Сильноточный импульсный трансформатор

Союз Советских Социалистических Республмн(22) Заявлено 04,04,79 (21) 2745518/24-07с присоединением заявки йо(51)м. Кл 3 Н 01 Р 19/00 Н 01 Р 15/14 Государственный комнтет СССР по делам нзобретеннй н открытнй(54) СИЛЬНОТОЧНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР Изобретение относится к технике сильных токов и магнитных полей и может быть использовано в схемах импульсных ускорителей, конденсаторной сварке и т.п.Известны импульсные трансформаторы, в которых в качестве обмоток используются коаксиальные ветки, например, коаксиальный кабель (1 и 2 .Индуктивность рассеяния трансформаторов этого типа зависит прямо пропорционально от длины кабеля и уменьшается при включении параллельных ветвей кабеля. Включение параллельных ветвей кабеля конструктивно увеличивает габариты трансформатора, что приводит к уменьшению индуктивности намагничивания. Увеличение коэффициента трансформации при выполнении одновитковой вторичной обмотки осуществляется путем увеличения числа . витков первичной обмотки. То есть длина кабеля, и соответственно, индуктивность рассеяния возрастают,Известен также сильноточный импульсный трансформатор, витки первичной обмотки которого выполнены в виде многовитковой непрерывной дисковой спирали, а витки вторичной обмотки имеют вид дисковых колец с радиальными разрезами в районе выводови расположены между витками первичной обмотки (3.,Для повышения коэффициента трансформации в упомянутом трансформаторе необходимо увеличить число витковего первичной обмотки. Однако этоприводит к возрастанию индуктивности рассеяния и, следовательно, кснижению амплитуды тока. Причем индуктивность рассеяния в этом случаеможно уменьшать путем увеличения ширины дисковых прооднов и (или)уменьшения их диаметра, Однако при15 этом уменьшается внутренний диаметр. обмоток, что имеет естественноеконструктивное ограничение, Крометого, уменьшение внутреннего диаметра обмоток связано с возрастанием20 радиальных электродинамических сил,действующих на обмотки, во время протекания импульсного тока, а это снижает срок службы (эксплуатации) трансформатора.25 Цель изобретения - увеличениекоэффициента трансформации, уменьшение потерь и уменьшение плотноститока в контактных переходах междувыводами и электропровадящими встав 30 ками, 866590Поставленная цель достигаетя тем,что проводники вторичной обмотки выполнены в виде равных секторных участков кольцевых дискон, снабженных выводами н непосредсгвенной близкостиот радиальных разрезов.Причем однополярные выводы проводникон подключены к общему выводутрансформатора, через электропровоцящие вставки, расположенные перпендикулярно плоскости выводов этихпроводников.С целью снижения плотности токав контактных переходах между выводами и электропронодящими вставками,проводники вторичной обмотки объединены в секции, развернутые по окружности друг относительно друга наравный угол.На фиг. 1 изображен предлагаемыйтрансформатор; на фиг. 2 - общийнид сторичной обмотки трансформато- Щра и ее конструктивное выполнениецри подключении к нагрузке.Между витками первичной обмотки1, выполненной в виде цельноточеннойспирали, помещены проводники вторичной обмотки 2, которые имеют одинаковые с первичной обмоткой диаметральные размеры и выполнены в видеравных секторных участков кольцевыхдисков. Эти пронодники изолируютсяс двух сторон изоляционными шайбами(не показаны), разрезанными по радиусу. Однополярные выводы 3 вторичной обмотки 2 выполнены в непосредственной близости от радиальных разрезон, соединены друг с другом иподключены к нагрузке параллельночерез условно показанные клеммы я и5 (фиг, 1),Однополярные выводы проводников3 соединены друг с другом через электропроводящие вставки 6, разкещенные перпендикулярно плоскости выводов этих проводников. Образованныетаким образом секции в виде близкоприлегающих малоиндуктивных шин с 45прямоугольным поперечным сечениемподключены к общему выводу трансформатора 7 и 8 (фиг. 2). Повышениесрока службы контактных переходоввывода трансформатора за счет снижения возможности их подгаров достигается посредством увеличения числасекций, подключенных к общему выводу трансформатора при одинаковом количестве проводников вторичной обмот-.ки, в результате чего уменьшается плотность тока, протекающего н каждойсекции. Это осуществляется разделением секций по высоте и их разворотомдруг относительно друга на равныйугол. Как показано на чертеже, сек- щции с проводниками 2 и 9 развернутыдруг относительно друга,В процессе протекания импульсноготока во вторичной обмотке происходитфщогократное его суммирование на 65 нагрузке, пропорциональное общему числу проводников. Напряжение на нагрузке при этом снижается также пропорционально общему числу проводников.Таким образом, при увеличении коэффициента трансформации в соответствии с предлагаемым решением индуктивность рассеяния практически не изменяется, также как и не изменяются габариты трансформатора.Использонание предлагаемого трансФорматора обуславливает следующие преимущества по сравнению с известным а именно;а) повышается коэффициент трансФормации пропорционально числу проводников при сохранении индуктивности рассеяния в заданных габаритах трансформатора, что обуславливает увеличение тока в нагрузке при одновременном уменьшении напряжения;б) уменьшается паразитная индуктивность вывода трансформатора пропорционально числу секций;н) при увеличении числа параллельно подключаемых к нагрузке секций в одном и том же трансформаторе индуктивность намагничивания не изменяется;г) понижается плотность тока в контактах выводов трансформатора и уменьшаются механические силы магнитного поля, воздействующие на элементы трансформатора,что увеличивает ресурс его использования;д) схема трансформатора позволяет осуществлять равномерный подвод тока к нагрузке, устанавливаемой симметрично оси трансформатора.Использование предлагаемого трансФорматора в схеме для конденсаторной сварки дает воэможность упростить оборудование, т,е. применять вместо носьми параллельно подключаемых к нагрузке трансформаторов согласно известному - один, а также использонать конденсаторную батарею, составленную из 12 банок типа ИК 6-150, на более низком напряжении, что позволяет увеличить ресурс ее использования в два раза.Таким образом, экономическая эффективность от использования предлагаемого трансформатора в одной сварочной конденсаторной установке составляет 30 тысяч рублей.формула изобретения1, Сильноточный импульсный трансФорматор, содержащий первичную обмотку, выполненную в виде многонитковой непрерывной дисковой спирали, и вторичную обмотку, проводники которой расположены между витками первичной обмотки изолированно от нее,о т - л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью увеличения коэффициента трансформацки, проводники вторичной обмотки выполнены в виде равных секторных участков кольцевых дисков , снабженных выводами в непосредственной близости от радиальных разрезов, причем однополярные выводы проводников подключены к общему выводу трансформатора.2. Трансформатор по п. 1, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с це-. лью уменьшения потерь,однополярные выводы проводников подключены к об.щему выводу трансформатора через электропроводящие вставки, располо" женные перпендикулярно плоскости выводов этих проводников. 3. Трансфорлатор по и. 2, о тл и ч а ю щ и й с я тм, что, Г 1.лью уменьшения плотности тока в к:и"тактных переходах между выводами иэлектропроводящими вставками, пров 1 л -ники вторичной обмотки объединены всекции, развернутые по окружностидруг относительно друга на равныйугол.Источники информации,принятые во .внимание прн экспертиз1. Авторское свидетельство СССРР 141511, кл. Н 03 К 5/00, 1961.2Авторское свидетельство СССР9 177523, кл. Н 02 К 29/02, 1966.3Авторское свидетельство СССР15 9 581514, кл. Н 01 Р 19/00, 1977.866590Составитель Ф.Чиркина Редактор А,Шандор Техред А, Бабинец Корректор В.Бутяга Заказ 8085/73 Тираж 787 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4,5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4