Высоковольтный импульсный трансформатор

О П И С А Н И Е и 1879660ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиикСоциалистичесиикРеспублии(23) Приоритет ао денем нзавретений н вткрытнй(54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для высоковольтного электропитания различных электротехнических и электрофизических устройств.Известна конструкция импульсного трансформатора, содержащего магнитопровод, выполненный из отдельных тороидальных сердечников, первичную и вторичную обмотки, причем вторичная обмотка выполнена в виде секций, размещенных на сердечниках магнитопровода, установленных в свою очередь на изоляционном цилиндре, расположенном соосно магнитопроводу, поверх сердечников расположен другой изоляционный цилиндр, а первичная обмотка размещена внутри упомянутых двух цилиндров, охватывая магнитопровод и все тороидальные секции вторичной обмотки 1,Недостатком этой конструкции явля 20 , ется невозможность осуществления первичной обмотки тороидальной формы,что не позволяет существенно уменьшить искажения формы импульса, а также недостаточная электрическая прочность между первичной обмоткой и выходной секцией вторичной обмотки, имеющей потенциал, равный выходному напряжениютрансформатора, что снижает надежность трансформатора в целом. Известна также конструкция высоковольтного импульсного трансформатора,содержащего изоляционный тороидальныйкорпус с окном, внутри которого по.верх корпуса расположена первичнаяобмотка, вторичную обмотку, состоящую из секций, соединенных последовательно, и магнитопровод, состоящий изотдельных соосно расположенных кольцевых сердечников, закрепленных иаизоляционном корпусе, высоковольтныйввод Г 2.Данная конструкция по своей технической сути и достигаемому результату являетсянаиболее близкой к изобретению,8796 Недостатком ее является недостагочная надежность, поскольку наличие твердой изоляции по всему периметру сердечников способствует появлениючастичных разрядов в изоляции,.приводящих к необратимым явлениям, а также повьппенные потери энергии вследствие завьппенного диаметра сердечников из-за наличия изоляционного жидкостного канала. 1 ОЦелью изобретения является повышение надежности и уменьшение потерь энергии.Для этого в предлагаемом высоковольтном импульсном трансформаторе, 15 содержащем изоляционный тороидальный корпус с окном, внутри которого поверх корпуса расположена первичная обмотка, вторичную обмотку, состоящую из секций, соединенных последователь- р 0 но, и магнитопровод, состоящий из отдельных соосно расположенных кольцевых сердечников, закрепленных на изоляционном каркасе, высоковольтный ввод, внутренняя поверхность корпуса, 25 образующая окно, смещена относительно центральной оси корпуса, изоляционный каркас магнитопровода выполнен в;виде изоляционного полуцилиндра и расположен в узкой части корпуса, 30 вторичная обмотка расположена на части магнитопровода диаметрально противоположной полуцилиндру, а первичная обмотка расположена на части корпуса поверх вторичной обмотки, а высоковольтный ввод расположен на верхнем основании корпуса, посередине его узкой части, причем концы первичной и вторичной обмоток соединены вместе на нижнем основании корпуса. 35 На фиг. 1 изображен высоковольтный импульсный трансформатор, фронтальная проекция; на фиг. 2 - то же, горизонтальная проекция.Высоковольтный импульсный транс.форматор содержит изоляционный тороидальный корпус 1 с окном, внутри которого поверх корпуса расположена первичная обмотка 2, вторичную обмотку 3, состоящую из секций, соединенных последовательно, и магнитопровод, состоящий из отдельных соосно расположенных кольцевых сердечников 4, закрепленных на изоляционном каркасе 5, высоковольтный ввод 6,55 причемвнутренняя поверхность корпуса 1, образующая окно, смещена относительно центральной оси корпуса,604изоляционный каркас 5 магнитопровода выполнен в виде изоляционного полу- цилиндра и расположен в узкой части корпуса, вторичная обмотка 3 расположена на части магнитопровода диаметралъно противоположной полуцилиндру, а первичная обмотка 2 расположена на части корпуса поверх вторичной обмотки 3, причем высоковольтный ввод 6 расположен на верхнем основании корпуса 1, посередине его узкой части, а концы первичной и вторичной обмоток соединены вместе на нижнем основании корпуса.Работает описываемое устройство следующим образом.На выводы первичной обмотки 2 подается прямоугольный импульс напряжения. Между отводами вторичной обмотки 3 формируется высоковольтный выходной импульс. В изоляционном отношении трансформатор делится на две азимутальные половины, в одной из которых размещен диэлектрический опорный полуцилиндр и высоковольтный ввод 6, и второй, где уложена первичная обмотка 2 и отсутствуют твердые диэлектрики в зазорах между тороидальными секциями вторичной обмотки 3, При этом во второй зоне где формируется нормальная составляющая напряженности электрического поля, направленная перпендикулярно между поверхностями обмоток, отделенные частичные разряды в жидком диэлектрике являются самовосстанавливающимися. В первой зоне, где диэлектрические зазоры уменьшены, что в итоге и обеспечивает уменьшения диаметра сердечника, од; новременно отсутствует опасность пробоя между обмотками, а нормальная составляющая напряженности электрического поля формирует плавающий потенциал на поверхности вторичной обмотки 3, Поскольку отвод в нижней части корпуса 1 см.фиг,) является общим для первичной 2 и вторичной 3 обмоток, то для высоковольтного ввода 6 остается больше изоляционного пространства внутри корпуса 1 и он оказывается на максимальном расстоянии от первичной обмотки 2 вне корпуса.Формула изобретения1. Высоковольтный импульсный трансформатор, содержащий изоляционный тороидальный корпус с окном, внутри5 8796 которого поверх корпуса расположена первичная обмотка, вторичную обмотку, состоящую из секций, соединенных последовательно и магнитопровод, состоящий из отдельных соосно расположен 5 ных кольцевых сердечников, закрепленных на изоляционном каркасе, высоковольтный ввод, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повышения надежности и уменьшения потерь энергии, внутренняя поверхность корпуса, образующая окно, смещена относительно централъной оси корпуса, изоляционный каркас магнитопровода выполнен в виде изоляционного полуцилиндра и расположен в узкой части корпуса, вторичная обмотка расположена на части магнитопровода диаметрально противоположной полуцилиндриу, а первичная обмот 60 6ка расположена на части корпуса поверх вторичной обмотки.2. Трансформатор по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, высоковольтный ввод расположен на верхнем основании корпуса, посередине .его узкой части.3. Трансформатор по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что концы первичной и вторичной обмоток соединены вместе на нижнем основании корпуса. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Англии У 782299,кл. 38 (2), 1956. 2. Авторское свидетельство СССР В 716073, кл. Н О 1 Р 19/08, 1975./5 ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна Фи 3 тираж 787 ВНИИПИ Государственнпо делам изобрете 113035 д Москва Ж2 Подпи го комитета СССР