SU1504676A1 - Высоковольтное трансформаторно-выпр мительное устройство - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике, а именно к трансформаторным высоковольтным источникам питани , используемым в ускорительной технике и технологии. Изобретение позвол ет повысить уровень рабочего напр жени  и уменьшить массогабаритные показатели за счет введени  дополнительных вторичных обмоток и выпр мительных мостов в каждую ступень каскада с симметричной ориентацией, что обеспечивает увеличение коэффициента заполнени  рабочего объема активными элементами. Трансформаторно-выпр мительное устройство содержит первичную плоскую рамочную обмотку 1, охватывающую колонну тороидальных магнитопроводов 2. На каждом магнитопроводе 3 расположены основна  4 и дополнительна  5 вторичные обмотки, которые занимают симметрично ориентированные секторы 6 и 7 вдоль окружности. В каждой ступени каскада 8 выпр мители соединены последовательно перемычкой 9. Выводы 12 первичной рамочной обмотки подключаютс  к высокочастотному преобразователю. В основных и дополнительных вторичных обмотках индуктируютс  высокочастотные ЭДС, которые при равном числе витков также равны и синфазны. На каждом магнитопроводе 3 формируетс  выпр мленное пульсирующее напр жение и фиксируетс  потенциал полюса 10, равный половине выпр мленного напр жени  двух вторичных обмоток. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к электро- технике, в частности к трансформатор- |ным высоковольтным источникам пита- Ии , используемым в ускорительной Технике и электронно-лучевых техноло- |гиче ских установках,

; - Цель изобретени  - повышение уров- |н  рабочего напр жени  и уменьшение / ассоГабаритных показателей.

I На чертеже приведена схема устрой- |ства,

I Трансформаторно-вьтр мительное устройство содержит первичную плоскую рамочную обмотку 1, охватывающую ко- понну тороидальных магнитопроводов 2, На каждом магнитопроводе 3 рас- . положены основна  А и дополнительна  5 вторичные обмотки, которые занимают симметрично ориентированные сектора 6 и 7 вдоль окружности. В каждой ступени каскада 8 выпр мители соеди- |нены последовательно.перемычкой 9, |их общий полюс 10 подключен отводом ;11 к соответствующему магнитопроводу ;Вьшоды 12 первичной обмотки подключа- |ютс  к высокочастотному источнику, |полюс 13 -мостового каскада заземл ет- |с , а полюс 14 подключаетс  к нагрузке , i Устройство работает следующим об- |разом,

I Вьюоды 12 первичной рамочной обмот |Ки подключаютс  к высокочастотному Iпреобразователю (f 1-1+ кГц), В I основных и дополнительных вторичных I обмотках индуктируютс  высокочастот- |ные ЭДС, которые при равном числе I витков также равны и синфазны. На ;каждом магнитопроводе 3 формируетс  I выпр мленное пульсирующее напр жение |и фиксируетс  потенциал полюса 10, равный половине выпр мленного напр - ;жени  двух вторичных обмоток, Поэто- ;му максимальное напр жение между обмотками 4 и 5 и магнитопроводом не будет превышать индуктированного напр жени  только одной обмотки, при этом изол ци  трансформаторных ступеней будет подвергатьс  воздействию только унипол рного напр жени .

Введение дополнительных вторичных обмоток и выпр мительных мостов в. каждую ступень каскада с симметрично

Так дл  трансформаторно-выпр ми- тельного устройства на уровень вьт- р мленного напр жени  Ud vl,5 MB каскад собираетс  из 12 ступеней, кажда  вторична  обмотка рассчитываетс  и изолируетс  на напр жение 70 кВ, Этот уровень напр жени  обес- с,- печиваетс  на тороидальных магнито- проводах с пленочно-элегазовой изол цией при рабочих напр женност х электрического пол  до 50 кВ/мм, Реализаци  главной изол ции между первичной рамочной обмоткой 1 и выходной ступенью каскада требует использовани  кольцевых сердечников со средним диаметром л/900 мм. На таких сердечниках секторы 6 и 7 могут быть достаточно разнесены по азимуту, чтобы обеспечить прочность по поверх ности магнитопровода в пределах ступени (пор дка 70 кВ),. Кажда  вторична  обмотка 4 и 5 может вьтол н тьс  многослойной с градированной пленочной изол цией, т.е, измен ющейс  по величине по азимуту магнитопровода . При использовании вентиль ных секций типа СДП (на 0,4 А и 130 кВ), скомпонованных в виде двух секториш1ьн1ых колонн, расположенных симметрично по отношению к вторичориентацией I (слева и справа по отно- ным обмоткам, полна  высота устройшению к вертикальной плоскости сим, метрии колонны магнитопроводов) обеспечивает увеличение коэффициента заполнени  рабочего объема активныства , не превышает 2000 мм (в котле)

Технико-экономическа  эффективность устройства определ етс  они- жением расхода активных материалов.

0

5

5 0 0

5

0

5

0

ми элементами и улучшает массогаба- ритные показатели.

Последовательное включение ступеней каскада в пределах каждой ступени и подключение их общего полюса к соответствующему магнитопроводу V снижает вдвое уровень высокого напр жени , воздействующего на изол цию каждого трансформаторного модул ,, Кроме того, высокое напр жение, воздействующее в этом случае на слоевую изол цию, имеет пульсирующий характер , что позвол ет уменьшить толщину изол ционных слоев.

Такое решение позвол ет дл  выбранного типа и конструкции изол ции увеличить предельно допустимое рабочее напр жение каждой ступени и всего устройства в целом.

Устройство может использоватьс  при разработке источников питани  на напр жение пор дка 1-2 мВ с пленочно-элегазовой изол цией.

Так дл  трансформаторно-выпр ми- тельного устройства на уровень вьт- р мленного напр жени  Ud vl,5 MB каскад собираетс  из 12 ступеней, кажда  вторична  обмотка рассчитываетс  и изолируетс  на напр жение 70 кВ, Этот уровень напр жени  обес- с,- печиваетс  на тороидальных магнито- проводах с пленочно-элегазовой изол цией при рабочих напр женност х электрического пол  до 50 кВ/мм, Реализаци  главной изол ции между первичной рамочной обмоткой 1 и выходной ступенью каскада требует использовани  кольцевых сердечников со средним диаметром л/900 мм. На таких сердечниках секторы 6 и 7 могут быть достаточно разнесены по азимуту, чтобы обеспечить прочность по поверхности магнитопровода в пределах ступени (пор дка 70 кВ),. Кажда  вторична  обмотка 4 и 5 может вьтол- н тьс  многослойной с градированной пленочной изол цией, т.е, измен ющейс  по величине по азимуту магнитопровода . При использовании вентильных секций типа СДП (на 0,4 А и 130 кВ), скомпонованных в виде двух секториш1ьн1ых колонн, расположенных симметрично по отношению к вторич ным обмоткам, полна  высота устройным обмоткам, полна  высота устройства , не превышает 2000 мм (в котле).

Технико-экономическа  эффективность устройства определ етс  они- : жением расхода активных материалов.

Почти вдвое снижаетс  вес магнитопро- водов за счет сокращени  их чи.сла и существенно снижаетс  расход твердой изол ции.

Снижение массагабаритных показателей при заданном уровне выходного . напр жени  приводит . также к уменьшению суммарных потерь в магнитопро- воде и изол ции, что позвол ет разрабатывать компактные высоковольтные источники питани , необходимые в технологических электронно-лучевых и лазерных установках и дл  радиацион- но-химической обработки материалов и изделий.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Высоковольтное трансформаторно- вьтр мительное устройство, содержащее первичную плоскую рамочную обмотку , охватывающую колонну тороидальных магнитопроводов и ступени каскада , образованные магнитопроводами, несущими вторичные высоковольтные обмотки, подключенные к выпр мительным мостам, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  уровн  рабочего напр жени  и уменьшени  массогабаритных показателей, кажда  сту- пень каскада снабжена дополнитель- йой вторичной обмоткой и выпр мительным мостом, дополнительна  и основна  обмотки занимают симметрично

   ориентированные секторы вдоль окружности каждого магнитопровода, а основные и дополнительные выпр мительные мосты образуют две . колонны, расположенные симметрично, при этом в

   пределах ступеней каскада мостовые вьшр мители включены последовательно , а их общий полюс подключен к cor ответствующему магнитопроводу.

   Составитель В.Лисин Редактор И.Сегл ник Техред М.Дидык

   Заказ 5257/50

   Тираж 696

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР . 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

   Корректор С.Черни

   Подписное