SU1725349A1 - High-potential transformer-rectifier module - Google Patents

High-potential transformer-rectifier module Download PDF

Info

Publication number
SU1725349A1
SU1725349A1 SU904837057A SU4837057A SU1725349A1 SU 1725349 A1 SU1725349 A1 SU 1725349A1 SU 904837057 A SU904837057 A SU 904837057A SU 4837057 A SU4837057 A SU 4837057A SU 1725349 A1 SU1725349 A1 SU 1725349A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
bases
voltage
rectifying
secondary winding
sections
Prior art date
Application number
SU904837057A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Алексеевич Криштафович
Юрий Валентинович Романенко
Станислав Антонович Соколовский
Виктор Валентинович Смирнов
Анатолий Николаевич Титов
Original Assignee
Институт Электродинамики Ан Усср
Специальное конструкторско-технологическое бюро Института электродинамики АН УССР
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт Электродинамики Ан Усср, Специальное конструкторско-технологическое бюро Института электродинамики АН УССР filed Critical Институт Электродинамики Ан Усср
Priority to SU904837057A priority Critical patent/SU1725349A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1725349A1 publication Critical patent/SU1725349A1/en

Links

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

Изобретение может быть применено в электротехнике, в частности в преобразовател х переменного напр жени  в высокое посто нное, примен емым в высоковольтных источниках питани . Устройство решает задачу улучшени  массогабаритных показателей и увеличени  электрической прочности конструкции. Высокопотенциальный трансформаторно-выпр мительный модуль содержит магнитопровод 1, на стержн х которого расположены первичные обмотки 3 и моносекционна  вторична  обмотка 4. Устройство, содержит выпр мительные элементы 5, твердую главную электрическую изол цию 6, теплопровод щие электроизол ционные основание 7 и высоковольтные разъемы 9, ориентированные во встречном направлении вдоль осей стержней магнитопровода. 2 з.п.ф-лы, 4 ил. / 2 СЛ С VJ ю СЛ со 4 чThe invention can be applied in electrical engineering, in particular in alternating voltage to high constant voltage converters used in high voltage power sources. The device solves the problem of improving the weight and dimensions and increasing the electrical strength of the structure. The high-potential transformer-rectifying module contains a magnetic core 1, on the rods of which primary windings 3 and a monosection secondary winding 4 are located. oriented in the opposite direction along the axes of the magnetic cores. 2 hp ff, 4 ill. / 2 SL With VJ you SL from 4 h

Description

Фиг. 2FIG. 2

Изобретение относитс  к технике высоких напр жений, в частности, к преобразованию переменного напр жени  в высокое посто нное, и может быть использовано дл  создани  надежных малогабаритных источ- никое высокого выпр мленного напр жени .The invention relates to a high voltage technique, in particular, to the conversion of an alternating voltage to a high constant, and can be used to create reliable small-sized sources of high rectified voltage.

Известны устройства дл  получени  высокого выпр мленного напр жени , в состав которых вход т высоковольтные трансформаторы, содержащие магнитопро- вод, первичные обмотки, многосекционные вторичные обмотки, секции которых подключены к входам выпр мительных устройств , а выходы соединены между собой и образуют последовательную цепь, причем секции вторичных обмоток с соответствующими выпр мительными устройствами размещены на отдельных платах.Devices are known for producing a high rectified voltage, which include high voltage transformers containing a magnetic conductor, primary windings, multi-section secondary windings, sections of which are connected to the inputs of rectifying devices, and the outputs are interconnected and form a series circuit, Secondary winding sections with corresponding rectifying devices are placed on separate boards.

Недостатком устройств  вл етс  боль- шое количество плат, что обуславливает их значительные массогабаритные показатели .The disadvantage of the devices is a large number of boards, which leads to their significant weight and dimensions.

Известны высоковольтные устройства, выполненные в виде трансформатора, со- держащего магнитопровод, первичные и вторичные обмотки, выпр мительные устройства , высоковольтный кабель, причем вторичные обмотки, выпр мительные устройства и часть высоковольтного кабел  имеют общую электрическую изол цию из жидкого диэлектрика в герметичном корпусе или из твердого.High-voltage devices are known, made in the form of a transformer containing a magnetic core, primary and secondary windings, rectifying devices, high-voltage cable, and the secondary windings, rectifying devices and part of the high-voltage cable have a common electrical insulation from a liquid dielectric in a sealed enclosure or from solid.

Недостатками данных устройств  вл ютс  повышенные габариты и низка  элек- трическа  прочность, вызванные наличием сложных элементов конструкции, неоптимальным расположением выпр мительных устройств. Также недостатком этих устройств  вл ютс  трудности, св занные с за- меной высоковольтного кабел , либо отсутствие такой возможности, а также трудности его герметизации, определ емые физико-химическими свойствами электроизол ционной оболочки (например, ограни- ченной рабочей температурой).The disadvantages of these devices are increased dimensions and low electrical strength caused by the presence of complex structural elements, the non-optimal arrangement of rectifying devices. Also the disadvantage of these devices is the difficulties associated with the replacement of the high-voltage cable, or the lack of this possibility, as well as the difficulties of its sealing, determined by the physicochemical properties of the electrical insulating sheath (for example, limited operating temperature).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению  вл етс  высоковольтный трансформаторно-выпр мительный модуль , содержащий магнитопровод пр мо- угольной формы, первичные обмотки на его стержн х, твердую главную электрическую изол цию, вторичную обмотку из N секций, N выпр мительных устройств, размещенных на параллельных основани х, перпен- дикул рныхос мстержнейClosest to the proposed invention is a high-voltage transformer-rectifying module containing a right-angle magnetic core, primary windings on its rods, solid main electrical insulation, secondary winding of N sections, N rectifying devices located on parallel bases x, perpendicular cores

магнитопровода, причем секции подключены к входам соответствующих выпр мительных устройств, выходы которыхthe magnetic circuit, and the sections are connected to the inputs of the corresponding rectifying devices, the outputs of which

соединены между собой и входными и выходными высоковольтными выводами.interconnected and input and output high-voltage terminals.

Недостатками данного устройства  вл ютс  повышенные массогабаритные показатели , низка  электрическа  прочность и ограниченные функциональные возможности .The disadvantages of this device are increased weight and dimensions, low electrical strength and limited functionality.

Повышенные массогабаритные показатели вызваны расположением каждой секции вторичной обмотки и выпр мительного устройства на отдельных основани х, что приводит к увеличению толщины электроизол ции . Кроме того, низка  электрическа  прочность изол ции вызвана перегревом от потерь в проводах обмоток и в выпр мительных устройствах, отсутствием охлаждени  и неравномерностью электрического пол , котора  приводит к повышению напр женности в отдельных местах модул  и, как следствие, к пробою электрической изол ции .Increased weight and dimensions are caused by the location of each section of the secondary winding and the rectifying device on separate bases, which leads to an increase in the thickness of the electrical insulation. In addition, low electrical insulation strength is caused by overheating from losses in the wires of the windings and in rectifying devices, the lack of cooling and the unevenness of the electric field, which leads to an increase in voltage in some places of the module and, as a result, to breakdown of electrical insulation.

Ослабление действи  хот  бы одного из перечисленных факторов способствует многократному увеличению ресурса работы.Attenuation of at least one of the listed factors contributes to a multiple increase in the service life.

Меры по устранению этих недостатков, реализованные в прототипе, а именно: увеличение диаметров проводов, оптимизаци  числа витков обмоток и геометрии магнитопровода , интенсификаци  отвода тепла от стержней магнитопровода и первичных обмоток ,  вл ютс  недостаточными.Measures to eliminate these drawbacks implemented in the prototype, namely, increasing the diameters of the wires, optimizing the number of turns of the windings and the geometry of the magnetic circuit, intensifying the removal of heat from the magnetic cores and the primary windings, are insufficient.

Кроме того, размещение секций вторичных обмоток и выпр мительных устройств в непосредственной близости друг относительно друга приводит к их совместному тепловому воздействию на изол цию, локальному ее перегреву и, как следствие, уменьшению электрической прочности модул .In addition, the placement of secondary winding sections and rectifying devices in close proximity to each other leads to their joint thermal effect on the insulation, its local overheating and, consequently, a decrease in the electrical strength of the module.

Цель изобретени  -улучшение массога- баритных показателей, увеличение электрической прочности и расширение функциональных возможностей модул .The purpose of the invention is to improve the mass-size parameters, increase the dielectric strength and enhance the functionality of the module.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в высокопотенциальном трансформаторно- выпр мительном модуле, содержащем магнитопровод пр моугольной формы, первичные обмотки на его стержн х, твердую главную электрическую изол цию, вторичную обмотку из N секций, N выпр мительных устройств, размещенных на параллельных основани х, перпендикул рных ос м стержней магнитопровода, причем секции подключены к входам соответствующих выпр мительных устройств, выходы которых соединены между собой и с входным и выходным высоковольтными выводами, вторична  обмотка размещена на каркасах, закрепленных между двум  основани ми , высоковольтные выводы выполнены в виде высоковольтных разъемов и ориентированы во встречном направлении вдоль осей стержней магнитопровода, при этом каждый вывод жестко закреплен на одном из оснований и пересекает плоскость другого основани , причем оба основани , вторична  обмотка и высоковольтные выводы образуют единую жесткую конструкцию. Кроме этого, оба основани  выполнены из теплопровод щего диэлектрика, а промежутки между элементами выпр мительного устройства и основанием заполнены тепло- провод щим материалом. Выпр мительные устройства размещены на площади, ограниченной контурами поперечного сечени  вторичной обмотки.This goal is achieved by the fact that in a high-potential transformer-rectifying module containing a rectangular magnetic core, the primary windings on its rods, solid main electrical insulation, the secondary winding of N sections, N rectifying devices located on parallel bases, perpendicular axes of the cores of the magnetic circuit, and the sections are connected to the inputs of the corresponding rectifying devices, the outputs of which are interconnected and with the input and output high-voltage terminals, secondary and the winding is placed on frames fixed between two bases, the high-voltage leads are made in the form of high-voltage connectors and are oriented in the opposite direction along the axes of the cores of the magnetic core, with each pin rigidly fixed on one of the bases and crossing the plane of the other winding and high-voltage terminals form a single rigid structure. In addition, both bases are made of heat-conducting dielectric, and the gaps between the elements of the rectifying device and the base are filled with heat-conducting material. The rectifying devices are located in an area bounded by the cross-section contours of the secondary winding.

Как вариант исполнени  модул , выходной высоковольтный вывод выполнен в виде трубы из электроизол ционного материала, в которой проложены все выходные проводники, наход щиес  под различными высокими потенциалами, а выступающа  часть упом нутой трубы имеет длину, исключающую возможность поверхностного перекрыти .As an embodiment of the module, the high-voltage output terminal is made in the form of a pipe made of electrically insulating material, in which all output conductors under different high potentials are laid, and the projecting part of the said pipe has a length that excludes the possibility of surface overlap.

В описанном высокопотенциальном трансформаторно-выпр мительном модуле применены высоковольтные разъемы, выполненные из электроизол ционного материала (например, полиамид ПА 6), обладающего высокой электрической прочностью и хорошей адгезией с отвержденны- ми компаундами,  вл ющими главной электрической изол цией. Достоинством подобных разъемов  вл етс  то, что они исключают заделку высоковольтных кабелей, требующих герметизации в модуле непосредственно компаундом, так как компаунды гор чего отверждени  (ЭЗК-9, УП-111-5-3 и др.) имеют температуру полимеризации до 150°С, которую не выдерживает электроизол ционна  оболочка высоковольтного кабел , а компаунды холодного отверждени  (ЭЗК-6 и др.) имеют критическую массу (несколько сотен граммов), что неприемлемо при создании мощных высокопотенциальных модулей (несколько кВт), требующих большой массы электроизол ционного материала (несколько кг).In the described high-potential transformer-rectifying module, high-voltage connectors made of electrical insulating material (for example, PA 6 polyamide) are used, which has high electrical strength and good adhesion with hardened compounds, which are the main electrical insulation. The advantage of such connectors is that they exclude the installation of high-voltage cables that require sealing in the module directly by the compound, since the hot-cured compounds (EZK-9, UP-111-5-3, etc.) have a polymerization temperature of up to 150 ° C which the electrical insulation of the high-voltage cable does not withstand, and the cold-cured compounds (EZK-6, etc.) have a critical mass (several hundred grams), which is unacceptable when creating high-power high-potential modules (several kW) insulation material (several kg).

На фиг. 1 изображен модуль, общий вид; на фиг. 2 - то же, продольное сечение; на фиг. 3 - то же, поперечное сечение; на фиг. 4-электрическа  схема предлагаемого устройства.FIG. 1 shows the module, a general view; in fig. 2 - the same, longitudinal section; in fig. 3 - the same cross section; in fig. 4-wiring diagram of the proposed device.

Модуль выполнен в виде трансформатора , содержащего магнитопровод 1, имеющий стержни 2, первичные обмотки 3, многосекционную вторичную обмотку 4, состо щую из секций, выпр мительные устройства 5, твердую главную электрическуюThe module is made in the form of a transformer containing a magnetic core 1, having rods 2, primary windings 3, a multisection secondary winding 4 consisting of sections, rectifying devices 5, a solid main electrical

изол цию 6, теплопровод щие электроизол ционные основани  7, эквипотенциальные элементы 8, высоковольтные выводы 9, каркас дл  размещени  вторичной обмоткиinsulation 6, heat-conducting electrically insulating bases 7, equipotential elements 8, high-voltage terminals 9, frame for accommodating the secondary winding

10.ten.

На электрической схеме предлагаемого устройства, через W01, W02 обозначены первичные обмотки, Wi-W2 - секции вторичной обмотки BI-BN - выпр мительныеOn the electrical circuit of the device proposed, the primary windings are marked through W01, W02, the Wi-W2 - the secondary winding sections BI-BN - are rectifying

0 устройства, 1-4 - низковольтные выводы первичных обмоток, 5 и 6 - соответственно входной и выходной высоковольтные выводы .0 devices, 1-4 - low-voltage outputs of the primary windings, 5 and 6 - input and output high-voltage outputs, respectively.

Модуль работает следующим образом,The module works as follows

5 На первичные обмотки подаетс  низкое переменное напр жение, которое повышаетс  вторичной обмоткой, выпр мл етс  выпр мительными устройствами и поступает на высоковольтные выводы.5 A low alternating voltage is applied to the primary windings, which is raised by the secondary winding, rectified by rectifying devices and fed to high-voltage leads.

0 Предлагаемый высокопотенциальный трансформаторно-выпр мительный модуль гарантирует надежную и устойчивую работу во всех режимах эксплуатации, в широком диапазоне температуры окружающей среды0 The proposed high-potential transformer-rectifying module ensures reliable and stable operation in all operating modes over a wide range of ambient temperatures.

Claims (3)

1.Высокопотенциальный трансформа- 0 торно-выпр мительный модуль, содержащий магнитопровод пр моугольной формы, первичные обмотки на его стержн х, твердую главную электрическую изол цию, вторичную обмотку из N секций, N1. High potential transformer-rectifying module containing a rectangular magnetic core, primary windings on its rods, solid main electrical insulation, secondary winding of N sections, N 5 выпр мительных устройств, размещенных на параллельных основани х, перпендикул рных к ос м стержней магнитопровода, причем секции подключены к входам соответствующих выпр мительных устройств,5 rectifying devices placed on parallel bases perpendicular to the axes of the cores of the magnetic conductor, with sections connected to the inputs of the corresponding rectifying devices 0 выходы которых соединены между собой и с входным и выходным высоковольтными выводами, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  массогабаритных показателей и увеличени  электрической прочно5 сти, в нем имеетс  каркас, закрепленный между двум  основани ми, на котором размещена вторична  обмотка, высоковольтные выводы выполнены в виде высоковольтных разъемов и ориентированы0 whose outputs are interconnected and with the input and output high-voltage leads, characterized in that, in order to improve the weight and size parameters and increase the electrical strength, it has a frame fixed between the two bases on which the secondary winding is placed, high-voltage leads are made in the form of high-voltage connectors and oriented 0 во встречном направлении вдоль осей стержней магнитопровода, при этом каждый вывод жестко закреплен на одной из оснований и пересекает плоскость другого основани , причем оба основани , вторична  обмотка и высоковольтные выводы об5 разуют единую жесткую конструкцию.0 in the opposite direction along the axes of the magnetic core rods, with each pin being rigidly fixed on one of the bases and crossing the plane of the other base, with both the bases, the secondary winding, and the high-voltage leads forming a single rigid structure. 2,Модуль поп. 1,отличающийс  тем, что оба основани  выполнены из тепло- провод щего диэлектрика, а промежутки между элементами выпр мительного устройства и основанием заполнены теплопровод щим материалом.2, Module pop. 1, characterized in that both bases are made of heat-conducting dielectric, and the gaps between the elements of the rectifying device and the base are filled with heat-conducting material. 3. Модуль по п. отличающийс  тем, что выпр мительные3. The module according to claim. Characterized in that the rectifier устройства размещены на площади , ограниченной контурами поперечного сечени  вторичных обмоток.The devices are located in an area bounded by the cross-sections of the secondary windings. Фиъ.ЗFi.Z ФигЛFy 0606
SU904837057A 1990-04-09 1990-04-09 High-potential transformer-rectifier module SU1725349A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904837057A SU1725349A1 (en) 1990-04-09 1990-04-09 High-potential transformer-rectifier module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904837057A SU1725349A1 (en) 1990-04-09 1990-04-09 High-potential transformer-rectifier module

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1725349A1 true SU1725349A1 (en) 1992-04-07

Family

ID=21519714

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904837057A SU1725349A1 (en) 1990-04-09 1990-04-09 High-potential transformer-rectifier module

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1725349A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
За вка JP 52-36246, кл. Н 02 М 7/06, 1977. Патент US № 4204263, кл. Н 02 М 7/06. 1980. Драбович (О.И. и др. Модульные системы высоковольтного вторичного электропитани . Препринт N° 584 ИЭД АН УССР, 1989, с. 11-20. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20100079230A1 (en) Power electronic module with an improved choke and methods of making same
DE3660788D1 (en) High-voltage switching equipment
US2992405A (en) Insulating and cooling devices
EP2169818A2 (en) Power electronic module with an improved choke and methods of making same
EP3958454A1 (en) Solid-state transformer
US11250990B2 (en) High-voltage transformer and electronic power apparatus
US5631815A (en) High voltage power supply
TWI405224B (en) A three-phase current transformer and an electricity station equipped with such a current transformer
JPH06225545A (en) Semiconductor power converter
GB2045012A (en) High voltage transformer rectifier
JPH05292756A (en) Power converter
SU1725349A1 (en) High-potential transformer-rectifier module
US10826329B2 (en) Wireless power transfer pad with multiple windings and magnetic pathway between windings
CN112242791A (en) Transformer assembly with intermediate frequency transformer
JP7300381B2 (en) Transformer and power converter using the same
TW202242922A (en) Planar winding structure for power transformer
EA200000589A1 (en) MAGNETIC ENERGY STORAGE, HIGH-VOLTAGE SYSTEM AND ELECTRIC ENERGY TRANSMISSION SYSTEM
CN114270649A (en) Protection of AC equipment
CN215601203U (en) Inverter device
US11031819B2 (en) System for wireless power transfer between low and high electrical potential, and a high voltage circuit breaker
US20230230762A1 (en) High frequency medium voltage transformer with central insulating divider
CN215955020U (en) Transformer and vehicle-mounted power supply applicable to same
CN209266144U (en) A kind of step-up transformer
US3395374A (en) Voltage transient suppressor for coils
RU184103U1 (en) INDUCTIVE DEVICE