SU668551A1 - Импульсный трансформатор - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к высоковольтным импульсным трансформаторам с ударным возбуждением, имеющимвысокий коэффициент св зи между обмотками (0,4-0,6 и рассчитанным на генерирование напр жений свыше 100 при длительност х импульсов 10 -10 с Известны импульсные трансформаторы с ударным возбуждением, работаюuyiM в названном диапазоне напр жений :и длительностей импульсов 1.

Недостатком такой конструкции :импульсного трансформатора  вл етс  относительно мала  емкость вторичной Обмйтки и, следовательно, малый ток в нагрузке. Дл  увеличени  емкости вторичного контура необходимо развивать йысоковольтный электрод или подключать к нему цепочку последовательно соединенных конденсаторов. Это увеличивает размеры импульсного трансформатора и усложн ет его конструкцию .

Известен также импульсный трансформатор с ударным возбуждением, содержащий первичную, вторичную обмотки и емкость в цепи вторичной обмотки , выполненную в виде цилиндрическо изол ционной колбы и заполненную

жидкостью с высокой диэлектрической посто нной t 2. Недостатком известной конструкции импульсного трансформатора  вл етс  пониженна .электрическа  прочность изол ции, возникакща  вследствие высокого градиента электрического пол  внутри диэлектрика, из которого выполнена цилиндрическа  колба.

0

Цель изобретени  - повышение .электрической прочности импульсного трансформатора .

Это достигаетс  тем, что вторична  обмотка выполнена в виде спирали/

5 контактирующей с внутренней стороны с жидким диэлектриком, и с наружной - с цилиндрической колбой из изол ционного материала.

Кроме того, зазоры между витками

0 вторичной обмотки могут быть заполнены твердым диэлектриком, образующим вместе с витками спирали герметичную колбу.

Указанна  цель достигаетс  также

Claims (3)

1. 5 в случае,, если вторична  обмотка намотана поверх изолируквдей колбы с переменным шагом, oбecпeчивaющи -. дл  заданных материалов колбы и жидкости равные градиенты напр же0 ни  на каждом из витков обмотки. На фиг. 1 изображено предлагаемо устройство, вторична  обмотка которого размещена внутри колбы из изол ционного материала вплотную к ее стенкам; на фиг. 2 - конструкци  трансформатора с колбой, выполненной в виде металлической спирали, .уплотненной между виткайи твердым диэлектриком; . 3 - предлагае мое устройство с вторичной обмоткой намотанной с переменным шагом повер изол ционной колбы. Импульсный трансформатор содержит первичнуй обмотку 1 и вторичную обмотку 2, расположённую коаксиально внутри первичной.-Вторична  обмотка 2 размещена на внутренней поверхности герметичной колбы 3, выполненной из изол цион ного материала. Вблизи торцов колбы 3 расположены электроды 4и 5. Колба 3 и первична  обмотка 1 укреплены на основании 6. Электрод 5соединен электрически с нижним вит ком 7 вторичной обмотки и находитс  под потенциалом земли. Электрод 4 соединен с верхним высоковольтным витком 8. Вплотную к витку 8 размещена деталь 9, выполненна  из изол ционного материала и затем обмотана изолированным проводом. Колба 3 заполнена жидкостью 10 с высокой диэлектрической посто нной , напри-мер дист иллированной водой. Величина зазора 11 между .первичной обмоткой 1 и верхним витком 8 вторичной обмотки 2 выбираетс , исход  из полного рабочего напр жени , генерируемого трансформатором. Предлагаемое устройство работает следующим образом. На первичную обмотку 1 подаетс  напр жение. Собственные частоты контуров первичной и вторичной обмоток 1 и 2 подбираютс  одинаковыми. Предпочтительна  св зь между обмотками 1 и 2 - 0,6 или 0,4. Жидкость 10 (вода) заполн юща  колбу 3, соприкасаетс  с вторичной обмоткой. 2. Дл  заполнени  .колбы 3 примен тьс  также глицерин или другие жидкости, имеющие высокую диэлектрическую посто нную 6 . Така  конструкци , с одной.стороны, позвол ет резко увеличить емкость вторичного контура и, следовательно, подн ть запасаемую энергию и ток в нагрузке. С другой стороны, через колбу 3 беспреп т ственно проходит переменный магнитный поток трансформатора. Электричес ка  прочность воды при коротких импульсах напр жени  достаточно велика (при длительност х с она составл ет 300-500 кВ/см). Дл  подачи более длительных импульсов (до 10 с) внутри колбы необходимо создать давление до 50 кГ/см и более. Степень очистки воды диктуетс  только соображени ми малых омических потерь . По-видимому, в большинстве случаев (особенно при работе с короткими импульсами - .около 10 с) может быть использована обычна  дистиллированна  вода. Величина емкости может регулироватьс  изменением рассто ни  между электродами 4 и 5. В известной конструкции трансформатора между обмоткой 2 и жидкостью 10 присутствует диэлектрик (стенка колбы 3), из-за чего при возникновении разницы в градиентах напр жени  вдоль обмотки 2 и вдоль внутренней стенки колбы 3 по вл етс  электрический градиент в радиальном направлений, Существенна  разница в диэлектрических посто нных жидкости 10 и стенки колбы 3 (в типичных случа х диэлектрические посто нные соответственно 80 и 3) приводит к по влению в стенке колбы 3 высоких градиентов, которые могут привести к пробою. В предлагаемой конструкции, в отличие от известной, вторична  обмотка 2 размещена не снаружи изол ционной колбы 3, а внутри ее. Хот  изготовление такой обмотки несколько сложнее, электрическа  прочность трансформатора существенно повышаетс , благодар  тому, что обмотка 2 непосредственно соприкасаетс  с жидкостьюС высоким . При работе трансформатора, из-за наличи  рассе ни  с каждым из витков вторичной- обмотки 2 сцеплена различна  часть магнитного потока, вследствие чего на каждом из витков индуцируетс  различное напр жение. В трансформаторе (см.фиг.1 и 2) внутри колбы падение напр жени  вдоль оси установки определ етс , в основном , делением напр жени  на омическом сопротивлении воды, что, как правило, обеспечивает примерно посто нный градиент внутри колбы. А в другом трансформаторе (см. фиг.39 по вл ющийс  градиент напр жени  в стенке колбы 3 может привести к ее пробою. Разница в напр жении между наружной и внутренней сторонами колбы 3 в предлагаемом устройстве устран етс  неравномерной намоткой вторичной обмотки 2, обеспечивающей посто нство градиента снаружи колбы 3. Предлагаемое техническое решение позвол ет создавать более надежные трансформаторы и на более высокое напр жение. Формула изобретени  1. Импульсныйтрансформатор с ударным возбуждением, содержащий первичную, вторичную обмотки и емкость в цепи вторичной обмотки, выполненную в виде цилиндрической изол ционной колбы, пространство внутри которой заполнено жидким диэлектриком с высокой диэлектрической посто нной, отличающийс  тем, что, с целью повышени  электрической лрочности вторична  обмотка выполнена в виде спирали, контактирующей с внутренней стороны с жидким диэлектриком, а с наружной - с цилиндрической изол ционной колбой.
2. 2. Трансформатор по п.1, о т л ичающийс  тем, что зазоры меж .ду виткс1ми спирали вторичной обмотки заполнены твердым диэлектриком, образующим вместе с витками спирали герметичную колбу.
3. 3. Трансформатор по п.1, о т л ичающийс  тем, что вторична  обмотка намотана поверх изолирующей колбы с переменным шагом, обеспечивающим дл  заданных материалов колбы и жидкости равные градиенты напр жени  на каждом из витков обмотки.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1.Авторское свидетельство СССР N1224712, кл.. Н 05 Н 5/06, 1968.

   2.Авторское свидетельство СССР 1 547849, кл. Н 01 F 19/08, 1977.

   г

   Фигл

   Риг.З