SU797056A1

SU797056A1 - Генератор высоковольтных импульсов

Info

Publication number: SU797056A1
Application number: SU782637056A
Authority: SU
Inventors: Константин Александрович Желтов; Размик Левонович Акопян
Original assignee: Предприятие П/Я А-3904
Priority date: 1978-06-28
Filing date: 1978-06-28
Publication date: 1981-01-15

Description

1 .

Изобретение относитс к импульсной технике, в частности к генераторам мощных высоковольтных нмпуль сов, которые могут быть использованы при формировании тормозного или рентгеновского излучени высокой интенсивности.

Известны генераторы высоковольтных напр жений, выполненные по схеме Маркса или представл ющие собой генераторы Тесл, в которых трансформатор Тесла оформлен как сгмосто тельный узел, питающий одинарную коаксиальную формирующую линию i.

Недостаток известных генераторов заключаетс в сложности и громоздкости исполнени .

Наиболее близким к предлагаемому вл етс генератор высоковольтных импульсов, содержащий импульсный трансформатор с первичной и вторичной обмоткой и формирующую линию, в полости внутреннего разрезного кондуктора которой расположен магнитопровод из ферритовых стержней, высоковольтный и низковольтный выводы ВТОричной обмотки трансформатора соединены соответственно с внутренним и

внешним кондукторами формирующей. линии 2.

Однако наличие первичной обмотки внутри зар женной формирующей линии генератора приводит к тому, что элетрическое поле ,формирующей линии усиливаетс на торцах первичной обмотки , а это обуславливает снижение электрической прочности линии и уменьшает рабочее напр жение генератора .

Задава сь типовыми величинами толщины Т первичной обмотки расчетным путем получают зависимость величины напр женности пол К- на торце первичной обмотки от толщины Т, приведенную в таблице дл линии с диаметром внещнего кондуктора 216 мм

Из таблицы видно, что напр женность пол на торце первичной обмотки существенно, превьшает напр женность электрического пол в линии Ед, что приводит к необходимоети снижени рабочего напр жени генератора в 2,5-4 раза дл обеспечени электропрочности диэлектрического заполнител вблизи торца первичной обмотки.

Таким образом, дл приведенных выше размеров формирующей линии выходное напр жение генератора составл ет 250-400 кв. .

Дл формировани рентгеновского или тормозного излучени большой мощности йеобходимо иметь больший уровень выходного напр жени генератора . Повышение размеров генератора за счет увеличени размеров коаксиальной линии нецелесообразно, так как в этом случае становитс невозможным использование его в полевых услови х из-за больших габаритов и веса.

Цель изобретени - повьндение выходного напр жени генератора при заданных его размерах и электрической прочности диэлектрического заполнени .

Поставленна цель достигаетс тем, что в генераторе высоковольтных импульсов, содержащем импульсный трансформатор с первичной и вторичной обмотками и формирующую линию , в полости внутреннего разрезног кондуктора которой расположен магнитопровод из ферритовых стержней,, высоковольтный и низковольтный выводы вторичной обмотки трансформатора соединены соответственно с внутренним и внешним кондукторами формиру-, ющей линии, первична обмотка трансформатора расположена на внешней стороне внешнего кондуктора, поверх которой размещен дополнительный магнитопровод из ферритовых стержней, у концов которых во внутреннем и внешнем кондукторах выполнены магнитопровод щие отверсти , соединенные между собой узкими продольными щел ми . .

На чертеже представлена конструкци предлагаемого генератора.

На внешнем кондукторе 1 расположена первична обмотка 2 трансформатора и внешний магнитопровод 3, состо щий из ферритовых стержней. Вторична обмотка 4 выполнена однослойной , причем высоковольтный конец обмотки соединен с внутренним кондуктором 5, а низковольтныйс внешним кондуктором 1.

В цел х обеспечени высокой электрической прочности генератора, витк вторичной обмотки 4 должны быть плотно уложены.относительно друг друга с обеспечением необходимых межвитковых изол ционных зазоров. Кроме того, формирующа лини заполнена диэлектриком, например трансформаторным маслом. Генератор также содержит внутренний магнитопровод б, ,во внешнем и внутреннем кондукторах

выполнены магнитопровод щие отверсти 7, соединенные между собой узкими продольными щел ми 8,

Дополнительный магнитопровод из ферритовых стержней используетс дл концентрации магнитного потока у магнитопровод щих отверстий 7. Магнитный поток (на чертеже указан стрелками), охватывающий первичную 2 и вторичную 4 обмотки, проходит по внешнему и внутреннему магнито0 проводам и через магнитопровод щие отверсти 7 во внешнем 1 и внутреннем 5 кондукторах. Дл исключени потерь от вихревых токов между магнитопровод щими отверсти ми 7 вы5 полнены узкие щели 8. Направление щелей вдоль образующей необходимо дл сохранени волнового сопротивлени и электрической длины формирующей линии.

0

Принцип действи генератора состоит в следующем.

При разр де емкостного накопител (на чертеже не показан) на первичную обмотку 2 импульсного трансформатора в нем возбуждаетс магнит5 ное поле, охватывающее вторичную обмотку 4. Индуцируемое вр вторичной обмотке напр жение зар жает формирук цую линию, представл ющую собой дл импульсного трансформатора емкос0 тную нагрузку, а накопленна в формирующей линии энерги используетс при дальнейшей коммутации.

Наличие магнитопровод щих отверстий 7 не приводит к заметному усилению напр женности пол на поверхности кондукторов. При разумном выборе ширины отверсти это усиление значительно меньше, чем в случае нахождени первичной обмотки внутри формирующей линии.

Расчет показывает, что расположение первичной обмотки трансформатора с внешней стороны формирующей 45 линии увеличивает электропрочнобть линии в 2,5-4 раза в сравнении с известным генератором тех же размеров . Это позвол ет в 2,5-4 раза подн ть выходное напр жение в предлагаемой конструкции генератора, что при использовании его дл формировани тормозного или рентгеновского излучени дает возможность увеличить мощность излучени в 15-64 расе за, в силу кубической зависимости интенсивности излучени от напр жени на рентгеновской трубке.

Увеличение размеров генератора за счет расположени первичной обмотки с внешней стороны линии составл ет 10 мм, а за счет размещени н ней дополнительного магнитопровода из ферритовых стержней - 16 мм, что в сумме составл ет всего 10% от размера генератора.

Claims

Формула изобретения

Генератор высоковольтных импульсов , содержащий импульсный трансформатор с первичной и вторичной обмотками и формирующую линию, в полости внутреннего разрезного кондуктора которой распо; эжен магнито провод из ферритовых стержней, высоковольтный и низковольтный выводы вторичной обмотки трансформатора соединены соответственно с внутренним и внешним кондукторами формирующей линии, отличающийся тем, что, с целью повы первичная обмотка трансформатора расположена на внешней стороне внешнего кондуктора, поверх которых размещен дополнительный магнитопровод из ферритовых стержней, у концов которых во внешнем и внутреннем кондукторах выполнены магнитопроводящие отверстия, соединенные между собой узкими продольными щелями.