Трансформаторно-выпрямительное устройство

 

Союз Советских

Соцнелнстнчесних

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

/ Ф (22) Заявлено 10.1177 (21) 2542971/24-07 („г

Н 01 F 35/00

Н 02 М 7/155 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный «омнтет

СССР по делам изобретений н открытий (23) ПриоритетОпубликовано 300580. Бюллетень ¹ 20 (53) УДК б21.314, .222(088. 8) Дата опубликования описания 030б.80

I Г

Н. И. Клочков, Г.Т. Крещищин, Д. Б. Маркеева, В. И. Матлак, В. B. Зайончковский !Г и B. И. Соколов (;, е (72) Авторы изобретения (71) 3а яв ит ель (54) ТРАНСФОРМАТОРНО-В6!ПРЯМИТЕЛЬНОЕ

УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к электро- . Недостатком известного трансфортехнике высоких напряжений и может маторнз-выпрямительного устройства быть использовано н высоковольтяых -"является -слбжная конструкция преобвыпрямительных устройствах для энер- 5 разбвательного,трансформатора, тех" гопитания различных высоковольтных нологически сложнйй ферритовый магэлектротехнических устройств, физи- нитопровод, что снижает эКсплуатаческой и рентгеновской аппаратуры. ционную надежность всего устройства, > . ""используемого в качестве источника <»«TH»P»<фоРматоРно-выпрями- 10 питания ускорителя электронов. Кротельное УстРой "тво с неуправляемыми ме того, требуются дополнительные

1 вентилЯми, в котором преобРазователь- высо(овольтные изолирующие трансфорный тРансформа ор и в пРЯмитель Раз- маторы с независимо управляемым напмещены в общем герметичном баке, ряжением, обеспечивающие использовазаполненном теплоохлаждающим диэлект- е ние устройства в каскадных схемах риком, причем трансформатор собран или схемах полйого электропитания на рамочном замкнутом магнитопрово- устройств с горячйм эмйссионным "ка, де, а вторичные обмотки включены по;тодом: ускорителей электронов, ренткаскадной схеме и гжтают выпрямители, геновских устройств и других. собранные по схеме удвоения (1) .

Единичные выпрямители содержат

Наиболее близким к описываемому по два электрических конденсатора и . изобретению является трехфазное два полупроводниковых неуправляемых (трансформаторно-выпрямительное уствентиля. Электрические конденсаторы ройство, содержащее повышающий трансдемпфируют выпрямленные напряжения те- форматор с" пространственно--симметрич( по столбу выпрямителей. Все устрой- ным магнитопроводом и секционированство смонтировано на металлической "ной вторичной обмоткой, секции кото опорной плите и закрыто цилиндричес- рой расположены одна под другой, 1 .ким кожухом из дйэлектрика с метал-, и пространственно-симметрйчные колонлической блюдцеобразной крышкой. ны выпрямителей (2) .

Герметичный разборный цилиндрический корпус известногб устройства вы полнен из проводящего материала. Вво-, ды питания и высоковольтный вывод расположены на нижней металлической плите-основании корпуса. Для питания накала термоэмиссионного катода ускорителя электронов используется одна

lemma секций вторичной обмотки повышающего трансформатора.

Недостатком известного устройства является недостаточно высокая эксплуатационная надежность, обусловленная наличием высоковольтного нывода, тактируемого ка заземленной плитеосновании корпуса. Секции вторичной обмотки имеют малый занос электрической прочности при воздействии импульсных перенапряжений, возникающих при эксплуатации ускорителя электронон.

Кроме того, работа силовой части трансформаторно-.выпрямительного устройства и его накальных секций характеризуется наличием общего магнитного потока, что не позволяет осуществлять раздельное регулирование цепи накала ускорителя и высокого постоянного напряжения. Эти особенности сужают функциональные возможности известного многофазного трансформаторно-выпрямительного устройства, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и поньпаение эксплуатационной надежности трансформаторно-выпрямительного устройства, Поставленная- цель достигается тем, что н трансформаторно-выпрямительном устройстве внутри герметичного корпуса из изоляционного материала совМестно с преобразовательным трансформатором с пространственно-симметричным магнитопроводом и высоковольтным выпрямителем расположен, по крайней мере, один изолирующий трансформатор с петлеобразной первичной обмоткой и кольцевыми магнитопроводами, устройство снабжено изоляционным цилиндром, расположенным по оси цилиндрического корпуса, дополнительными изоляционными цилиндрами и колоннами конденсаторов, корпус имеет отверстия н торцах, закрытых изолирующими крышками с электрическими вводами, причем питающие вводы размещены в нижней крышке, в выводы— в верхней крышке, секции вторичной обмотки трансформаторон образованы тороидальными катушками и шунтированы конденсаторами, а провода первичных обмоток трансформаторов размецены в дополнительных изопяциоиных цилиндрах.

На фиг. 1 изображено трансформаторно-выпрямительное устройство, вид спереди; на Фиг. 2, 3 — то же, прйнципиальная электрическая схема; на Фиг. 4 - то же без корпуса, вид сверху.

737996 4

У

Тран с форматорн о-выпрями тельное устройство содержит преобразовательный трансФорматор 1 с петлеобраэной первичной обмоткой 2 с электрическими вводами 3 и 4 питающего первичного напряжения, и вторичной обмоткой

5 иэ, нескольких тороидальных катушек 6, расположенных в ячейках, образованных изоляционными плоскими кольцамИ 7 и опорными изоляционными цилиндрами 8, скрепленными между собой диэлектрическими стяжками 9, высоковольтный многоступенчатый мостовой выпрямитель 10, ступени которого электрически соединены с соответствующими тороидальными катушками 6

15 преобразовательного трансформатора 1, колонны электрических конденсаторов

11, расположенных в изоляционных цилиндрах 12 и шунтирующих торондальные катушки 6, коммутационный центральный изоляционный цилиндр 13, на котором смонтированы контакты 14 электрических соединений преобразонательного трансформатора 1 и мостового выпрямителя 10, а внутри центрального цилиндра 13 смонтирован омический измерительный делитель высокого напряжения 15, изолирующие трансформаторы 16, содержащие первичную петлеобраэную обмотку 17 и электрические вводи питающего напряжения 18, вторичную обмотку 19 из нескольких тороИдальных катушек 20, расположенных н ячейках одна над другой на вертикальном опорном изоляционном цилиндре 21, опорную плиту 22, герметич35 ный изоляционный корпус 23, имеющий форму тела вращения плавными образующими и выполненный из двух частей

24 и 25, причем обе части корпуса по линии герметичного контакта с опор4О ной плитой 22 имеют утолщения, н которых размещены элементы крепления корпуса с опорной плитой, герметичный корпус 23 нижней частью опирается на цилиндр 26, имеющий отверстия в боконой Поверхности. Верхняя часть и нижняя часть корпуса имеют отверстия, расположенные по нертикальной оси корпуса, и герметично закрытые крышки 27 и 28, причем в нижней крышке 28 герметично укреп5О лены электрические контакты 3, 4 и 18 подвода питающего напряжения, низковольтный внод омического делителя напряжения 15 и низковольтный полюс 29 высоковольтного выпрямите-

55 ля 10 а в верхней крышке герметично укреплены электрические контакты

30 выводов вторичных обмоток изолирующих трансформаторов 16, высоковольтный полюс 31 высоковольтного

@ выпрямителя 10 и омического делителя напряжения 15. Изоляционный корпус 23 заполнен изоляционным газом под давлением. Напорный вентилн» 32 заправки газом корпуса укреплен нижней .крышке. В трехфазном высоко737996

50 вольтном трансформаторно выпрямительном устройстве Фазы преобразовательного трансформатора 1 и три изолирующих трансформатора 16"расположены вокруг коммутационного центрального цилиндра 13 и между ними звездообразно размещены фазы высоковольтного трехфазного мостового выпрямителя 10.

Один электрический вывод тороидальных катушек б электрически соединен с их магнитопроводом.

Трансформаторно-выпрямительное устройство работает следующим образом.

К электрическим вводам 3, 4 и 18 первичной обмотки 2 преобразовательного трансформатора 1 и первичных обмоток 17 изолирующих трансформа торов 16 подводится питающее переменное напряжение, В тороидальных катушках б и 20 трансформаторов 1 и

16 индуцируется переменное напряже- 20 ние, высокое наггряжение тороидальных катушек 6 преобразовательного трансформатора 1 выпрямляется подключенными к ним ступенями мостового выпрямителя

10. Выходное напряжение выпрямите- 75 ля 10 получается как сумма выходных напряжений его ступеней. Благодаря многоступенчатому выпрямителю 10 главн ая изоляция преобразовательного трансформатора 1 испытывает действие в основном постоянного выпрямленного напряжения, которое нарастает линейно вдоль продольной изоляции трансформаторов 1 и 16. Конденсаторы 11 увеличивают электрическую емкость тороидальных катушек 6 преобразовательного трансформатора 1 относительно друг друга н земпи, что обеспечивает равномерное распределение электрических напряжений по тороидальным катушкам. Герметичный 40 изоляционный корпус выполняет роль наружного электрического изолятора трансформаторно-выпрямительного устройства. Измерительный делитель высокого напряжения 15 обеспечивает измерение выходного напряжения выпрямителя 10. Объединение возвратных проводов первичных петлеобразных об-, моток 2 и 17 трансформаторов 1 и 16 в общих изоляционйых цилиндрах поз- воляет уменьшить габариты трансформаторно-выйрямительного устройства.

Напорный вентиль служит для заполнения корпуса изоляционным газом под давлением или жидким диэлектриком.

Изолирующие трансформаторы 16 питают независимо управляемым электрическим напряжением высоковольтные электрические нагрузки, находящиеся на потенциале выходного напряжения выпрямителя 10..

Предложенное трансформаторно-выпрямительное устройство эффективно при уровне выходных напряжений в сотни киловольт и мощности в десятки киловатт и выше, обеспечивает возможность раздельного регулирования параметров накала и силовой цеIIH при питании ускорителя электронов.

Формула изобретения

Трансформаторно-выпрямительное устройство, содержащее разборный герметичный цилиндрический корпус, заполненный изоляционным диэлектриком, в котором размещен повышающий трансформатор с пространственно-симметричным магнитопроводом и секционированной вторичной обмоткой, секции которой расположены одна под другой, пространственно-симметричные колонны выпрямителей, вводы и выводы электрического тока, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения эксплуатационной надежности, устройство снабжено изолирующими трансформаторами с петлеобразной первичной обмоткой и кольцевыми магнитопроводами, изоляционным цилиндром, расположенным по оси цилиндрического корпуса, дополнительными изоляционными цилиндрами и колоннами конденсаторов, герметичный корпус выполнен из изоляционного материала с отверстиями в торцах, закрытых изолирующими крышками с электрическими вводами, причем питающие вводы размещены . в нижней крышке, а выводы расположены в верхней крышке, секции вторичной обмотки трансформаторов образованы тороидальными катушками и шунтированы конденсаторами, а провода первичных обмоток трансформаторов размещены в дополнительных изоляционных цилиндрах.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент СПИ Р 3541424, кл. 321-8, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

М 500719, кл. Н 05 Н 5/00, 1976., 73799б

Составитель В. Лисин

Редактор В. Левятов Техред Э.Вереш корректор Г. Назарова

Заказ 2б71/31 Тираж 844 Подписное

UHHHOH Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4