Сильноточный импульсный трансформатор

 

Союз Советских

Социалистических

Республмн

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 040479 (21) 2745518/24-07 (51) М. Кл.

Н О1 Р ie/ОО

Н 01 F 15/14 с присоединением заявки йо (23) Приоритет

Государственный комнтет

СССР по делам нзобретеннй н открытнй (53) УДК 821.З14.21 (088.8) Опубликовано 2 Зд 981 Бюллетень N9 35

Дата опубликования описания 23098 (72) Авторы изобретения

Г

В.Б.Бобылев и Б.A.ßáëo÷íôîâ .

1 ° °

1 (71) Заявитель (54) СИЛЬНОТОЧНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР

Изобретение относится к технике сильных токов и магнитных полей и может быть использовано в схемах импульсных ускорителей, конденсаторной сварке и т.п.

Известны импульсные трансформаторы, в которых в качестве обмоток используются коаксиальные ветки, например, коаксиальный кабель (1) и (2).

Индуктивность рассеяния трансформаторов этого типа зависит прямо пропорционально от длины кабеля и уменьшается при включении параллельных ветвей кабеля. Включение параллельных ветвей кабеля конструктивно увеличивает габариты трансформатора, что приводит к уменьшению индуктивности намагничивания. Увеличение коэффициента трансформации при выполнении одновитковой вторичной обмотки осуществляется путем увеличения числа . витков первичной обмотки. То есть длина кабеля, и соответственно, индуктивность рассеяния возрастают.

Известен также сильноточный импульсный трансформатор, витки первичной обмотки которого выполнены в виде многовитковой непрерывной дисковой спирали, а витки вторичной обмотки имеют вид дисковых колец с радиальными разрезами в районе выводов и расположены между витками первичной обмотки (3).

Для повышения коэффициента трансформации в упомянутом трансформаторе необходимо увеличить число витков его первичной обмотки. Однако это приводит к возрастанию индуктивности рассеяния и, следовательно, к снижению амплитуды тока. Причем индуктивность рассеяния в этом случае можно уменьшать путем увеличения ширины дисковых проводников и (или) уменьшения их диаметра. Однако при

15 этом уменьшается внутренний диаметр . обмоток, что имеет естественное конструктивное ограничение. Кроме того, уменьшение внутреннего диаметра обмоток связано с возрастанием

20 радиальных электродинамических сил, действующих на обмотки, во время протекания импульсного тока, а это снижает срок службы (эксплуатации) трансформатора.

25 Цель изобретения — увеличение коэффициента трансформации, уменьшение потерь и уменьшение плотности тока в контактных переходах между выводами и электропровадящими встав30 ками.

866590

Поставленная цель достигается тем, что проводники вторичной обмотки выполнены в виде равных секторных участков кольцевых дискон, снабженных выводами н непосредсгвенной близкости от радиальных разрезов.

Причем однополярные выводы проводникон подключены к общему выводу трансформатора, через электропровоцящие вставки, расположенные перпен дикулярно плоскости выводов этих проводников.

С целью снижения плотности тока в контактных переходах между выводами и электропронодящими вставками, проводники вторичной обмотки объединены в секции, развернутые по ок- 15 ружности друг относительно друга на равный угол.

На фиг. 1 изображен предлагаемый трансформатор; на фиг. 2 — общий вид сторичной обмотки трансформато- Щ ра и ее конструктивное выполнение цри подключении к нагрузке.

Между витками первичной обмотки

1, выполненной в виде цельноточенной спирали, помещены проводники вторичной обмотки 2, которые имеют одинаковые с первичной обмоткой диаметральные размеры и выполнены в виде равных секторных участков кольцевых дисков. Эти пронодники изолируются с двух сторон изоляционными шайбами (не показаны), разрезанными по радиусу. Однополярные выводы 3 вторичной обмотки 2 выполнены в непосредственной близости от радиальных разрезон, соединены друг с другом и подключены к нагрузке параллельно через условно показанные клеммы 4 и

5 (фиг. 1).

Однополярные выводы проводников

3 соединены друг с другом через эле- 40 ктропроводящие вставки 6, разкещенные перпендикулярно плоскости выводов этих проводников. Образованные таким образом секции в виде близко прилегающих малоиндуктивных шин с 45 прямоугольным поперечным сечением подключены к общему выводу трансформатора 7 и 8 (фиг. 2). Повышение срока службы контактных переходов вывода трансформатора за счет снижения возможности их подгаров достигается посредством увеличения числа секций, подключенных к общему выводу трансформатора при одинаковом количестве проводников вторичной обмот-. ки, в результате чего уменьшается пло- H тность тока, протекающего в каждой секции. Это осуществляется разделением секций по высоте и их разворотом друг относительно друга на равный угол. Как показано на чертеже, сек- щ ции с проводниками 2 и 9 развернуты друг относительно друга.

В процессе протекания импульсного тока во вторичной обмотке происходит фщогократнсе его суммирование на 65 нагрузке, пропорциональное общему числу проводников. Напряжение на нагрузке при этом снижается также пропорционально общему числу проводников.

Таким образом, при увеличении коэффициента трансформации в соответствии с предлагаемым решением индуктивность рассеяния практически не изменяется, также как и не изменяются габариты трансформатора.

Использонание предлагаемого трансформатора обуславливает следующие преимущества по сравнению с известным а именно: а) повышается коэффициент трансформации пропорционально числу проводников при сохранении индуктивности рассеяния в заданных габаритах трансформатора, что обуславливает увеличение тока в нагрузке при одновременном уменьшении напряжения;

á) уменьшается паразитная индуктивность вывода трансформатора пропорционально числу секций; в) при увеличении числа параллельно подключаемых к нагрузке секций в одном и том же трансформаторе индуктивность намагничивания не изменяется; г) понижается lIJIOTHocTh тока в контактах выводов трансформатора и уменьшаются механические силы магнитного поля, воздействующие на элементы трансформатора,что увеличивает ресурс его использования1 д) схема трансформатора позволяет осуществлять равномерный подвод тока к нагрузке, устанавливаемой симметрично оси трансформатора.

Использование предлагаемого трансформатора в схеме для конденсаторной сварки дает воэможность упростить оборудование, т.е. применять вместо носьми параллельно подключаемых к нагрузке трансформаторов согласно известному — один, а также использонать конденсаторную батарею, составленную из 12 банок типа ИК6-150, на более низком напряжении, что позволяет увеличить ресурс ее использования в два раза.

Таким образом, экономическая эффективность от использования предлагаемого трансформатора в одной сварочной конденсаторной установке составляет 30 тысяч рублей.

Формула изобретения

1. Сильноточный импульсный трансформатор, содержащий первичную обмотку, выполненную в виде многонитковой непрерывной дисковой спирали, и вторичную обмотку, проводники которой расположены между витками первичной обмотки изолированно от нее,о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения коэффициента трансфор.

866590 мацки, проводники вторичной обмотки выполнены в виде равных секторных участков кольцевых дисков, снабженных выводами в непосредственной близости от радиальных разрезов, причем однополярные выводы проводников подключены к общему выводу трансформатора.

2. Трансформатор по п. 1, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с це-. лью уменьшения потерь,однополярные выводы проводников подкгпочены к об.щему выводу трансформатора через электропроводящие вставки, расположенные перпендикулярно плоскости выводов этих проводников.

3. Трансформатор по и. 2, о т л и ч а ю шийся т»м, что, » лью уменьшения плотности тока в к:>я" тактных переходах между выводами и электропроводящими вставками, прон ники вторичной обмотки объединены н секции, развернутые по окружности друг относительно друга на равный угол.

Источники информации, принятые во .внимание прн экспертиз»

1. Авторское свидетельство СССР

9 141511, кл. Н 03 К 5/00, 1961.

2 ° Авторское свидетельство СССР

Р 177523, кл. Н 02 К 29/02, 1966.

3 ° Авторское свидетельство СССР

15 Р 581514, кл. Н 01 Г 19/00, 1977.

Составитель Ф.Чиркина

Редактор A.Øàíäoð Техред А. Бабинец Корректор В.Бутяга

Заказ 8085/73 Тираж 787 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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