Импульсный трансформатор с ударным возбуждением

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик р1)949856 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06. 09. 78 (21) 2653451/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 07. 08.82.Бюллетень ¹ 29

Дата опубликования описания 07.08 .82 (S1) M Kn З

Н 05 Н 5/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (S3) УДК 621. 384. . 6 (088. 8) (72) Автор изобретения

Е.A.Aáðàìÿí (71) Заявитель

Институт высоких температур AH СССР (54) ИМПУЛЬСНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР С УДАРНЫМ

ВОЗБУЖДЕНИЕМ

Изобретение относится к высоко- вольтным импульсным трансформаторам, применяемым для питания ускорительных трубок и других устройств короткоимпульсным высоким напряжением при высокой частоте повторения импульсов.

Известны трансформаторы с ударным возбуждением, содержащие зарядное устройство, конденсаторную батарею, ком- tð мутирующее устройство, первичную и вторичную обмотки, генерирующие импульсное напряжение амплитудной многие сотни киловольт с высокой частотой повторения 1).

Недостатком таких трансформаторов является относительно малая собстненная частота и, соответственно, большая длительность импульса высокого напряжения (обычно 10 -10 с) .

Известны также импульсные трансформаторы с ударным возбуждением, содержащие зарядное устройство, конденсаторы, подсоединенные к первичной и вторичной обмоткам, коммутирующее устройство в цепи первичной обмотки, и, 25 кроме того, дополнительный разрядник во вторичном контуре, обеспечивающий подключение нагрузки (ускорительной трубки) на более короткое время и, соответственно, обеспечивающий более

;короткую(вплоть до 10 тс) длитель ность импульса высокого напряжения 52J.

Недостатком известных трансформаторов является невозможность получения высокой частоты повторения импульсов порядка 10 Гц и более.

Цель изобретения — генерирование коротких импульсов с высокой частотой повторения.

Указанная цель достигается тем, что в импульсном трансформаторе с ударным возбуждением, содержащем за-. рядное устройство, конденсаторы, подсоединенные к первичной и вторичной обмоткам, и коммутирующее устройство в цепи первичной обмотки, трансфор. матор содержит по крайней мере два каскада, при этом вторичная обмотка первого каскада намотана двумя параллельными изолированными друг от друга пронодниками так, что начало нторичной обмотки находится под потенциалом земли, а ее высоковольтные концы электрически подключены к конденсатору первичной обмотки второго каскада, коммутирующее устройство второго. каскада электрически подсоединено к дополнительной обмотке, индуктивно связанной со вторичной об949856 ного напряжения. Затем осуществляется включение коммутатора 8. При разрядке конденсатора на первичную обмотку 1 на вторичной обмотке 3 наводится высокое напряжение. Напряжение также наводится на дополнительной обмотке 17. Это напряжение прикладывается к коммутирующему устройству

9 второго каскада трансформатора и

Включает его. Благодаря равенству собственных частот первичных и вторичных контуров в обоих каскадах трансформаторов и высоким коэффициентом связи на втором или третьем полупериоде колебаний большая часть энергии из конденсаторных батарей

5 и б перекачивается в емкости 10 и 1,1 и передается в нагрузку — электронный пучок 16.

Трехкаскадная схема (фиг. 2) работает аналогично: от устройства 7 заряжаются конденсаторы 5, 6 и 18, в заданные моменты включаются коммутаторы 8, 9 и 21.

В изобретении каждый из каскадов трансформаторов имеет мало витков, что позволяет повысить собственные частоты контуров каскадов, повысить частоту повторения и укоротить длительность импульса высокого напряжения на вторичных обмотках и на ускорительной трубке. Кроме того, момент включения каждого каскада трансформатора может регулироваться, что позволяет, например, осуществить инжекцию электронов в ускорительную трубку после того, как напряжение, на вторичной обмотке предыдущего каскада будет близким к максимуму. В ряде случаев целесообразно иметь собственную частоту последнего каскада трансформатора более высокой, чем первого, что позволяет получить узкий импульс электронного пучка вблизи максимума напряжения на первых каскадах. Благодаря этому энергия ускоренных электронов близка к постоянной.

Предлагаемая конструкция импульсного трансформатора позволяет повысить частоту повторения генерируе-. мых высоковольтных импульсов до 10 Гц и выше при длительности импульсов около 10 7 с.

Формула изобретения

Импульсный трансформатор с ударным возбуждением, содержащий зарядное устройство, конденсаторы, подсоединенные к первичной и вторичной обмоткам, и коммутирующее устройство в цепи первичной обмотки, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью генерирования коротких импульсов с высокой частотой повторения, трансформатор содержит по крайней мере два каскада, при этом вторичная обмотка первомоткой первого каскада трансформатора.

На фиг. 1 показана принципиальная электрическая схема двухкаскадного импульсного трансформатора царным возбуждением на схема трехкаскадного .трансформатора.

Двухкаскадный трансформатор содержит первичные обмотки 1 и 2, вторичные обмотки 3 и 4, конденсаторы

5 и б первичного контура, устройст- 1О во 7 для зарядки конденсаторов 5 и 6, коммутирующее устройство 8 и 9, емкости 10 и 11 вторичного контура и нагрузку (ускорительную трубку) 12, ускорительная трубка содержит катод 15

13, вакуумную колбу 14 и электроды 15. В момент, когда к трубе приложено высокое напряжение, в ней ускоряется пучок электронов 16. Вто- . ричная обмотка (фиг. 1) намотана двойным приводом. Вблизи вторичной обмотки 3 имеешься также дополнительная обмотка 17, электрически связанная с коммутирующим устройством 9.

ТРансфоРматоР, содержащий элементы

5,8,1,3 и 17, дальше будет называться первым каскадом трансформатора, а трансформатор, состоящий из. элемен-, тов 6,9,2,4 и 11 — вторым каскадом трансформатора. В случае трехкаскадного трансформатора (фиг. 2) помимо перечисленных элементов он содержит также в третьем каскаде конденсатор

18,первичную 19 и вторичную 20 обмотки трансформатора, и его коммутатор

21, емкость вторичного контура 22, дополнительную обмотку 23, расположенную вблизи вторичной обмотки второго каскада. Параметры каждого иэ каскадов трансформатора подобраны так, что собственные частоты первич- 40 ных и вторичных контуров равны. Связь между первичной и вторичной обмоткой каждого каскада трансформатора составляет величину, близкую к 0,6 или

0,4. 45

Двухкаскадная схема (фиг. 1) работает следующим образом.

Зарядка конденсаторов 5 и б осуществляется от единого устройства 7.

При этом для подсоединения конденса- 51) тора 6 к устройству 7 используется двойной провод вторичной обмотки 3.

Коммутирующее устройство 8 имеет средства для включения его в заданный момент. В качестве коммутаторов 8 и 9 используют водородные тиратроны тригатроны и другие приборы. Энергия, подводимая от зарядного устройства 7 к конденсатору б, находящемуся под высоким напряжением во время рабочих импульсов, используется для питания накала катода и других элементов коммутатора 9 или других устройств во втором каскаде.

Конденсаторные батареи 5 и б заряжаются от устройства 7 до задан- 65

949856

Составитель В. Егоров

Техред М.Рейвес Корректор Н. Король

Редактор Н. Ковалева

Заказ 5770/49 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

ro каскада намотана двумя параллельными изолированными друг от друга проводниками так, что начало вторичной обмотки находится под потенциалом земли, а ее высоковольтные концы электрически подключены к конденса- 5 тору первичной обмотки второго каскада, коммутирующее устройство второго каскада электрически подсоединено к дополнительной обмотке, индуктивно связанной со вторичной обмоткой первого каскада трансформатора.

Источники информации, принятые Во внимание lIpM экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР, В 224712, кл. Н 05 Н S/00, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

В 304895, кл. Н 05 Н 5/00, 1970 (прототип).