ю

или иного ферромагнитного материала, так как достаточно точно показывают относительные преимущества материалов.

При высоких частотах повторения и малых длительностях импульса мощность потерь может оказаться весьма большой. В этом случае целесообразно использовать материал типа 50НХС, обладающий высоким удельным сопротивлением. С этой точки зрения большой интерес представляет также применение ферритов, благодаря чрезвычайно высокому сопротивлению которых, потери на вихревые токи в них практически отсутствуют. Недостатком ферритов является низкая индукция насыщения и большие технологические трудности при изготовлении ферритовых сердечников больших размеров. Тем не менее на сердечниках из феррита марки

6Е при длительности импульса до 1-2 мксек сравнительно легко могут проектироваться трансформаторы с мощностью до 20 Мет в импульсе.

Из трансформаторных сталей для изготовления сердечников импульсных трансформаторов наибольшее распространение получила сталь Э-310 (ХВП), обладающая высокой индукцией насыщения и относительно небольшой остаточной индукцией в неотожженном состоянии. В отожженном состоянии эта же сталь обладает высокой степенью прямо-угольности петли гистерезиса и, следовательно, высоким значением ц^. Эти ее качества, наряду с невысокой стоимостью, обусловливают ее применение в импульсных трансформаторах.

На рис. 3-П приведены зависимости в функции длительности импульса при различных приращениях индукции и разной толщине ленты для стали Э-310. На рис. 3-12 приведена экспериментально снятая зависимость р.дк = / (АВ) для феррита 6Е при длительности импульса в 1 мксек. Сравнение рис. 3-11 и 3-12 наглядно показывает преимущества ферритового сердечника по сравнению с сердечником из стали ХВП. При приращении индукции в 0,5 тл магнитная проницаемость ферритового сердечника в 5-10 раз выше проницаемости сердечника из стали ХВП.

Последнее объясняется практически полным отсутствием потерь на вихревые токи в сердечнике из феррита при длительности импульса в 1 мксек, в то время как в стали Э-310 при этой же длительности импульса, приращении индукции и толщине листа в- 0,05- 0,08 мм потери на вихревые токи имеют большой удельный вес в общем балансе потерь.

О 0,1 0,2 0,3 0,и тл

Рис. 3-12. Зависимость магнитной проницаемости феррита от приращения индукции.

в заключении настоящего раздела подчеркнем, что при проектировании мощных импульсных трансформаторов, когда от расчета требуется высокая точность, необходимо ориентироваться на экспериментально снятые характеристики сердечников из трансформаторной стали, учитывающие особенности технологии их производства.

ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ .:

ОБМОТКИ ИМПУЛЬСНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

4-1. Цилиндрические обмотки

Наибольщее распространение в импульсных трансформаторах получили цилиндрические обмотки. Это объясняется тем, что цилиндрические обмотки обладают малой индуктивностью рассеяния, конструктивно просты и технологичны в изготовлении. В зависимости от назначения трансформатора и предъявляемым к его параметрам требований, цилиндрические обмотки могут иметь различное количество и взаимное расположение секций, а также различные схемы их соединения. При этом применяется как трансформаторное, так и автотрансформаторное включение обмоток. Последнее применяется вследствие того, что при небольших значениях коэффициента трансформации (п < 5) возможно уменьшить индуктивность рассеяния трансформатора.

Обмотки могут быть однослойными или многослойными, а располагаться как на одном, так и на обоих кернах сердечника. Предпочтение обычно отдается однослойным обмоткам, так как они проще в изготовлении и надежней в эксплуатации. Для уменьшения индуктивности рассеяния и более полного использования длины магнитной линии сердечника, обмотки часто располагают равномерно или симметрично на обоих кернах.

При составлении схемы соединения и размещения секций обмоток исходят из необходимости получения минимально возможной разности потенциалов между обмотками, между обмотками и сердечником, а также получения минимальных габаритов трансформатора при удовлетворении требований к электрической прочности, величине индуктивности рассеяния и динамической емкости. Последние всегда должны быть минимальными.

Практика проектирования импульсных трансформаторов позволяет выделить ряд типовых схем включения секций обмоток, в которых эти общие принципы удовлетворяются более или менее полно. Такие схемы трансформаторов (индекс Т ) и автотрансформаторов (индекс А ) приведены на рис. 4-1 и 4-2.

В табл. 4-1 и 4-2 приведены расчетные формулы, устанавливающие связь между индуктивностью рассеяния и динамическими

Таблица 4-1

А=1 А=0

12 \т I

Ai2+5] (-) + 4 + 2( >

4ng (m - 1) Аз/п

-(Ais+Alz-

di + 44

(n + 2) + В'г (n + 2) + (И + 2f

4a;2 4A;2

(а|2+а12-

di + 2d2

4A. +

A12 A.

2 Al

n (+ 2) + 3n (n + 2) + (n + 2)g

4A;2 4Ai2

A12 +

Ai2 , di + 2d2 \

2 Al

{n + 2)g , /г2

2д;2 2A;J3(2 + i)+(i + in

2 A,

Л m У

(m - 1)

A,m3