рам, в которых потоки рассеяния малы по сравнению с основным потоком.

Одна из специфических особенностей импульсных трансформаторов состоит в том, что в них всегда стремятся иметь минимальным отношение потоков рассеяния к основному потоку, и поэтому это последнее соображение полностью применимо к импульсному трансформатору.

1.2. Эквивалентная схема импульсного трансформатора

Из уравнений трансформатора следует, что реальный трансформатор можно заменить схемой рис. 1-2, состоящей из идеального трансформатора, т. е. трансформатора, активные сопротивления обмоток которого равны нулю, и в котором отсутствуют потоки рассеяния, и двумя реактивными катушками с активными сопротивлениями Гх и и индуктивностями Lji и Lg2-

Далее, предположив, что вторичная обмотка приведена к числу витков первичной, можно перейти к идеальному трансформатору

Рис. 1-2. Идеальный трансформатор.

Рис. 1-3. Идеальный трансформатор с приведенным числом витков в обмотках.

С равными числами витков обеих обмоток (рис. 1-3), так как уравнения приведенного трансформатора:

- r lh + s2 + 2,

справедливы и в этом последнем случае. Тогда идеальный трансформатор превратится в реактивную катушку, по сердечнику которой замыкается основной магнитный поток трансформатора, причем мощность, расходуемая в катушке, равна потерям в сердечнике трансформатора.

Таким образом, трансформатор со стальным сердечником можно заменить Т-образной схемой, элементы которой не имеют индуктивной связи друг с другом (рис. 1-4). Эта схема и носит наименование схемы, эквивалентной трансформатору. Индуктивности рассеяния и Ls2 учитывают потоки рассеяния; сопротивления Г1 и Г2 - сопротивления первичной и вторичной обмоток;

индуктивность Ll, по которой проходит намаг-ничивающий ток трансформатора /о ~= п + h и которая поэтому называется индуктивностью намагничивания, учитывает основной поток трансформатора; сопротивление учитывает потери в сердечнике трансформатора Рс на гистерезис и вихревые токи. В соответствии

с этим индуктивность Ll и сопротивление /?с могут быть определены следующим образом:

0-4Z

1-s1

г

Li = wi; Rc =

Рис. 1-4. Эквивалентная схема трансформатора.

где U\ - та составляющая напряжения U\ которая уравновешивает э. д. с. ei, индуктируемую в первичной обмотке потоком Фо.

Кроме влияний, обусловленных индуктивностями рассеяния и намагничивания, работа импульсного трансформатора характеризуется еще наличием паразитных емкостных свя.зей между элементами конструкции трансформатора. Представление о характере емкостных связей дает рис. 1-5, на котором схематически изображен двухобмоточнын транс-

HI I ] II [ 11Н

нн54ч1-№н

Ml Т } II с, Т ПН

форматор с учетом этих связей. Емкостные связи

рис. 1-5 можно разделить -1 \ Ц J - !

на 5 категорий: между - <. г магнитопроводом и первичной обмоткой, между первичной и вторичной обмоткой, между магнитопроводом и вторичной обмоткой, между витками первичной обмотки и между витками вторичной обмотки. Все они носят распределенный характер, что значительно усложняет их учет. Поэтому для упрощения сти заменяют

7г

Рис. 1-5. Схема емкостных связей в трансформаторе.

О О

Рис. 1-6. Упрощенная схема емкостных связей в трансформаторе.

анализа распределенные емко-сосредоточенными, включенными между точками наиболее высокого потенциала. Междувитковыми емкостными связями в некоторых случаях вообще пренебрегают ввиду их относительной малости. Эти упрощения отражены на рис. 1-6.

Магнитопровод трансформатора по ряду причин обычно соединяется с точкой нулевого потенциала. С учетом этого последнего и изложенных ранее обстоятельств полная эквивалентная схема импульсного трансформатора, учитывающая как влияние магнитного рассеяния, так и емкостные связи, имеет вид, представленный

на рис. 1-7. Здесь Си, Ci2t. С^т - некоторые, специальным образом определенные емкости, приближенно эквивалентные соответствующим распределенным емкостям и приведенные к напряжению первичной обмотки. Схема рис. 1-7 будет в дальнейшем положена в основу рассмотрения всех процессов в импульсном трансформаторе.

В связи с изложенным необходимо сделать следующее замечание. Строго говоря, трансформатор и, особенно, импульсный трансформатор, в котором существенную роль играют распределенные емкости и магнитное рассеяние, представляет собой очень сложную систему с распределенными постоянными. Свойства этой системы, обладающей бесконечным числом резонансов и противорезонансов, нельзя точно отобразить с помощью эквивалентной схемы с конечным числом элементов с сосредоточенными параметрами. Лишь в тех случаях, когда роль магнитного рассеяния относительно мала (или, что то же самое, мала роль индуктивностей рассеяния), для трансформатора возможно по-строить эквивалентную схему, в ко- Эквивалентная схема им-

торои ряспределенные емкости пульсного трансформатора,

представлены сосредоточенными.

Естественно, что такое упрощение приводит к погрешностям при анализе протекающих в импульсном трансформаторе процессов, так как в этом случае отсутствует динамическая взаимосвязь между напряжением на обмотках и токами в витках, характерная для систем с распределенными постоянными и огличающая их от систем с конечным числом элементов с сосредоточенными параметрами.

Представление импульсного трансформатора в виде эквивалентной схемы с сосредоточенными параметрами оправдывается чрезмерно усложненным анализом процессов в системах с распределенными параметрами, не позволяющим получить приемлемые для практических целей результаты. С другой стороны, накопленный опыт проектирования импульсных транформаторов указывает на допустимость такого упрощения.

Импульсный трансформатор входит составным элементом в различные типы генераторов электрических импульсов, выполняя функции согласующего звена между этим генератором и сопротивлением нагрузки. Как генератор импульсов, так и сопротивление нагрузки характеризуются некоторыми параметрами, которые вместе с параметрами трансформатора определяют условия передачи импульсной энергии от генератора к нагрузке. Поэтому при проектировании импульсного трансформатора необходимо учитывать не только параметры собственно трансформатора, но и параметры генератора импульсов и сопротивления нагрузки. Это обстоятельство требует рассматривать при расчете не изолированную