SU1101907A2 - Высокочастотный трансформатор - Google Patents

Abstract

ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР по авт. св. № 862248, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  мощности , он снабжен дополнительной охлаждаемой вторичной обмоткой, установленной между сло ми первичной обмотки. (Л со о

Description

1

Изобретение относитс  к трансфо1) i; рострое ию дл  термической обработки и может быть использовано в станках д.ч  закалки шеек коленчатых валов в asrujMOбилыюй , тракторной н авиационной нромши .тенн ост х.

По основному авт. св. J4b 8fi224 S нзиестсн иыгокочастотнын трансформатор, содержаjui;ii вторичную м-юговитковую обмотку к(|)пбчатой фор.М1)1, )Хватываюн1у1О .nioioBHiKoiiyio первичную обмотку, и магнитонровод , жестко зак 1е11;1енный на наружной новерхности вторичной обмотки носредством тенлон)оводного материала.

Основ.чым признаком, характеризуюниш трансформатор нри исно.чьзованни его в конструкции станков дл  закалкн коленчаТ1 )1. H:;ii)i5 современ1и,1х конструкций  в.т етс  его то ннина. Этот на)аметр  вл етс  онредсл юн1им ввиду того, что и - -аких станках транс()орматор соединен жестко с индуктором , о,Н1раюпи1мс  па 1нейку вала. Поэтому его толниша не может б1)1ть больн1е половин 1 рассто ни  между соседними Н1ейками . Конструкни  известного трансформатора удов..1створ ет эю условие, однако нри этом приходитс  первичную обмотку выпол н ть двухслойпой, что приводит к ухудп;снию кoi(}Jфициeнтa использовани  нровол iHiKOBbix материа.лов. В конструкции высокочастотн п1 ток проходит только по тем нонoвepxн (JCT м первичной обмотки, которые обращены к вторичным обмоткам коробчатой формы, а так как нервпчна  обмотка выполнена из медных проводников нр .моугольной формы, то активно используетс  около 30°/о сечени  проводника, что приводит к излишнему увеличению сопротивлени  первичной обмотки и снижению КПД трансформатора . Такое снижение КПД особенно заметно при создании трансформаторов большой мопдности. Дл  компенсации возможного снижени  КПД приходитс  увеличивать сечение витков первичной обмотки, что приводит к увеличению габаритов всего трансформатора и к повышению расхода активных материалов.

Цель изобретени  - увеличение мощности .

Указанна  цель достигаетс  тем, что трансформатор снабжен дополнительной охлаждаемой вторичной обмоткой, установленной между сло ми первичной обмотки.

На фиг. 1 изображен трансформатор, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - поперечный разрез трансфор.матора с многослойными обмотками .

Высокочастотный трансформатор (фиг. 2 состоит из двухслойной чередующейс  первичной многовитковой охлаждаемой об.мотки 1, между сло ми которой расположена внутренн   дополнительна  обмотка 2, образу  слой вторичной охлаждаемой обмотки 3, отделенный от нее изол цией 4. При

э1(1 с В1:е;1|;1ей стороны первична  обмотка 1 охвачена внешними сло ми вторичной ()6.И)ТК11 3, образу  совместно с первичной обмотк(л| I и внутренней об.моткой 2 вторичной обмоткк снсгему коаксиальных обмоток, гак как каждый слой первичной обмотки со всех сторон окружен вторичной обмоткой. На наружной поверхности внешних слоев 5 вторичной об.мотки 3 расноложен магнитонровод 6, изготовлепн1)1Й, например, в виде

накета листов электротехнической стали. Магнитонровод 6 жестко соединен с внешними сло ми 5 вторичной обмотки 3 носредством теплопроводного материала 7, например, нрипоем ПОС-40. На лобовых част х вторичной обмотки 3 расположены трубки 8

вод ного охлаждени .

Трансфор.матор работает следующим образом .

Ток высокой частоты от источника питани  (не показанного) подводитс  к выводам 9 псрвичпой обмотки 1 и проходит по ее новерхносги. Так как каждый слой первичной обмоткл I со всех сторон коаксиальной вторичной обмоткой, образованной сто ми 2 и 5 вторичной об.мотки 3, то высокочастотное электромагнитное поле, созда i;teMoe первичной обмоткой 1, располагаетс  только в объеме, ограниченном внутренни.ми поверхност ми 10 внешнего сло  5 вторичной обмотки 3 и внешними поверхност ми 11 внутреннего сло  2 вторичной обмотки 3. Ток, наведенный этим электромагнитным

полем, на поверхност х 10 и 11 собираетс  на общих контактных колодках 12. При этом напр жение на колодках 12 стремитс  создать обратный ток, нроход щий по наружной поверхности 13 слоев 5 и по боковой поЕзерхности 14 сло  2. Этот ток снижает рабочее напр жение на вторичной обмотке 3 и создает в ней дополнительные потери. В обычных трансформаторах с чередующимис  обмотками (например прототип), используемых в мощных высокочастотных установках , это снижение эффективности работы трансформатора очень заметно. В предлагаемом трансформаторе магнитопровод 6 создает большое индуктивное сопротивление обратному току, проход щему по поверхности 13, а совмещение поверхностей 14

в сло х 2 и 5 ликвидирует протекание обратного тока по этим поверхност м.

Така  конструкци  трансформатора позволила в два раза увеличить использование первичной и вторичной обмоток, что дало возможность увеличить КПД трансформатора и подн ть его мощность, не измен   существенно габариты.

Высокочастотный трансформатор (фиг. 3J состоит из .многослойной чередующейс  первичной охлаждае.мой обмотки 1, .между сло ми которой расположены внутренние дополнительные обмотки, образу  слои 2 вторичной охлаждаемой обмотки 3, отделенные от них изол цией 4. При этом внешние слои

первичной обмотки 1 охвачены двум  сло ми внешними сло ми 5 вторичной обмотки 3, на наружной поверхности которых расположен магнитопровод 6, изготовленный, например , в виде пакета листов электротехнической стали, и жестко соединенный с внешними сло ми 6 вторичной обмотки 3 посредством теплопров(х1ного материала 7, например , ирипоем ПОС-40. Такое расположение CvToeB первичной и вторичной обмоток образует систему коаксиальных обмоток, т. е. обмоток, расположенных одна внутри другой так как в предлагаемой конструкции каждый слой первичной обмоткп со всех сторон окружен вторичной обмоткой.

В данном варианте число слоев гтервичной обмотки 1 равен п, а число слоев вторичнон ooMOiKii 3 равно (). Конкретное число с.юев oiijx uM UrcH при э.чектрическом расчете п зависит ni п ооходпмых параметров , к которым относ тс  мопиюсть, КПД, габариты п т. д.

Транс(}1()рматор, )лненный по фиг. 3 работает ан;,К1| ично 1()ансформат() на фиг. 2. При :1том токи каждого с,1о  вторичной обмотки соби 1аютс  па сборных колодках 12. Д о1пность такого трансформатора зависит от чис.1а слоев, при это.м мониюсти, отдаг асмые каждым отдельным слоем вторичной обмотки, могут быть ие равны.

Г1редла|-аемый высокочастот}1ый трансфор .матор может быть изготовлен на максиMa .ibnyio вторичную мон1ность 250-850 кВа.

J,V}Уi i l),Л,,,,S}))

tt.uOCCC.OC

т&

s

Claims (1)

1. ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР по авт. св. № 862248, отличающийся тем, что, с целью увеличения мощности, он снабжен дополнительной охлаждаемой вторичной обмоткой, установленной между слоями первичной обмотки.

   Фиг. 1

   I I ΟΙ 907