4.5. ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ОБМОТКИ

Наибольшее распространение в ИТ получили цилиндрические обмотки, так как они обладают малой индуктивностью рассеяния, конструктивно просты и технологичны. В зависимости от назначения ИТ и предъявляемых к его параметрам требований цилиндрические обмотки могут иметь различное число и взаимное расположение слоев и секций, а такэке различные схемы их соединения. Применяется как трансформаторное, так и автотрансформаторное включение обмоток, причем последнее — ввиду, того что при небольших коэффициентах трансформации можно уменьшить индуктивность рассеяния ИТ.

Обмотки могут быть однослойными и многослойными и располагаться как на одном, так и на обоих стержнях МС. Предпочтение обычно отдается однослойным обмоткам, так как они проще в изготовлении

и надежнее при эксплуатации. Для уменьшения индуктивности рассеяния и более полного использования длины МС обмотки обычно располагают на обоих стержнях.

При составлении схемы соединения и размещении секций и слоев обмоток исходят из требований минимальной разности потенциала

Рис. 4.10. (см. скан) Типовые схемы обмоток ИТ

между обмотками, между обмотками и МС, а также минимальных габаритов ИТ с учетом требований к электрической прочности, индуктивности рассеяния и динамическим емкостям.

Рис. 4.11. (см. скан) Типовые схемы обмоток импульсных автотрансформаторов

Практикой проектирования ИТ различных параметров и назначения выделен ряд типовых схем в соединения секций и слоев, где эти общие пришцшы удовлетворяются более или менее полно. Такие схемы трансформаторов (индекс Т) и автотрансформаторов (индекс А) приведены на рис. 4.10 и 4.11, а в табл. 4.1

Таблица 4.1. (см. скан) Выражения для электромагнитных параметров трансформаторов (рис. 4.10)

и 4.2 — соответствующие формулы для расчета индуктивности рассеяния и суммарной динамической емкости обмоток. Значения электромагнитных параметров приведены к числу витков первичной обмотки и толщине главной изоляции. В тех случаях, когда ИТ предназначен для согласования генератора импульсного напряжения с высокочастотным генератором (магнетрон, усилительный клистрон и др.),

Таблица 4.2. (см. скан) Выражения для электромагнитных параметров автотрансформаторов (рис. 4.11)

вторичная обмотка, как правило, состоит из двух одинаковых катушек, соединенных параллельно.

Такая вторичная обмотка используется для подачи напряжения накала на генераторный прибор. Относительно тока накала обе катушки обмотки соединены последовательно, и ток накала протекает по ним в противоположных направлениях, поэтому практически не создает магнитного поля в МС трансформатора. Такого рода конструкция вторичной обмотки ИТ позволяет обойтись без специального трансформатора для питания цепи накала генераторного прибора, вторичная обмотка которого находится под высоким импульсным напряжением и увеличивает паразитную емкость схемы. Недостаток такого ИТ состоит в том, что он обладает повышенной индуктивностью рассеяния из-за большей по сравнению с обычным ИТ суммарной толщины намотки.

У всех трансформаторов, схемы которых приведены на рис. 4.10 и 4.11, именно такие двухслойные вторичные обмотки. В других случаях применения ИТ второй слой во вторичной обмотке не нужен. При этом в расчетных формулах для индуктивности рассеяния коэффициент перед должен быть уменьшен в два раза. Когда первичная или вторичная обмотка располагается на двух стержнях и состоит из двух параллельно соединенных секций, число витков в каждой секции одинаково. Если секции соединены последовательно, число витков в каждой них пропорционально напряжению на этой секции.

В ИТ на высокие напряжения сумма диаметров проводов значительна меньше толщины изоляции. Поэтому при первом, ориентировочном, расчете индуктивности рассеяния диаметром проводов молено пренебречь и облегчить таким образом сравнительную оценку электромагнитных параметров тех или иных типов обмоток.

Трансформаторы с цилиндрическими обмотками используются в широком диапазоне мощностей — от нескольких милливатт до нескольких гигаватт при напряжениях от единиц до сотен киловольт и являются наиболее распространенным типом ИТ.