ГЛАВА ВОСЬМАЯ. ИМПУЛЬСНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ С ОДНИМ ВИТКОМ В ПЕРВИЧНОЙ ОБМОТКЕ

8.1. ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

Развитие импульсного трансформаторостроения привело к разра-, ботке и применению особого конструктивного типа ИТ с одним витком в первичной обмотке, одновиткового ИТ (ОИТ) [39,41-48].

Установим, как влияет уменьшение числа витков в обмотках ИТ на его главные технико-экономические и функциональные показатели. Заменяя в формуле (5.1) площадь сечения МС ее выражением из формулы (2.3), для объема МС получим

откуда видно, что при заданных параметрах импульса и прочих равных условиях с уменьшением числа витков первичной обмотки объем МС, а следовательно, и потери энергии в МС уменьшаются.

Заменяя в формуле (3.31) индуктивность намагничивания ее выражением из соотношения (4.3) с учетом формулы (2.3) и выражая сопротивление нагрузки через энергию импульса, получим

Из формулы (8.2) следует, что уменьшение объема МС со снижением числа витков первичной обмотки приводит к уменьшению снижения напряжения на вершине трансформированного импульса, т. е. повышает один из главных функциональных показателей ИТ.

Выражая в формуле (4.24) длину провода обмотки через среднюю длину витка по формуле (1.13) и число витков с учетом (2.3), получим

откуда видно, что при уменьшении числа витков любой из обмоток ее сопротивление, а следовательно, и потери мощности в обмотке уменьшаются.

Выявляя из формулы (8.1) вторичное напряжение или удлинение фронта трансформированного импульса, можно показать, что при фиксированном объеме МС сокращение числа витков в первичной обмотке приводит к увеличению вторичного напряжения или уменьшению

удлинения фронта. Таким образом, сокращение числа витков первичной обмотки приводит к уменьшению снижения напряжения на вершине импульса, а также улучшает остальные функциональные показатели ИТ.

Естественный фактор, ограничивающий возможность уменьшения числа витков в первичной обмотке ИТ, — физическая нереализуемость электрического трансформатора с числом витков в любой из обмоток, меньшим одного. Из этого следует, что в повышающем ИТ минимальное число витков в первичной обмотке равно единице. Таким образом, ОИТ является предельным конструктивным типом ИТ, т. е. конструкцией с минимальным физически реализуемым числом витков в обмотках. В то же время, поскольку с уменьшением числа витков в первичной обмотке технико-экономические и функциональные показатели улучшаются, ОИТ потенциально является самым совершенным типом ИТ.