8.3. КОНСТРУКЦИИ

Характерная практическая конструкция ОИТ приведена на рис. 8.3.

Рис. 8.3. (см. скан) Мощный одновнтковый ИТ с тороидальной магнитной системой и обмотками с вводом посредине

Конструктивной основой является герметичный масляный или элегазовый бак из проводникового алюминия с дном 1, внутренней и наружной обечайками 3 и 9 и крышкой 7. Периферийная часть крышки стыкуется с наружной обечайкой через изоляционную прокладку 6. Таким образом бак образует охватывающий МС 5 и вторичную обмотку 4 виток первичной обмотки. Крепится МС в баке на попарно расположенных нижних и верхних опорах 2. Вторичная обмотка образована четырьмя (или тремя) одинаковыми, параллельно соединенными секциями с вводом посредине и закреплена на секторах из органического стекла. Применение секций с вводом посредине позволяет исключить краевой эффект. Первичное напряжение прикладывается между крышкой и фланцем обечайки в нескольких симметрично расположенных точках и подводится от автономных генераторов-модулей,

энергия импульсов которых суммируется в ОИТ. Высокое вторичное напряжение снимается с четырех масляных вводов 8, которые соединены между собой вне бака. Такая конструкция ОИТ наиболее проста, но при импульсах большой энергии требует МС большого диаметра, что ограничйвает применение ОИТ.

В ОИТ на рис. 8.4 конструктивной основой служат нижний и верхний полубаки 1 из проводникового алюминия, герметизированные изоляционным уплотнением 2. Внутри полубаков установлены магнитопроводы 3 с наложенными на них секциями вторичной обмотки 4. Число магнитопроводов в каждом полубаке одинаковое и может достигать 10. Полубаки скреплены стяжкой 5, фиксация и герметизация магнитопроводов обеспечивается упругими изоляционными прокладками 6. Первичное напряжение прикладывается к фланцам полубаков в нескольких точках, вторичное выводится через масляный ввод 7, Нижняя и верхняя секции вторичной обмотки соединены с концами стяжек, секции каждого полубака соединены друг с другом последовательно, обе группы секций - параллельно.

Рис. 8.4. Одновитковый ИТ с тороидальной магнитной системой и двойным секционированием вторичной обмотки

Вторичное напряжение равномерно распределено между секциями, что существенно упрощает изоляцию каждой секции и вторичной обмотки в целом. Вследствие симметрии конструкции и равномерного роста напряжения от нижней и верхней секции к середине краевой эффект вторичной обмотки

устранен, чем обеспечивается высокая электрическая прочность ОИТ. Кроме того, в данной конструкции легко реализуется более совершенная коническая обмотка [43, 45]. Наиболее существенный недостаток — повышенный расход., проводникового материала вторичной обмотки.

Рис. 8.5. (см. скан) Мощный ИТ с одновитковыми первичной и вторичной обмотками

Развитием вышеописанных конструкций является приведенная на рис. 8.5, в которой как первичнак обмотка, так и параллельно соединенные секции вторичной обмотки содержат по одному витку. Конструктивная основа ОИТ - фундаментальная плита 2. На плите установлены: изолирующая прокладка 3, несколько (на рисунке три) секций первичной обмотки 4 в виде полых тороидов прямоугольного поперечного сечения с разомкнутой периферийной частью, внутренняя часть 1 внтка вторичной обмотки в виде усеченного конуса, внешняя часть 8 внтка вторичной обмотки в виде полого тонкостенного цилиндра с дном 9. Между верхним витком первичной обмотки 4 и дном 9 установлен высоковольтный изолятор 10, а между верхней частью усеченного конуса 1 и дном 9 установлен потребитель импульсной энергии 11, например ионизационная камера. Внутри витков первичной обмотки 4 уложена изоляция 7 и намотаны тороидальные магнитопроводы 6. Витки первичной обмотки изолированы друг от друга прокладками 5. К виткам первичной обмотки напряжение подводится через симметрично

расположенные отверстия во внешней части 8 витка вторичной обмоткн - от автономных генераторов-модулей, равномерно расположенных вокруг ОИТ. Полость между частями витков 1 и 4, дном 9, изолятором 10 и потребителем энергии 11 герметизируется и заполняется трансформаторным маслом или элегазом. В зависимости от конструктивных особенностей и условий эксплуатации потребителя энергии его можно располагать ниже, внутри витков первичной обмоткн, замещая нм конус 1. Наиболее благоприятное положение потребителя 11 - когда он полностью замещает собой конус: в этом случае индуктивность рассеяния ОИТ минимальна, что позволяет спроектировать его с минимальным объемом МС. Преобразованная энергия выводится через специальное отверстие в дне 9. Плита 2, конус 1, обечайка 8 и дно 9 изготовляются из проводниковых материалов.

Рис. 8.6. (см. скан) Одновитковый ИТ со стержневой магнитной системой

Работа ОИТ протекает следующим образом. При одновременной подаче напряжения от автономных генераторов на секции 3 первичной обмотки во вторичном контуре наводится напряжение, в раз большее, где - число секций первичной обмоткн. Таким образом, коэффициент трансформации равен числу секций первичной, а не вторичной обмотки и ОИТ фактически представляет собой компоновку нескольких одинаковых ОИТ простейшего типа (рис. 8.1), имеющих по одному витку как в первичной, так и во вторичной обмотке. По отношению к первичному напряжению эти ОИТ соединены параллельно, а по отношению ко вторичному —

последовательно. В такой конструкции удачно решаются задачи надежности изоляции и уменьшения диаметра МС.

Данный ОИТ позволяет получать электрические импульсы с улучшенными параметрами. Известна установка, где посредством ОИТ такого типа получены импульсы тока 2 МА при напряжении 2 MB длительностью 0,1 мкс, т. е. мощность и энергия импульса составляли

При вторичном напряжении менее 100 кВ вполне пригодны упрощенные конструкции ОИТ, описанные в работе [41]. Отметим также, что ОИТ с никель-цинковыми ферритами могут применяться для трансформации импульсов наносекундного диапазона.

При длительности импульсов более 100 мкс ОИТ могут изготовляться с МС стержневого типа (рис. 8.6). На стержне МС 1 установлен бакелитовый цилиндр 2 с вторичной обмоткой 3. Первичная обмотка образована витком 4, ввод 6 первичного напряжения представляет собой полосковую двухпроводную линию. Вторичное напряжение снимается с конца вторичной обмотки через вывод 5. В ОИТ такого типа легко реализуются спиральные и конические обмоткн.