Завод низковольтного и высоковольтного оборудования

Вдовин С. С. Проектирование импульсных трансформаторов. - 2-е изд., перераб. и доп. — Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1991. — 208 с: ил. ISBN 5-283-04484-Х

Рассмотрены основы теории, конструкции и методы расчета импульсных трансформаторов для мощных импульсных систем. Излагаются принципы конструирования трансформаторов с высокими технико-экономическими характеристиками. Установлены предельные функциональные возможности импульсных трансформаторов, дан ряд конструкций и примеры расчета. Первое издание вышло в 1971 г. Во втором издании основное внимание уделено мощным высоковольтным импульсным трансформаторам для применения в современных областях прикладной физики и техники.

Для инженерно-технических и научных работников, занятых в области физики и техники мощных импульсных систем.

© Энергия, 1971 © С. С. Вдовин, изменения и дополнения, 1991

Предисловие

1. Глава первая. Импульсный трансформатор в установках импульсной энергетики
1.1. Импульсные режимы работы
1.2. Генераторы мощных электрических импульсов
1.3. Потребители импульсной энергии
1.4. Требования к импульсному трансформатору
1.5. Общие конструктивные схемы и классификация импульсных трансформаторов
1.6. Исходные данные для проектирования импульсных трансформаторов

2. Глава вторая. Электромагнитные процессы в магнитной системе
2.1. Общие сведения о трансформаторах с магнитной системой
2.2. Приращение индукции
2.3. Методы уменьшения остаточной индукции
2.4. Потери энергии
2.5. Магнитные материалы
2.6. Измерение характеристик магнитных материалов

3. Глава третья. Расчет электромагнитных параметров схемы замещения по заданным искажениям формы импульса
3.1. Схема замещения импульсного трансформатора
3.2. Схема замещения трансформаторной цепи
3.3. Искажения фронта импульса
3.4. Искажения вершины импульса
3.5. Искажения среза импульса
3.6. Энергия в реактивных компонентах трансформаторной цепи
3.7. Расчет электромагнитных параметров схемы замещения
3.8. Критерий осуществимости импульсного трансформатора
3.9. Коррекция искажений фронта импульса

4. Глава четвертая. Электромагнитные параметры обмоток
4.1. Связь между электромагнитными и конструктивными параметрами. Индуктивность намагничивания
4.2. Индуктивность рассеяния
4.3. Динамические емкости
4.4. Сопротивление
4.5. Цилиндрические обмотки
4.6. Спиральные обмотки
4.7. Конические обмотки
4.8. Обмотки мощных высоковольтных импульсных трансформаторов
4.9. Выбор изоляции и проводов

Глава пятая. Основы проектирования
5.1. Постановка задачи
5.2. Минимальный объем магнитной системы
5.3. Выбор конструкции
5.4. Конструктивный расчет
5.5. Расчет механических сил в обмотках
5.6. Расчет теплового режима
5.7. Оценка технико-экономических и функциональных показателей
5.8. О машинном проектировании

6. Глава шестая. Импульсные трансформаторы со стержневой магнитной системой
6.1. Основные сведения о стержневых магнитных системах
6.2. Конструкции импульсных трансформаторов со стержневой магнитной системой
6.3. Мощный высоковольтный импульсный трансформатор с шихтованной магнитной системой кругового сечения
6.4. Мощный высоковольтный импульсный трансформатор с витой неразрезной магнитной системой
6.5. Импульсный трансформатор средней мощности с разрезной магнитной системой

7. Глава седьмая. Импульсные трансформаторы с тороидальной магнитной системой
7.1. Основные сведения о тороидальных магнитных системах
7.2. Импульсные трансформаторы с вертикально установленной магнитной системой
7.3. Импульсные трансформаторы с горизонтально установленной магнитной системой

8. Глава восьмая. Импульсные трансформаторы с одним витком в первичной обмотке
8.1. Обоснование целесообразности применения
8.2. Расчет конструктивных параметров
8.3. Конструкция
8.4. Пример расчета мощного высоковольтного одновиткового импульсного трансформатора
8.5. Оценка технико-экономических и функциональных показателей

9. Глава девятая. Импульсные трансформаторы без магнитной системы
9.1. Конструкция
9.2. Искажения формы импульсов
9.3. Расчет конструктивных параметров
9.4. Примеры применения и расчета
Список литературы

ПРЕДИСЛОВИЕ

Со времени выхода в свет первого издания книги "Проектирование импульсных трансформаторов" в прикладной физике и в технике сформировалось новое направление, получившее название физики и техники мощных импульсных систем [1]. Одна из актуальных задач этого направления состоит в получении электрических импульсов, энергия, мощность и напряжение которых измеряется мегаджоулями, тера-ваттами и мегавольтами.

Для преобразования напряжений в импульсной технике широко применяется импульсный трансформатор. Как к объекту импульсной техники к импульсному трансформатору традиционно предъявляется только функциональное требование: минимальное искажение формы импульсов. В мощных импульсных системах импульсный трансформатор выступает как объект, импульсной электроэнергетики и техники высоких напряжений. Поэтому кроме безусловного функционального требования к нему должны предъявляться также и разнообразные технико-экономические требования. Пренебрежение последними приводит при проектировании к неэкономичным или даже практически невыполнимым конструкциям.

Однако в известных монографиях, в том числе и в первом издании книги, технико-экономическим требованиям придается второстепенное значение, а следовательно, проектирование импульсных трансформаторов не ориентировано на получение конструкций с высшими технико-экономическими показателями. Публикации в периодической печати, будучи посвящены частным вопросам, не восполняют этого пробела.

Во втором издании книги сделана попытка рассмотреть проектирование импульсного трансформатора с учетом как функциональных, так и технико-экономических требований. На основе этого подхода выявлены принципы проектирования импульсных трансформаторов с высшими технико-экономическими показателями, приведены конструкции, в которых эти принципы реализуются наиболее полно. Автор стремился сделать книгу максимально полезной в практическом отношении. Этим объясняется ее насыщенность примерами конкретных конструкций импульсных трансформаторов, их анализом, методиками и примерами расчетов. Библиография расширена и содержит все основные публикации по данному вопросу. Опущен второстепенный или устаревшии материал. В целом второе издание книги коренным образом отличается от первого и отражает происходящие изменения в теории и практике проектирования импульсных трансформаторов.

Автор надеется, что книга окажется полезной инженерно-техническим, научным работникам и студентам, работающим или специализирующимся в области физики и техники мощных импульсных систем.

Скачать книгу Вдовин С. С. Проектирование импульсных трансформаторов. Ленинград. Издательство Энергоатомиздат, 1991