SU699579A1 - High-voltage generator - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к высоковольтной импульсной технике и может примен тьс  в качестве источника ускор ющего напр жени  в портативных рентгеновских аппаратах. Известен генератор высоковольтных импульсов, в котором обмотки трансформатора дл  изол ции от внеш ней среды полностью заключены в про вод щий корпус. Дл  того, чтобы кор пус не играл роль короткозамкнутого витка, электрическое сопротивление цепи покрыти  во много раз превышает сопротивление меди такой же толтдины, Недостатком подобного устройства  вл етс  то, что высокоомный корпус не может быть использован в качестве токопровод щего участка (например , обратного токопровода) электри ческой схемы высоковольтного генератора . Известен более совершенный генератор высоковольтных импульсов, содержащий трансформатор, расположенный в .токопровод щем корпу ,се. Дл  уменьшени  потерь на корот козамкнутом витке, oбpaзoвaннo корпусом,между стенкой корпуса и трансформатором размещен магнитный экран, образующий совместно с корпусом обратный токопровод. Однако такое устройство имеет большие размеры и вес магнитного экрана при рабочих напр жени х выше 500 кВ.Так например, при напр жении 1 МБ экран, который практически полностью устран ет вли ние короткозамкнутого витка, изготовлен из пермалло -и имеет вес около 10 кг. Применение т желых экранов в портативных приборах нежелательно , так как задача уменьшени  их( веса  вл етс  одной из основных. Цель изобретени  - уменьшение потерь в короткозамкнутом витке, образованном токопровод щим корпусом генератора высоковольтных импульсов при уменьшении его размеров и веса. Это достигаетс  тем, что в генераторе высоковольтных импульсов, содержащем трансформатор, расположенный в токопровод щем корпусе, .часть корпуса вокруг трансформатора выполнена в виде пластин, расположенных вдоль силовых линий магнит .ного потока первичной обмотки трансформатора .The invention relates to high-voltage impulse technology and can be used as a source of accelerating voltage in portable x-ray machines. A high-voltage pulse generator is known in which the transformer windings for isolation from the external environment are completely enclosed in a conductor housing. In order for the casing to not play the role of a short-circuited coil, the electrical resistance of the coating circuit is many times greater than the resistance of copper of the same toltdine. The disadvantage of this device is that the high-resistance body cannot be used as a conductive section (for example, ) the electric circuit of the high voltage generator. A more advanced high-voltage pulse generator is known, which contains a transformer located in a current-conducting building. To reduce losses on a short-closed coil, formed by a housing, a magnetic screen is placed between the housing wall and the transformer, which together with the housing forms a return conductor. However, such a device has large dimensions and a magnetic screen weight at operating voltages above 500 kV. For example, at a voltage of 1 MB, the screen, which almost completely eliminates the effect of a short-circuited coil, is made of permallo and weighs about 10 kg. The use of heavy screens in portable devices is undesirable, since the task of reducing them (the weight is one of the main ones. The purpose of the invention is to reduce losses in a short-circuited coil formed by the conductor housing of the high voltage pulse generator while reducing its size and weight. This is achieved by In a high voltage pulse generator containing a transformer located in a conductive housing, the housing part around the transformer is made in the form of plates located along the power lines of a magnet. th stream of the primary winding of the transformer.

Эта часть корпуса уже не  вл етс  витком, в котором генерируетс  ЭДС, и потери энергии в короткозамкнутом витке значительно уменьшены . Поэтому нет необходимости применени  магнитных экранов, увеличивающих размеры и, в еще большей степени вес прибора. Выполнение части токопровод щего корпуса из пластин позвол ет уменьшить потери на короткозамкнутом витке, не увеличива  размеров и веса генератора.This part of the housing is no longer the turn in which the emf is generated, and the energy loss in the closed loop is significantly reduced. Therefore, there is no need to use magnetic screens that increase the size and, even more, the weight of the device. Making a part of the conductive body of the plates reduces the losses in the shorted turn without increasing the size and weight of the generator.

На чертеже схематически изображе предложенный генератор высоковольтных импульсов.In the drawing a schematic image of the proposed generator of high voltage pulses.

Генератор содержит цилиндрический токопровод щий корпус 1, часть которого разрезана по образ-ующей щел ми 2 на отдельные пластины 3, высоковольтный импульсный трансформатор 4, размещенный внутри пластинчатой части корпуса, и тонкий слой диэлектрика 5,  вл ющийс  изол тором ме оду первичной обмоткой трансформатора и корпусом. Выполненный из пластин корпус не образует вокруг трансформатора витка, однако остальна -его часть  вл етс  короткоеамкнутым витком. Дл  того, чтобы исключить потери на этом витке , необходимо удалить его от трансформатора на достаточно большое рассто ние, что достигаетс  выбором длины пластин. В данном примере выполнени  предлагаемого устройства часть корпуса разрезана на 16 пластин , выступающих за пределы трансформатора с каждой стороны на 20% его длины. В этом случае потери на короткозамкнутом витке практически отсутствуют. Если между трансформатором и стенкой корпуса имеетс  зазор (т.е. корпус находитс  в более слабом магнитном поле), число пластин и их длина могут измен тьс  в зависимости от величины этого .зазора. При заполнении внутреннегоThe generator contains a cylindrical current-carrying case 1, a part of which is cut along the forming slits 2 into separate plates 3, a high-voltage pulse transformer 4 placed inside the plate-shaped part of the case, and a thin layer of dielectric 5, which is an insulator of the transformer primary winding case. The housing made of plates does not form a coil around the transformer, but the rest of it is a short closed coil. In order to eliminate losses at this turn, it is necessary to remove it from the transformer for a sufficiently large distance, which is achieved by choosing the length of the plates. In this exemplary embodiment of the proposed device, part of the housing is cut into 16 plates protruding beyond the limits of the transformer on each side into 20% of its length. In this case, there is practically no loss at the closed loop. If there is a gap between the transformer and the housing wall (i.e., the housing is in a weaker magnetic field), the number of plates and their length may vary depending on the magnitude of this gap. When filling the internal

пространства генератора жидким или газообразным диэлектриком щели можно герметизировать, например, заполнив их эпоксидным компаундом, заклеив внутреннюю или наружную поверхность корпуса слоем диэлектри ка или любым другим способом. Если корпус выполнен таким образом, что пластины могут соприкасатьс  друг с другом, необходимо предусмотреть изол цию между ними, чтобы они не-образовывали короткозамкну- . того витка вокруг трансформатора (например, покрыть их тонким слоем лака или окисной пленки).the spaces of the generator with a liquid or gaseous dielectric gap can be sealed, for example, by filling them with epoxy compound, sealing the inner or outer surface of the housing with a layer of dielectric or in any other way. If the body is designed in such a way that the plates can come into contact with each other, it is necessary to provide insulation between them so that they do not form a short-circuit. the coil around the transformer (for example, cover them with a thin layer of varnish or oxide film).

Таким образом, при выполнении части токопровод щего корпуса вокруг трансформатора из отдельных пластин , расположенных вдоль силовых линий магнитного пол  первичной обмотки, практически полностью устран ютс  потери энергии на коротко замкнутом витке. По сравнению с из .вестным такое техническое решение позвол ет существенно уменьшить вес прибора при рабочих напр жени х 1 МБ и выше. Подобное устройство может быть применено, например, в качестве источника ускор ющего  апр жени  в портативных рентгеновских аппаратах, где вес имеет существенное значение.Thus, when a part of the conductive housing is made around the transformer from separate plates located along the magnetic field lines of the primary winding, energy losses in a short-circuited turn are almost completely eliminated. Compared with the known, such a technical solution allows to significantly reduce the weight of the device at operating voltages of 1 MB and higher. Such a device can be used, for example, as a source of accelerated arrays in portable X-ray machines, where weight is essential.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Генератор высоковольтных импульсов содержащий трансформатор, расположенный в токопровод щем корпусе, отличающийс  тем, что, с целью устранени  потерь в короткозамкнутом витке, образованном корпусом , часть .корпуса вокруг трансформатора выполнена из пластин, расположенных вдоль силовых линий магнит-, ного потока первичной обмотки трансформатораA high voltage pulse generator containing a transformer located in a conductive housing, characterized in that, in order to eliminate losses in the short-circuited coil formed by the housing, a portion of the housing around the transformer is made of plates arranged along the magnetic flux power lines of the transformer primary winding