Костиков В.Г., Парфенов Е.М., Шахнов В.А. Источники электропитания электронных средств. Схемотехника и конструирование (2-е изд., 2001), страница 52

Рис. в.за. Конструкция высоковольтных штыревых соединителей с прямой (а) и уголковой (б) заделкой провода 1 1 1 т' Я Рис. 5.5в. Конструкции высоковольтных соединителей с двумя (а) и одним (б) гнездами устройство содержит гнездо из сплава ЛС59-1 с покрытием Срб. Гнездо опрессовывается пресс-материалом АГ-4В. На рис. 5.57 показана конструкция аналогичного высоковольтного соединителя с шестью электрически соединенными устройствами.

Два варианта конструкций высоковольтного штыревого соединителя показаны на рис. 5.58, где 1 — провод ПВМК-6-1,0-5,0; 2 — колпачок из резиновой смеси ИРП-1265; Я вЂ” прокладка из фторлона Ф4; 4' — колпачок из пресс-материала ДСВ-2-Р-2М марки Л; 5 — штырь из Бронзы БРБ2. При заделке провода применяется нитяной бандаж (нить капроновая ЗК с последующим покрытием К-300-61). Для применения в составе ИЭП целесообразно иметь набор кабелей, состоящих из проводов различной длины (например, от 100 до 3000 м) и соединителей по рис. 5.58,а или 5.58,бна одном из двух концов провода.

Кабели с укаэанными соединителями могут применяться при номинальном напряжении до 25 кВ и номинальном токе до б А. Варианты исполнения высоковольтных гнездных соединителей показаны на рис. 5.59. К корпусу 1 из пресс-материала АГ-4В крепится латунная втулка 8, служащая гнездом контактного соединения. Кор- 318 5.3.7. Высоковольтные трансформаторы преобразователей напряжения При частоте преобразования более 10 кГц сердечники трансформаторов выполняются из ферритов.

Кольцевые ферриты целесообразно использовать в трансформаторах мощностью до 0,2 кВ А при напряжении до 2 кВ. Такая рекомендация обусловлена ограниченными размерами серийно выпускаемых кольцевых сердечников, диаметр которых не превышает 48 мм. Применение стержневых и броневых сердечников является предпочтительным только с точки зрения упрощения технологии изготовления.

Для высоковольтного трансформатора мощностью 1 кВ А и напряжением 5,5 кВ признана оптимальной конструкция с Ш-образным ферритом. При этом размеры трансформатора (рис 5.60). Н = 66 мм, В = 80 мм, Ь = 65 мм. Трансформатор мощностью 1 кВ.А и напряжением 10 кВ с изоляцией, рассчитанной на напряжение 20 кВ, имеет стержневой сердечник типа ПК40х18. Выбор типа сердечника обусловлен тем, что его окно позволяет разместить обмотки с заданным уровнем рабочего напряжения.

Размеры этого трансформатора; Н = 72 мм, В = 128 мм, Ь = 116 мм. Следует иметь в виду, что секционирование высоковольтной обмотки желательно как с целью снижения градиента электрического поля между слоями, так и с целью снижения парэзитной емкости. Для уменьшения размеров катушки первичная оБмотка намотана поверх изолированной вторичной обмотки.

Катушка выполнена на гильзе из эпоксидного компаунда марки ЭЗК-10 толщиной 3,5 мм, с торцевой изоляцией 6 мм и промежутками между секциями 3 мм. Вторичная обмотка имеет 405 витков провода марки ПЭТВ-2 диаметром 0,2 мм, размещенных в четырех секциях (1... 1 на рис 5.61). Рядовая намотка выполнена с межслоевой изолЯцией пленкой Рис, з,вО, КонстРУкциЯ вытипа ПЭТФ толщиной 0,02 мм в два сокавольтного трансформ Рз щ-о азным ферритовым сердечслоя. Особенностью катушки является Щ-образнь ф РР ником то что намотка каждой пары секции 319 (1, й и Я, б) начинается от их общей точ- 5 б 7 ки в обе стороны с переворотом катушки на 180'.

Таким образом, начала обмоток Не г к и Нг, а также Нз и Не соединены между собой. Такая намотка упрощает соединение концов обмоток второй и третьей секций Кз и Кз и выполнение выводов концов первой и четвертой секций К, и Ке. Выводы обмотки выполнены проводом марки 1 г ПВТФ-5 Вторичная обмотка пропитыва- ется компаундом ЗПК-4 и заливается ком- Рис. з.вт. Конструкция паундом ЭЗК-10 толщинои 3,5 мм. трансформатора с секциони- Защита первичной обмотки от высокорованной высоковольтной го напряжения и снижение неоднородности обмоткой электрического поля катушки обеспечива- ются металлизацией вторичной обмотки. В слое металлизации 5 делается разрыв для предотвращения образования короткозамкнутого витка.

Для повышения напряжения короткого разряда края металлиэации покрываются эпоксидным клеем холодного отверждения. Первичная обмотка 7 наматывается поверх вторичной проводом марки ПЭТВ-2 диаметром 0,63 мм пятью проводами одновременно с числом витков 11 в два ряда с межслоевой изоляцией стеклослюдинитом марки ГС-40 толщиной 0,1 мм в один слой. Изоляция б первичной обмотки от слоя металлизации осуществляется также стеклослюдинитом. Поверх первичной обмотки кладется стеклоткань толщиной 0,1 мм в два слоя и пропитывается. Выводы первичной обмотки выполняются проводом обмотки в виде 'петли. Выполненные таким образом трансформаторы подвергаются герметизации в составе модуля высоковольтного ИЭП.

При габаритах 65х65х80 мм трансформатор обеспечивает выходное напряжение 5500 В, выходной ток 0,182 А и КПД 99,5 % при входном напряжении 300/150 В переменного тока частоты 16 кГц. Герметизация высоковольтного трансформатора в металлическом корпусе обеспечивает высокие удельные показатели по массе и объему. Трансформатор (рис.

5.62) предназначен для раБоты в составе высоковольтного выпрямителя при входном напряжении переменного тока частоты 40 кГц. Магнитопровод 7 выполнен из пермаллоя марки МП- 140 и имеет размеры К44х28х10,3 мм. Выходное напряжение 8 кВ получено сложением напряжений схем удвоения, подключенных ко вторичным обмоткам трансформатора. Межслойная изоляция 4' выполнена из планок фторопласта-4 и лавсана (ПЗТВ) 20...30 мкм.

Заливка трансформатора осуществляется теплопроводным компаундом 6 марки КТФ278 в два этапа. Вначале заливаются вторичные оБмотки 5, затем наматывается первичная обмотка Ю, трансформатор помещается в корпус 8 из сплава Д16-Т и заливается компаундом. Толщина слоя компаунда составляет 1,2...1,5 мм. Такая конструкция позволяет осуществлять интенсивный теплоотвод от корпуса трансформатора, 320 Рис. в.вз. Конструкция высоковольтного трансформатора в металлическом корпусе 1 Е 1 В 5 Рис. 5.ВЗ.

Конструкция высоковольтного трансформатора в изоляционном корПуСе: а — до установки в корпусе; б — после установки в корпус перед заливкой компаундом обеспечивая перегрев сердечника относительно радиатора охлаждения 1 не более 10 еС при выходной мощности трансформатора 800 Вт. Конструкция высоковольтного трансформатора, герметизируемого в изоляционном корпусе, показана на рис, 5.63.

В зазоре между половинами 3 и 5 магнитопровода крепятся компаундом ЭЗК-11 (без наполнителя) прокладки из электроиэоляционной пропиточной бумаги марки ЭИП-68А. Зазоры между каркасом катушки 1 и магнитопроводом заделываются тем же компаундом. Половины магнитопровода стягиваются тремя слоями стеклянной ленты Я марки ЛЭС 0,08х10, концы которой крепятся клеем БФ-4. К магнитопроводу крепится клеем К-300-61 пластина 5 с отверстиями для винтов. Для уменьшения механических воздействий со стороны герметиэирующего компаунда на поверхность ферритового сердечника наносится клей-герметик марки «Зластосил 137-83». После сборки трансформатор закрепляется в корпусе иэ пресс- материала АГ-4В четырьмя винтами 5.

Пропитка трансформатора производится в вакууме компаундом «Виксинт ПК-68» с промежуточной 321 полимеризацией, после чего наносится адгезио зион. ный подслой П-11. Заливка трансформатора пр изводится компаундом «Виксинт ПК-68» с окись цинка в качестве наполнителя. Необходимо отметить, что конструктивное ис полнение трансформатора в значительной степе ни определяется конфигурациеи магнитопроводз Размеры трансформатора могут быть уменьшены Рис.

5.84. Раза счет рациональной формы магнитопровода цианальная конфигурация ферритового Выполнение Ш-образных сердечников с круглым магнитопровода вы- средним стержнем и с соответствующей конфигу. соковольтного транс- рацией крайних стержней (см. Рис. 5.64) позволяет наиболее полно заполнить окно круглой обмотфооматооа кой. Кроме того, размеры магнитопровода должны быть согласованы с рабочей частотой преобразования (30... 100 кГц) и с необходимостью размещения в окне мзгнитопровода высоковольтной изоляции. В этом случае целесообразно увеличить обмоточное пространство магнитопровода за счет уменьшения сечения стержней и ярма.

5,3.8. Высоковольтные трансформаторно-вынрямительные модули (ВТВМ) Раздельное конструирование трансформаторов и выпрямителей в составе высоковольтных ИЭП не позволяет достичь высоких удельных показателей ИЭП в целом. Выполнение функционального узла, сочетающего функции трансформации и выпрямления, в монолитной конструкции позволяет снизить массу и объем ВИЭП, повысить его КПД за счет снижения потерь в переходных элементах конструкции. Высокая плотность компоновки источника допустима благодаря применению компаундов, обладающих высокими электроизоляционными и герметизирующими свойствами. К таким компаундам относятся заливочные компаунды марок ЭЗК-10 и 31-138ДФ с электрической прочностью порядка 20 кВ/мм.