Экспериментальные исследования характеристик импульсных трансформаторов с различными типами магнитопроводов, выполненных по каскадной схеме

В настоящее время теория и расчет высоковольтных однокаскадных импульсных трансформаторов (ИТ) хорошо разработаны. Их характеристики определяются в зависимости от вида и параметров нагрузки. Вместе с тем практически не разработана методика расчета ИТ по каскадной схеме, основным достоинством которой является перенос изоляции из внутренней на внешнюю. За счет этого может быть снижена напряженность на внутренней изоляции в число раз, составляющих число ИТ в каскаде. В статье приводятся результаты сравнительных экспериментальных исследований характеристик однокаскадных и двухкаскадных ИТ, включаемых на резистивную нагрузку и в режиме перезаряда емкостного накопителя через ИТ на обостряющую емкость. Рассмотрены два типа ИТ, имеющих одинаковые коэффициенты трансформации, числа витков обмоток и сечения магнитопроводов сердечников, но отличающихся магнитными характеристиками сердечников. Методика сравнительных исследований заключалась в определении формирующих свойств одно- и двухкаскадных схем ИТ при разряде емкостного накопителя на резистивную и емкостную нагрузку через ИТ с последующим осциллографированием токов и напряжений на нагрузке. Сравнительные исследования определили область применения каскадных схем ИТ. В статье показано, что многокаскадные схемы ИТ крайне неэффективны в схемах формирования импульсов на резистивную нагрузку из-за того, что индуктивные элементы схем замещения каскадных ИТ образуют индуктивный делитель напряжения. Показано, что каскадная схема ИТ эффективна в режиме перезаряда емкостного накопителя на обостряющую емкость в согласованном режиме, при этом КПД такой схемы близок к 100 %, и реализуются те положительные свойства, которыми обладают каскадные схемы.