Труды КНЦ вып.26 (ЭНЕРГЕТИКА вып. 7/2014(26))

а б в А Ь В Рис.3. Схема исследования переходного процесса с ИТ (а), осциллограмма напряжения на обостряющей емкости в режиме холостого хода (б), осциллограмма напряжения на нагрузке (в) В энергопереносе главной составляющей является передача энергии из накопителя С1 первичного контура импульсного трансформатора W1 в обостряющую емкость С2 к моменту первого максимума напряжения W2. Энергия обострителя после срабатывания разрядника Р2 расходуется на формирование импульса напряжения на нагрузке, формирование электрического пробоя и последующее преобразование энергии канала разряда в работу разрушения твердого тела. Все эти составляющие с неизбежными потерями в коммутаторе Р2 являются необходимыми для реализации процесса электроимпульсного разрушения, составляя в совокупности полезно используемую часть энергии накопителя. Оставшаяся часть энергии относится к потерям и не только в энергетическом плане, но и в приводящем к техническим издержкам. Потери энергии в диэлектрике и обкладках конденсатора-накопителя приводит к его нагреву, снижающему ресурс его работы. Потери в проводниках катушек и магнитопроводе импульсного трансформатора приводят к его нагреву, во избежание которого ИТ необходимо охлаждать, а если этого недостаточно, то вынужденно снижается частота следования импульсов, т.е. производительность процесса. Таким образом, условие максимальной передачи энергии из накопителя первичного контура ИТ в обостряющую емкость соответствует и условию минимальных потерь энергии в ИТ, максимальной производительности технологического процесса. В исследованиях варьировались значения емкостей первичного и вторичного контуров ИТ, осуществлялась регистрация напряжения заряда накопительной емкости С1 и импульсного напряжения с первичной (А) и вторичной стороны (В) ИГ. Энергия в обострителе оценивалась по амплитуде первой полуволны напряжения в режиме холостого хода (при отключенной нагрузке). Зависимость КПД передачи энергии в обостритель для трех конструкций ИТ представлена на рис.4а и 4б. Из приведенных данных следует, что геометрия высоковольтной катушки ИТ имеет значение для коэффициентов передачи энергии W2/W1. Для импульсного трансформатора ИТК-15/105-350, предназначенного для использования в режиме электроимпульсного разрушения, значение W/W достигает почти 0.7, что значительно выше, чем у двух других образцов импульсных трансформаторов. На рисунках 5 и 6 результаты экспериментальных определений представлены в системе координат, значения которых увязаны с параметрами традиционной схемы замещения ИТ, представленной на рис.7, в которой Ls1 - индуктивность рассеяния первичной обмотки ИТ; Ls2 - индуктивность рассеяния вторичной обмотки ИТ; Lm - индуктивность намагничивания ИТ; n - коэффициент трансформации ИТ.