The invention belongs to the technical field of pulse power, and discloses a light weight coaxial magnetic core and a transformer for a Tesla transformer. It includes outer core, inner core and outer core coaxial nested, outer core and inner core comprises the middle section and the side section, the middle section is cylindrical, everywhere the uniform cross area of magnetic core, middle length and the primary coil of the transformer core section of equal length; edge segments from the two ends of the middle segment to the ends of linear magnetic core the ladder or quasi linear gradient is zero. Due to the realization of the core around the magnetic induction intensity distribution, improve the utilization efficiency of the magnetic core, the core of total weight than conventional uniform cylindrical core is reduced by 25%, while not changing the coupling characteristics of transformer, which is beneficial to lightweight Tesla transformer.
【技术实现步骤摘要】
一种Tesla变压器的轻量化同轴磁芯及变压器
本专利技术属于脉冲功率
,涉及一种Tesla变压器及用于该Tesla变压器的轻量化同轴磁芯。
技术介绍
Tesla变压器型脉冲功率源具有结构紧凑、高功率、可重复频率运行、稳定可靠等优点,是目前国际上广泛应用的高功率重复频率脉冲功率源。当前,为满足国防和民用领域对装置实用性的要求,小型化、轻量化已经成为Tesla变压器型脉冲功率源发展的主要趋势。Tesla变压器是一种采用非闭合磁芯的双谐振脉冲变压器,典型结构如附图1与图2所示。它包括外磁芯1、内磁芯2、初级线圈3和次级线圈4等组成。其中,外磁芯1和内磁芯2都为均匀筒状,两者构成同轴嵌套结构,外磁芯1在外,内磁芯2在内;初级线圈3和锥形次级线圈4置于外磁芯1和内磁芯2之间。为保证变压器耦合性能,磁芯采用高磁导率的铁磁材料,轴向长度一般为线圈轴向长度的两倍,且具有一定的截面积,以防止磁饱和。为满足上述物理性能要求,磁芯必须具有相当大的体积和重量,占据了Tesla变压器大部分的重量。由于磁芯磁导率远大于空气间隙的磁导率,可以近似认为外磁芯1、内磁芯2和线圈以外磁芯两端之间的环状气隙构成闭合磁路。闭合磁路中的磁感应线分布如附图3及图4所示,外磁芯1和内磁芯2中为轴向磁芯,环状气隙中为径向磁场。在磁芯中间段与线圈等长的部分,磁感应线全部集中在磁芯中,磁芯中磁感应强度最高;在磁芯的边段,从线圈末端到磁芯末端的部分,磁场开始由轴向转为径向,磁感应线开始由磁芯进入环状气隙,磁芯中磁感应强度逐渐降低;在磁芯末端,磁感应线已经全部进入环状气隙,磁芯内磁感应强度降低到接近于零。 ...
【技术保护点】
一种Tesla变压器的轻量化同轴磁芯,包括外磁芯、与外磁芯同轴嵌套的内磁芯,其特征在于:所述外磁芯与内磁芯均包括中间段与边段,中间段为筒状,其磁芯截面积处处均匀,中间段长度与变压器初级线圈长度相等;边段的磁芯截面积从中间段两端到磁芯两端线性或阶梯状准线性渐变为零。
【技术特征摘要】
1.一种Tesla变压器的轻量化同轴磁芯,包括外磁芯、与外磁芯同轴嵌套的内磁芯,其特征在于:所述外磁芯与内磁芯均包括中间段与边段,中间段为筒状,其磁芯截面积处处均匀,中间段长度与变压器初级线圈长度相等;边段的磁芯截面积从中间段两端到磁芯两端线性或阶梯状准线性渐变为零。2.根据权利要求1所述的Tesla变压器的轻量化同轴磁芯,其特征在于:外磁芯边段的外径与外磁芯中间段的外径相等,外磁芯边段的内径线性渐变至与外磁芯外径相等;内磁芯边段的内径与内磁芯中间段的内径相等,内磁芯边段的外径线性渐变至与内磁芯内径相等。3.根据权利要求1所述的Tesla变压器的轻量化同轴磁芯,其特征在于:外磁芯边段的外径与外磁芯中间段的外径相等,外磁芯边段的内径线性渐变至与外磁芯外径相等;内磁芯边段的外径与内磁芯中间段的外径相等,内磁芯边段的内径线性...
【专利技术属性】
技术研发人员:乔汉青,樊亚军,夏文锋,石磊,张兴家,朱郁丰,易超龙,卢彦雷,关锦清,石一平,王翔宇,
申请(专利权)人:西北核技术研究所,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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