Название статьи
Искажение напряжения на выходе импульсных трансформаторов и рекомендации по его уменьшению
Журнал:
Известия Транссиба №3(63), 2025
Раздел журнала:
Электротехнические комплексы и системы
Страницы: 116-124
УДК: 621.314
Библиографическое описание статьи
Плотников, И. И. Искажение напряжения на выходе импульсных трансформаторов и рекомендации по его уменьшению [Текст] /
И. И. Плотников, А. Н. Горский // Известия Транссиба / Омский гос. ун-т путей сообщения. – Омск. –
2025. – №3(63). – C. 116 – 124.
Аннотация
Актуальным является вопрос проектирования устройств с оптимальными характеристиками преобразования электрического сигнала и его формы без искажения при разработке устройства с малыми габаритами для электроподвижного состава. В данной статье рассмотрено влияние параметров трансформатора на форму передачи напряжения и даны рекомендации по выбору значений этих параметров. Это касается импульсных, дифференциальных трансформаторов и трансформаторов малой мощности. Проработка данного вопроса идет в направлении от теории к конструктивному расчету. В эпоху проектирования цифровых двойников расчетная математическая модель трансформатора позволит получить быстрое принятие решения о соответствии заложенных требований к изделию. Являясь универсальной, предлагаемая модель позволяет выполнять расчеты для любого импульсного трансформатора при условии задания соответствующих исходных данных и позволит уже на этапе проектирования получить оценочную характеристику трансформатора. Исследование показало зависимость между конструкцией трансформатора, используемыми материалами для магнитопровода и формой выходного сигнала. Очевидно, что индуктивность рассеивания и емкость обмоток являются основными параметрами, которые вносят искажения в сигнал. Моделирование конструкции обмоток, подбор магнитных сплавов или ферритов способствуют уменьшению вихревых токов в магнитопроводе, что позволяет улучшить характеристики выходного сигнала и снизить влияние постоянной составляющей тока в конце импульса. Модель трансформатора с уменьшенными габаритами сердечника из стали с меньшей толщиной проката и однородной доменной структурой, а также использование распределенной обмотки по сердечнику, которая имеет минимальную собственную емкость, получила наименьшее влияние на выходной сигнал с допустимым искажением сигнала 3 %. Полученная модель трансформатора может использоваться для создания готового изделия.
Список используемой литературы
1. Ицхоки, Я. С. Импульсные устройства / Я. С. Ицхоки. - Москва : Дрофа, 2010. - 269 с. - Текст : непосредственный. @@ Itskhoki Ya.S. Impul'snye ustroĭstva [Pulse devices]. Moscow, Drofa Publ., 2010, 269 p. (In Russian).
2. Светлаков, В. А. Современные методы повышения КПД импульсных источников вторичного электропитания / В. А. Светлаков, И. Г. Пронькин, С. В. Фокин. - Текст : непосредственный // Ракетно-космическая техника. - 2012. - Т. 1. - № 1(1). - С. 8. - EDN YOUBSK. @@ Svetlakov V.A., Pron'kin I.G., Fokin S.V. Modern methods of increasing the efficiency of switching secondary power supplies. Raketno-kosmicheskaia tekhnika - Rocket and space technology, 2012, vol. 1, no. 1(1), pp. 8. EDN YOUBSK. (In Russian).
3. Кремнев, В. В. Компьютерное моделирование работы генераторов с использованием импульсного трансформатора с комбинированным сердечником / В. В. Кремнев. - Томск : Томский ун-т, 1999. - 30 с. - Текст : непосредственный. @@ Kremnev V.V. Komp'iuternoe modelirovanie raboty generatorov s ispol'zovaniem impul'snogo transformatora s kombinirovannym serdechnikom [Computer simulation of generators using a pulse transformer with a combined core]. Tomsk, Tomsk University Publ., 1999, 30 p. (In Russian).
4. Gorsky, A. N., & Plotnikov, I. I. (2023). Conditions for distortion-free voltage transfer in the transformer. In E3S Web of Conferences (Vol. 460, p. 06037). EDP Sciences, https://doi.org/10.1051/e3sconf/202346006037.
5. Горский, А. Н. Расчет электромагнитных элементов источников вторичного электропитания / А. Н. Горский, Ю. С. Русин, Н. Р. Иванов, Л. А. Сергеева. - Москва : Радио и связь, 1988. - 176 с. - Текст : непосредственный. @@ Gorskii A.N., Rusin Yu.S., Ivanov N.R., Sergeeva L.A. Raschet élektromagnitnykh élementov istochnikov vtorichnogo élektropitaniia [Calculation of electromagnetic elements of secondary power sources]. Moscow, Radio and communications Publ., 1988, 176 p. (In Russian).
