Іванов В. М. Удосконалення високовольтних імпульсних трансформаторів з напівпровідниковими комутаторами для електротехнологічних установок

Об'єкт дослідження - електромагнітні процеси в імпульсних генераторах високої напруги і великих струмів для технологічних електроустановок. Мета дослідження - удосконалення імпульсних трансформаторів з напівпровідниковими комутаторів для отримання максимальних по амплітуді напруги і струмів. Методи дослідження - методи теорії електричних кіл, оригінальні та традиційні методи вимірів. а також статистичної обробки результатів. Теоретичні та практичні результати: створено імпульсні трансформатори з низькою індуктивністю розсіювання напругою до 1 МВ; запропонована схема з двома імпульсними трансформаторами дозволила створити компактне імпульсне джерело напруги з часом наростання імпульсів 250 нс на ємності 1 нФ і напругою до 1 МВ; виготовлено компактний високовольтний імпульсний генератор на основі імпульсного трансформатора з напівпровідниковими комутаторами з частотою слідування імпульсів до 50 000 імп/с; надано рекомендації з питань електромагнітної сумісності керованих напівпровідникових комутаторів електротехнологічних установок в умовах сильних електромагнітних завад. Наукова новизна: вперше експериментально визначено час наростання імпульсів напруг менше 100 нс на ємністі 0,5 нФ з напругою до 1 МВ від імпульсного трансформатора на сталевому хрестоподібному магнітопроводі; удосконалено магнітопровід в імпульсному трансформаторі, що дозволило зменшити індуктивність розсіювання приблизно в 3 рази за рахунок виконання його хрестоподібним та рознесеного розташування обмоток і раціонального розподілу магнітного потоку; експериментально показано, що не існує принципових обмежень по амплітуді напруги U на виводах високовольтної обмотки імпульсного трансформатору з ємнісним навантаженням, якщо джерелом енергії є індуктивність намагнічування з амплітудою струму в ній; вперше запропонована і реалізована рекуперація енергії за допомогою напівпровідникових ключів і раціонального підбору моментів часу вмикання та вимикання цих ключів; запропоновано і реалізовано режими роботи високовольтних генераторів на основі імпульсного трансформатора з напівпровідниковими ключами як розмикальних комутаторів, що забезпечують відсутність коротких сплесків з неприпустимо високою амплітудою на напівпровідниковому ключі при його розмиканні. Ступінь упровадження: результати досліджень впроваджені в НДПКІ "Молнія" НТУ "ХПИ", на ПАТ "Ясиновский коксохімічний завод", в навчальному процесі НТУ "ХПИ" Сфера використання: на підприємствах коксохімічної та хімічної галузі, очищенні газових викидів, в науково-дослідних інститутах та навчальному процесі.