[发明专利]电子加速器直线型高频变压装置

说明书

技术领域

本发明属高频变压技术，具体涉及一种电子加速器直线型高频变压装置。

背景技术

高频变压过程中当初级线圈中通有交流电流时，便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压(或电流)。调节初次级线圈匝数即可实现高频变压。目前，用来对电子加速器高频变压的设备主要是环式空心变压器。如图1所示。线圈1’为环形，当其通电时线圈1’的磁通方向与线圈中心轴方向一致。因此在高频变压过程中，环式空心变压器线圈的磁通方向与线圈中心线2’是相切的。这种环式空心变压器的体积大，漏磁高，变压装置的漏磁损耗功率增大，而漏磁损耗功率的增大降低了转换效率。并且由于漏磁损耗增大，使得线圈工作过程中发热大，增加了对加速器冷却要求的负荷。

发明内容

电子加速器的高频变压装置转换效率越高，则电子加速器的输出效率越高。在电子加速器生产和应用行业，都要求电子加速器的电能转换效率高，占用空间小。为解决此问题，本发明提供一种直线型高频变压装置，本装置改变了线圈的布置方式，减小了体积；并且所有线圈的磁通方向一致，减小了高频变压过程中的漏磁损耗，提高了它的转换效率。

本发明提供的技术方案是：

一种电子加速器直线型高频变压装置，由外壳、支撑板、骨架、线圈、绝缘凸块、绝缘条板组成。其特征是：所说的骨架是直线型的并安装在支撑板上，线圈和绝缘凸块一一相间均匀地安装在骨架上，整体置于外壳内。在绝缘条板的线圈接头导线连接处位置还安装有均压板和放电保护球。其中均压板是为了使线圈导线接头处的电场均匀，放电保护球是为了避免线圈之间的突然打火放电对线圈和骨架的损伤。

本发明的积极效果是：

线圈均匀安装在直线型变压骨架上，保证了线圈的中心在同一条直线上，因此在高频变压过程中每个线圈所产生的磁通方向是一致的，与环式空心变压器相比，减少了线圈自耦过程中的漏磁损耗，提高了高频变压的转换效率，降低了线圈工作过程中的发热，减轻了对加速器冷却要求的负荷。这种直线型的紧凑式安装减小了变压装置的体积。放电保护球、线圈导线接头与绝缘条板之间的均压板的应用降低了变压过程中线圈间突然放电打火的几率，提高了该高频变压装置长时间工作的稳定性。

附图说明

图1为环式空心变压器线圈布置示意图

图2为本发明的结构示意图

图3为图2的左视图

图4为绝缘条板的俯视图

图5为绝缘条板的主视图

图6为均压板的右视图

图7为均压板的主视图

图8为均压板的俯视图

图9为端环的剖面图

图10为端环的左视图

图11为绝缘凸块的结构图

图12为绝缘凸块的剖面图

图13为本发明的接线原理图

图中：1-线圈、2-线圈接头导线连接处、3-外壳、4-绝缘凸块、5-放电保护球、6-拉杆、7-支撑板、8-夹板、9-绝缘条板、10-均压板、11-骨架、12-端环、13-端盖、15-初级线圈、16-连接线、14、17-次级线圈引出线、18、19-线圈接头导线

具体实施方式

以下结合附图，详细说明本发明的实施例，如图2、图3所示，直线型骨架11卡于支撑板7上，两块支撑板7用螺钉和夹板8固定，通过两根拉杆6拉紧。线圈1通过绝缘凸块4一一相间均匀地安装于直线型骨架11上，两端线圈1外侧有端环12并通过螺钉固定骨架11上。两块绝缘条板9利用螺钉分别固定在支撑板7的两肩上，线圈1的两边接头导线18、19分别通过螺钉连接于两块绝缘条板9上，在绝缘条板9上的线圈接头导线连接处2位置(见图4)还装有均压板10，使连接处电场分布均匀。在线圈接头导线连接处2位置还装有放电保护球5避免线圈1之间的突然打火放电对线圈1和直线型骨架11的损伤。组装后的变压装置主体置于外壳3内，外壳3与端盖13之间利用螺钉固定。

该高频变压装置的接线原理如图13所示。

线圈1(15为初级线圈，其余为次级线圈)先两两并联再通过导线16串联，在高频变压过程中，外部功率源向初级线圈15供交流电，线圈15便产生交流磁通，该交流磁通使次级线圈中感应出电压(或电流)然后通过次级线圈引出线14、17输出。由于初次级线圈的匝数不同，因此初次级的线圈电感量大小不同，从而利用线圈1的自耦实现高频变压。

环式空心变压器(图1)目前都安装在电子加速器高压主体上方，该直线型高频变压装置(图2)体积较小可与电子加速器高压主体分离进行紧凑型布置安装，降低了加速器设备的高度，减少了加速器设备对占用空间的要求。电子加速器的高频变压装置转换效率越高，则电子加速器的输出效率越高。在同样的条件下，如果电子加速器的输出效率越高则说明高频变压装置转换效率越高。因此在同样的振荡功率输出情况下，将该直线型高频变压装置应用于0.5MeV电子加速器，通过实验测得电子加速器输出束流21mA时，其效率可达67.4％，而采用环式空心变压器其效率为60％。该直线型高频变压装置测试过程中，因其转换效率高，即漏磁损耗功率小，工作过程中线圈发热量小。采用该直线型高频变压装置的高频高压电子加速器试验过程中在0.5MeV时输出60mA电子束流下连续运行了8小时，无故障发生，满足高频高压电子加速器长时间连续工作的验收指标，间接证明了该直线型高频变压装置长时间工作的稳定性。