В маломощных импульсных трансформаторах при мощностях в импульсе менее киловатта средние потери в меди обмоток, даже при малом диаметре провода, ничтожно малы в отношении допустимого нагрева. Поэтому поперечное сечение проводов обмоток в этом случае выбирается из соображений легкости намотки, размеров окна в сердечнике и получения возможно малого сопротивления обмотки по сравнению с сопротивлением нагрузки.
При мощностях в импульсе более киловатта поперечное сечение проводов обмоток выбирается по допустимой плотности тока.
Предварительные значения поперечных сечений проводов первичной и вторичной обмоток:
[мм2], 
[мм2],
где I 1эф и I 2эф берутся из пункта 3.2.1.
Окончательное значение сечений и диаметров этих проводов выбирают по ближайшим данным из Приложения 1:
q 1 =... мм2, 
... мм, q 2 =... мм2, 
... мм.
В маломощных импульсных трансформаторах небольшая плотность тока в проводах обмоток по условиям допустимого нагрева может быть принята в следующих пределах:
j = 2 ÷ 3 А/мм2 – при естественном воздушном охлаждении,
j = 4 ÷ 7 А/мм2 – при естественном масляном охлаждении.
В некоторых случаях по условиям укладки проводов на стержне приходится отступать в сторону меньших значений плотностей тока, чем указанные.
3.2.7. Укладка обмоток и уточнение размеров
окна сердечника трансформатора
Для получения возможно малой индуктивности рассеяния и уменьшения распределенной емкости между обмотками импульсного трансформатора, эти обмотки следует выполнять по возможности однослойными или малослойными. В маломощных трансформаторах этого типа при мощностях в импульсе до нескольких сотен киловатт обмотки удается обычно выполнять однослойными и реже двухслойными.
При однослойном выполнении первичной обмотки и размещении ее на двух стержнях сердечника трансформатора (рис. 3.8) длина, занимаемая ею по высоте стержня, будет:
[см],
где W 1 берется из пункта 3.2.5, d 1и – из пункта 3.2.6.
Рис. 3.8. Основные размеры импульсного трансформатора
При размещении обмоток на одном стержне
[см].
Высота окна сердечника трансформатора
[см],
где ε1 – расстояние от обмоток до ярма (см), определяемое высшим напряжением обмоток (табл. 13).
Табл. 13
Расстояние от обмотки до ярма в зависимости от напряжения
| Высшее напряжение, кВт | Расстояние от обмотки до ярма ε1, см |
| до 0,5 | 0,1 – 0,2 |
| 0,5 – 2,0 | 0,2 – 0,6 |
| 3,0 – 6,0 | 0,8 – 1,2 |
| свыше 6,0 до 12,0 | 1,4 – 1,8 |
Толщина первичной обмотки
[см].
Число витков вторичной обмотки в одном слое
[см],
где d 1и – из пункта 3.2.6.
Число слоев вторичной обмотки при размещении ее на двух стержнях
;
при размещении ее на одном стержне
.
Здесь обычно уточняется диаметр провода d 1и так, чтобы можно было получить один или два полных слоя вторичной обмотки на длине l 1.
Толщина вторичной обмотки
[см],
где W 2 берется из пункта 3.2.5.
При импульсном режиме работы трансформатора для уменьшения искажения прямоугольных импульсов напряжения необходимо, чтобы трансформатор обладал возможно малыми паразитными параметрами обмоток – индуктивностью рассеяния их Ls и распределенной емкостью С р. В этом случае волновое сопротивление обмоток импульсного трансформатора будет равно
[Ом],
где индуктивность рассеяния первичной и вторичной обмоток, приведенная к первичной по рассчитывается известной формуле
[Гн],
и распределенная емкость между обмотками при однослойном или двухслойном исполнении их по формуле плоского конденсатора:
[Ф];
при этом:
δ12 – толщина изоляции между первичной и вторичной обмотками трансформатора, см;
lw – средняя длина витка обмоток, см;
ls – общая длина витка обмоток по высоте стержней сердечника, см; при расположении обмоток на одном стержне ls ≈ l 1, на двух – ls ≈ 2 l 1.
ε = 3 ÷ 4 – диэлектрическая проницаемость изоляции.
Максимальный коэффициент передачи энергии импульса при заданных значениях длительности импульса и сопротивления нагрузки R н теоретически будет при условии равенства волнового сопротивления трансформатора и приведенного сопротивления нагрузки:
.
Тогда пренебрегая толщинами обмоток δ1 и δ1, получим приближенно следующее значение толщины изоляции между обмотками импульсного трансформатора:
[см],
где 
– активное сопротивление нагрузки, приведенное к первичной обмотке:
.
Однако по условиям электрической прочности изоляции между обмотками на практике нередко приходится отступать от полученого значения δ12 в сторону увеличения.
Ширина окна сердечника трансформатора при размещении обмоток на двух стержнях (см. рис. 3.8) будет равно:
[см],
где 
см – толщина изоляции между обмоткой и стержнем (см), выполняемой обычно из электрона;
ε2 – расстояние между нагружными поверхностями обмоток (см), определяемое по табл. 14
Табл. 14
Расстояние между обмотками соседних стержней в зависимости от напряжения
| Высшее напряжение, кВт | Расстояние между обмотками соседних стержней ε2, см |
| до 0,5 | 0,1 – 0,2 |
| 0,5 – 2,0 | 0,2 – 0,4 |
| 3,0 – 6,0 | 0,6 – 0,8 |
| свыше 6,0 до 12,0 | 1,0 – 1,4 |
Отношение высоты окна сердечника к ширине его обычно составляет
.
Длина ярма:
[см],
Общая длина магнитопровода сердечника трансформатора изначально будет равна:
[см],
где a c берется из пункта 3.2.4.
H – высота окна сердечника, см.
Окончательное значение отношения поперечного сечения стержня S c к длине магнитопровода l будет:
,
где S c берется из пункта «Выбор индукции
в стержне сердечника автотрансформатора» п. 3.2.4.
