Разработка моноблока для микрофокусного источника рентгеновского излучения на напряжение 150 кВ, используемого в промышленной дефектоскопии, страница 13

 Высоковольтный трансформатор собран на ферритовом сердечнике марки ПК 26´13 (3000 НМС). Первичная обмотка состоит, из двух обмоток по 10 витков.  Для получения максимально высокого напряжения 150 кВ, необходимо на выходе трансформатора получить напряжение порядка 6 кВ, коэффициент трансформации должен быть к=200, таким образом, вторичная обмотка имеет 2000 витков. Намотка производится проводом ПЭВ-0,15. Так как со вторичной обмотки трансформатора снимается высокое напряжение, необходимо обеспечить электрическую прочность катушки. С этой целью, каждый слой катушки изолируется от предыдущего четырьмя слоями конденсаторной бумаги. Кроме этого намотанную катушку пропитывают и обволакивают цианорезином.

2.2.4.Накальный автогенератор и схема измерения высокого напряжения и тока рентгеновской трубки.

Принципиальная электрическая схема автогенератора накала и  схема измерения высокого напряжения и тока рентгеновской трубки представлены в Приложении [8].                                            

Автогенератор предназначен для преобразования постоянного напряжения небольшой величины, в напряжения переменного тока. Он выполнен на базе двухтактного преобразователя. Состоит из двух транзисторов VT1 и VT2 марки КТ805АМ, которые включены по схеме с общим эмиттером.  Трансформатор имеет отвод от середины первичной обмотки, куда подключается регулируемое питание 5-24В. Выходное напряжение переменного тока имеет форму прямоугольных импульсов разной полярности со скважностью, равной 2. Питание автогенератора накала управляется по средством процессора.

Измерение высокого напряжения и тока трубки осуществляется при помощи операционных усилителей DA1:1 и DА1:2 марки АD822N. Сигнал по напряжению снимается с низковольтного конца делителя напряжения. На вход усилителя приходит напряжение порядка 2 мВ и усиливается до 10 В. Сигнал по току снимается со вторичной обмотки трансформатора  и так же усиливается операционным усилителем.

2.2.5. Твёрдотельный изолирующий компаунд.

Компаунд предназначен для изоляции высоковольтных частей моноблока и придания ему формы и объёма.

В качестве компаунда для изоляции и герметизации высоковольтных частей моноблока применяется эпоксидный компаунд. Эпоксидный компаунд обладает рядом положительных свойств:

·  низкой вязкостью (система смола- отвердитель);

·  небольшой усадкой после отверждения;

·  легкостью полимеризации при температурах от +20° до -150° С (в зависимости от отвердителя);

·  высокой адгезией;

·  высокими механическими свойствами;

·  высокой химической стойкостью.

Недостатком эпоксидного компаунда является наличие внутренних механических и термоупругих напряжений, появляющихся после затвердевания компаунда и из-за разных коэффициентов теплового расширения элементов конструкции и компаунда. Указанные явления могут явиться причиной обрывов тонких проводов и появлению трещин в литой изоляции. Для уменьшения этих напряжений в компаунд добавляют тиокол, который делает компаунд более пластичным. Заливочный компаунд составляется с добавлением наполнителей, в качестве которых используются тальк, кварцевый песок и др. Наполнитель увеличивает механическую прочность компаунда, его теплопроводность и уменьшает его усадку. Диэлектрические свойства компаунда зависят от размера зерна наполнителя и его физико-химических свойств [16].

Выполнение требования минимальных размеров и массы источника электропитания рентгеновской трубки (ИЭПРТ) приводит к необходимости уменьшения расстояния между компонентами до 1...2 мм. При этом должны обеспечиваться защита (ИЭПРТ) от воздействий окружающей среды и работоспособность с заданными показателями надежности. Выбор расстояния между элементами (ИЭПРТ), для обеспечения достаточной электрической прочности, обеспечивается исходя из того, что один миллиметр изолирующего компаунда выдерживает напряжение 10 кВ. Технологический процесс герметизации высоковольтного источника предъявляет к его конструктивному исполнению следующие основные требования: расположение компонентов и расстояния между ними должны обеспечивать вытеснение компаундом газовых включений из герметизируемого объема. Газовые включения обычно имеют размеры, не превышающие долей миллиметра, однако они существенно ослабляют изоляцию.