KR100419501B1 - Transformer of Low-Loss Core Structure - Google Patents
Transformer of Low-Loss Core Structure Download PDFInfo
- Publication number
- KR100419501B1 KR100419501B1 KR10-2000-0082509A KR20000082509A KR100419501B1 KR 100419501 B1 KR100419501 B1 KR 100419501B1 KR 20000082509 A KR20000082509 A KR 20000082509A KR 100419501 B1 KR100419501 B1 KR 100419501B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- steel plate
- trapezoidal
- steel sheet
- iron core
- corner
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/24—Magnetic cores
- H01F27/25—Magnetic cores made from strips or ribbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/2804—Printed windings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/2804—Printed windings
- H01F2027/2809—Printed windings on stacked layers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
Abstract
규소강판을 적층하여 철심을 형성하고 철심 상에 코일을 권선한 저손실 철심구조의 변압기가 개시되어 있다. 본 발명에 따른 저손실 철심구조의 변압기는 사다리꼴형상의 측면레그강판과, 상기 측면레그강판에 연결되는 사다리꼴형상의 제 1측면코너강판, 상기 제 1측면코너강판에 연결되는 사다리꼴형상의 상부요크강판, 상기 상부요크강판에 연결되는 사다리꼴형상의 제 1중심코너강판, 상기 제 1중심코너강판에 연결되는 사다리꼴형상의 중심레그강판, 상기 중심레그강판에 연결되는 사다리꼴형상의 제 2중심코너강판, 상기 제 2중심코너강판에 연결되는 사다리꼴형상의 하부요크강판, 상기 하부요크강판에 연결되고 측면레그강판에 연결되는 사다리꼴형상의 제 2측면코너강판으로, 팔각형 형상의 자기회로를 구성하고, 상기 팔각형 형상의 자기회로를 적층한 철심에 코일을 권선하되, 5 ∼ 30°범위내에서 설정된 값으로 경사지게 절단한 변을 한 변으로 하는 강판의 형상이 사다리꼴 사각형인 철심으로 팔각형형상의 자기회로를 구성하고, 팔각형형상의 자기회로를 적층한 철심에 코일을 권선하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 규소강판의 요크, 레그, 코너 강판의 크기를 다르게 함으로써, 규소강판 절단시 발생하는 스크랩을 최소화할 수 있으며 레그 또는 요크를 재단하고 남은 스크랩을 활용하기가 용이하여 변압기 생산비용절감을 도모할 수 있고 동일하거나 유사한 규격의 기존 변압기 철심의 전체 무게를 초과하지 않음으로써 상대적인 고효율화가 달성된다.A low loss iron core transformer is disclosed in which a silicon steel sheet is laminated to form an iron core, and a coil is wound on the iron core. The transformer of the low loss iron core structure according to the present invention is a trapezoidal side leg steel plate, a trapezoidal first side corner steel plate connected to the side leg steel plate, a trapezoidal upper yoke steel plate connected to the first side corner steel plate, Trapezoidal first centered corner steel plate connected to the upper yoke steel plate, trapezoidal center leg steel plate connected to the first centered corner steel plate, trapezoidal second centered corner steel plate connected to the center leg steel plate, the first A trapezoidal lower yoke steel plate connected to a two-centered corner steel plate and a trapezoidal second side corner steel plate connected to the lower yoke steel plate and connected to a side leg steel plate, constitute an octagonal magnetic circuit, Wind the coil around the iron core on which the magnetic circuit is laminated, but cut one side of the inclined cut to a set value within a range of 5 to 30 °. The steel sheet is composed of an iron core having a trapezoidal quadrangle shape, and the coil is wound around the iron core in which the octagonal magnetic circuit is laminated. According to the present invention, by varying the size of the yoke, leg, corner steel sheet of the silicon steel sheet, it is possible to minimize the scrap generated when cutting the silicon steel sheet and to easily use the remaining scrap after cutting the leg or yoke to reduce the transformer production cost Relative efficiencies are achieved by not only exceeding the total weight of existing transformer cores of the same or similar specification.
Description
본 발명은 적층형 철심방식의 변압기(transformer)에 관한 것으로, 특히 무부하손실을 줄이고, 소음을 저감시키며, 또한 변압기철심 제조 시에 필연적으로 발생하는 철심재단 후의 스크랩을 최소화함으로서 변압기제조비용을 경감시키는 적층형 철심방식의 변압기제조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transformer of a laminated iron core method, and more particularly, to reduce a no-load loss, to reduce noise, and to reduce a transformer manufacturing cost by minimizing scrap after iron core cutting, which inevitably occurs during the manufacture of a transformer iron core. It relates to the manufacture of transformers of iron core method.
일반적으로 변압기란 전자유도작용을 이용하여 교류전압이나 전류의 값을 바꾸는 정지전기기기이다.In general, a transformer is a stationary electric device that changes an AC voltage or a current value by using an electromagnetic induction action.
변압기제조의 자기회로 형성을 위해서는 규소가 함유된 강판을 적층하거나, 규소강판을 권선한 권철심으로 하여 철심을 형성하고 있다.In order to form a magnetic circuit for transformer production, iron cores are formed by stacking steel sheets containing silicon or by winding cores wound with silicon steel sheets.
주로 소형변압기에 있어서는 권철심을 사용하고 있으므로 대용량에서는 권철심 제조의 곤란성 등의 문제가 있어 적층형 철심구조가 주로 사용된다.Since the coil core is mainly used in a small transformer, there is a problem such as difficulty in manufacturing the coil core at a large capacity, and thus a laminated iron core structure is mainly used.
상기의 철심재료로는 규소가 약 3%미만으로 함유된 냉각압연강판을 사용하며 통상 정지전기기기에서는 방향성이 있는 규소강판을 사용하며, 특히 규소강판은 냉간압연공정에 의하여 하나의 면방향에 대하여 제일 쉽게 자화되는 체심입방격자의 원자배열이 이루지게 된다. 이때 제일 쉽게 이루어지는 면방향을 자화용이축(100축)이라 하며, 제일 자화가 힘든 방향을 111축이라하며, 이들의 중간을 110축이라한다.As the iron core material, a cold rolled steel sheet containing less than about 3% of silicon is used, and in general stationary electric equipment, a oriented silicon steel sheet is used. Particularly, the silicon steel sheet is subjected to a cold rolling process in one plane direction. The atomic arrangement of the body-centered cubic lattice is most easily magnetized. At this time, the plane direction that is easily made is called an easy magnetization axis (100 axis), the hardest magnetization direction is called 111 axis, and the middle of them is called 110 axis.
따라서 전기정지기기로 사용하기 위한 냉간압연 규소강판은 냉간압연시 압연방향을 100축방향으로 압연하고 변압기에서는 이와 같은 압연방향과 자화용이축이 같은 규소강판을 사용한다.Therefore, the cold rolled silicon steel sheet for use as an electrostatic purifier rolls the rolling direction in the 100-axis direction during cold rolling, and the transformer uses a silicon steel sheet having the same rolling direction and the same biaxial axis for magnetization.
또한 적층형 철심의 형상에 따라 I형, 또는 EI형으로 가공하여 주로 사용하고 있다.In addition, depending on the shape of the laminated iron core, it is processed into an I type or an EI type and is mainly used.
따라서 강판의 압연방향과 자화용이축이 같은 일방향성 강판을 I형 EI형 으로 가공된 강판을 가공하여 사용함으로서, 레그(Leg)과 요크(Yoke)에 사용되는 강판은 자화용이축과 수직으로 될 수 밖에 없어서 접합면에서 자계왜곡이 발생하여손실이 발생하고 소음 등이 유발된다.Therefore, by using the unidirectional steel plate with the same rolling direction and the magnetizing axis as the steel plate processed by the I type EI type, the steel plate used for the leg and the yoke is perpendicular to the magnetizing axis. There is no choice but to cause magnetic field distortion at the joint surface, resulting in loss and noise.
본 분야에서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 일본공개특허공보 특개 2000-114064(2000.4.21) 및 일본공개특허공보 특개평6-251966(1994.9.9) 등에서 레그와 요크사이의 코너에 110축의 규소강판을 사용하거나 또는 규소강판을 장력코팅피막처리하여 레그와 수직으로 연결되는 요크에 사용하고 있으나, 이 역시 자화용이축과 자화방향이 상이하여 자계왜곡현상에 의하여 발생하는 문제점을 여전히 내포하고 있다.In order to solve the above problems in the field, 110-axis silicon in the corner between the leg and the yoke in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-114064 (2000.4.21) and Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 6-251966 (1994.9.9). Although steel sheets or silicon steel sheets are used for yokes that are vertically connected to the legs by tension coating coating, this also has a problem caused by magnetic field distortion due to different magnetization axes and magnetization directions.
또한 본 분야에서 레그와 요크의 결합부위에서 자속이 통과하는 방향과 압연방향, 즉 자화용이축을 일치시키기 위하여 레그와 요크를 45° 또는 30°에서 60°로 경사지게 절단하여 4각형 형상의 철심을 형성하고 있으나 이는 도 4의 접합각도 에 따른 철손에 나타난 바와 같이 22.5°이하에서 보다 큼을 알 수 있다.In addition, in this field, the legs and yokes are inclined at 45 ° or 30 ° to 60 ° to form a four-sided iron core in order to match the direction in which the magnetic flux passes and the rolling direction, that is, the magnetization axis, in the joint portion of the leg and the yoke. However, this can be seen that the greater than 22.5 ° as shown in the iron loss according to the bonding angle of FIG.
또한 본 분야에서 레그와 절단각도를 22.5°이하로 하여 레그와 요크사이에 코너강판을 개재시켜 레그와 코너 강판의 접합각도를 22.5°로 하고 코너강판과 요크를 22.5°로 하여 접합부에서 자계왜곡을 최소화는 철심구조가 스위스특허 516.856(1970.5.26)호에 나타나 있으나 이는 규소강판의 가공에서 많은 스크랩을 발생하여 변압기 생산비용이 증가하는 문제점을 내포하고 있다.Also, in this field, the joint angle between the leg and the yoke is 22.5 ° and the corner steel plate and the yoke is 22.5 ° with the corner steel plate between the legs and the yoke with the leg and cutting angle less than 22.5 °. Minimization of iron core structure is shown in Swiss Patent 516.856 (1970.5.26), but this causes a lot of scrap in the processing of silicon steel sheet, which has the problem of increasing the transformer production cost.
또한 대형변압기 제조 시 냉각압연강판의 제조업체에서 생산하는 최대폭의 규소강판을 길이 방향으로만 절단하여 요크나 레그의 철심으로 사용하게 된다. 이때 상기한 종래의 변압기 제조 시에는 코너강판을 요크의 접합부에 일치시키기 위하여 주문제작을 하거나 자화용이축과 압연방향이 다른(통상 110축) 방향으로 규소강판을 절단하여 사용하게된다, 특히 철심직경이 700mm를 넘는 대부분의 대형변압기 제조 시, 코너강판의 폭이 1000mm를 넘어야하기 때문에 현존하는 철심원단으로는 제조가 불가능 할뿐 아니라 제조 가능 시에도 코너 강판의 양만큼 스크랩이 발생하게되어 변압기제조비용의 증가와 변압기 철손을 증가시키는 문제점을 갖고있다.In addition, in the production of large transformers, the maximum width of the silicon steel sheet produced by the manufacturer of the cold rolled steel sheet is cut only in the longitudinal direction to be used as the iron core of the yoke or leg. At this time, in the conventional transformer manufacturing, it is custom-made to match the corner steel sheet to the joint of the yoke, or the silicon steel sheet is cut and used in a direction different from the magnetizing axis and the rolling direction (typically 110 axes), in particular iron core diameter. In the manufacture of most large transformers over 700mm, the width of the corner steel sheet must exceed 1000mm, which makes it impossible to manufacture with the existing iron core fabric and also generates scrap as much as the amount of the corner steel sheet. It has the problem of increasing and increasing the transformer iron loss.
따라서, 자계왜곡에 의하여 발생하는 손실을 최소화하고 소음방지 및 규소강판의 가공에 따른 손실을 줄이기 위하여, 본 발명은 종래의 적층형 철심의 형상을 변경하여 자계방향과 자화용이축을 최대한 일치시켜 저손실 고효율 저소음의 변압기를 제조하고, 규소강판의 재단 시 스크랩이 최소화 될 수 있도록 변압기 생산원가를 절감하기 위하여, 길이와 폭이 상이한 사다리꼴형상의 제 1 및 제 2측면코너강판, 중심레그강판, 상하부요크강판, 제 1 및 제 2중심코너강판으로 된 8쪽의 강판을 결합하여 팔각형 형상의 자기회로를 구성하고 이를 적층하여 철심을 형성함으로서 저손실이고, 강판의 이용성을 최대화할 수 있는 변압기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Therefore, in order to minimize the loss caused by the magnetic field distortion and to reduce the loss due to noise prevention and processing of the silicon steel sheet, the present invention is to change the shape of the conventional laminated iron core to match the magnetic field direction and the biaxial axis for magnetization as much as possible, low loss efficiency In order to reduce the production cost of transformers in order to manufacture transformers and to minimize scraps when cutting silicon steel sheets, trapezoidal first and second side corner steel plates having different lengths and widths, center leg steel sheets, upper and lower yoke steel sheets, The purpose of the present invention is to provide a transformer capable of maximizing the usability of the steel sheet by forming eight cores of the first and second centered corner steel sheets to form an octagonal magnetic circuit and stacking them to form iron cores. It is done.
도 1은 본 발명의 단상 2각 철심구조의 개략도.1 is a schematic diagram of a single-phase bi-core iron core structure of the present invention.
도 2는 적층된 철심의 부위별 단면도.2 is a cross-sectional view of each part of the laminated iron core.
도 3은 종래의 변압기 철심구조.3 is a conventional transformer core structure.
도 4는 접합각도에 따른 철손의 변화율그래프.4 is a graph showing the rate of change of iron loss according to the bonding angle.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1 : 중심레그강판 2 : 측면레그강판1: center leg steel 2: side leg steel
3 : 하부요크강판 4 : 제 1측면코너강판3: lower yoke steel sheet 4: first side corner steel sheet
4': 제 2측면코너강판 5 : 제 1중심코너강판4 ': second side corner steel sheet 5: first center corner steel sheet
5': 제 2중심코너강판 6 : 상부요크강판5 ': second centered corner steel sheet 6: upper yoke steel sheet
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 사다리꼴형상의 측면레그강판과, 상기 측면레그강판에 연결되는 사다리꼴형상의 제 1측면코너강판, 상기 제 1측면코너강판에 연결되는 사다리꼴형상의 상부요크강판, 상기 상부요크강판에 연결되는 사다리꼴형상의 제 1중심코너강판, 상기 제 1중심코너강판에 연결되는 사다리꼴형상의 중심레그강판, 상기 중심레그강판에 연결되는 사다리꼴형상의 제 2중심코너강판, 상기 제 2중심코너강판에 연결되는 사다리꼴형상의 하부요크강판, 상기 하부요크강판에 연결되고 측면레그강판에 연결되는 사다리꼴형상의 제 2측면코너강판으로, 팔각형 형상의 자기회로를 구성하고, 상기 팔각형 형상의 자기회로를 적층한 철심에 코일을 권선하여 이루어진 저손실 철심구조의 변압기에 적용된다.In order to achieve the above object, the present invention is a trapezoidal side leg steel plate, trapezoidal first side corner steel plate connected to the side leg steel plate, trapezoidal upper yoke steel plate connected to the first side corner steel plate A trapezoidal first centered corner steel plate connected to the upper yoke steel plate, a trapezoidal center leg steel plate connected to the first centered corner steel plate, a trapezoidal second centered corner steel plate connected to the center leg steel plate, and A trapezoidal lower yoke steel plate connected to a second centered corner steel plate and a trapezoidal second side corner steel plate connected to the lower yoke steel plate and connected to a side leg steel plate, forming an octagonal magnetic circuit and forming the octagonal shape. It is applied to transformer of low loss iron core structure which is made by winding coil on iron core laminated magnetic circuit of.
변압기철심을 제작하기 위하여 압연방향과 자화용이축이 일치되는 냉각압연규소강판을 절단기를 이용하여 재단하게 된다.In order to fabricate the transformer core, the cold rolled silicon steel sheet in which the rolling direction coincides with the biaxial axis for magnetization is cut using a cutting machine.
본 발명은 먼저 레그와 요크를 재단함에 있어서, 철심의 형상을 전체적으로 8각형 형상이 되도록 하기 위하여 양단부를 일정각도(22.5°이하)로 경사지게 재단하고, 다음은 레그와 요크를 연결하여 자계폐회로를 형성할 수 있도록 코너철심을 재단하여, 재단된 레그와 요크, 코너철심을 적층함으로서 전체적으로 8각형 형상의 변압기용 철심이 제조된다. 이때 요크, 레그, 코너강판 등의 접합부에서 접합면을 일치시키지 않고도 자계왜곡과 자계저항이 최소화 되도록 하기 위하여 이론적인 연구와 병행하여 실험적인 최적치수조건을 선정하였다.In the present invention, when cutting the legs and the yoke, the both ends are inclined at a predetermined angle (22.5 ° or less) in order to make the shape of the iron core as an octagonal shape as a whole, and then the legs and the yoke are connected to form a magnetic shield circuit. By cutting the corner core to be able to do so, by laminating the cut legs, yoke, and corner iron core, the iron core for the transformer of the octagonal shape is manufactured as a whole. In order to minimize the magnetic field distortion and the magnetic resistance at the joints of yokes, legs, corner steels, etc., the optimum dimensional conditions were selected in parallel with theoretical studies.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
첨부된 도 1은 본 발명의 단상2각 철심구조의 개략도이며, 도 2는 적층된 철심의 부위별 단면도이다.Attached Figure 1 is a schematic diagram of a single-phase, bi-core iron core structure of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of the portion of the laminated iron core.
도 1에 나타난 단상 2각 변압기의 철심구조로서 본 발명이 실현하고자 하는 8각형 구조의 철심을 제작하기 위하여, 측면레그강판(2)을 자화용이축과 냉간압연방향이 일치되는 방향(이하 100축이라 한다)의 수직한 변에 대하여 22.5°이하(도1의 A)로 경사지게 절단하여(이하에서는 절단변이라 한다) 측면레그강판(2)의 전체형상이 사다리꼴 사각형이 되도록 절단한다. 이때 절단변의 중심점간의 길이를 측면레그강판의 길이라 하고(이하에서는 L2라 한다), 100축의 수직방향을 측면레그강판의 폭이라 한다(이하 b2라 한다).In order to fabricate the iron core of the octagonal structure which the present invention intends to realize as the iron core structure of the single-phase bipolar transformer shown in FIG. 1, the side leg steel plate 2 is the direction in which the easy axis for cold magnetization and the cold rolling direction coincide (hereinafter 100 axes). The slant is cut at an angle of 22.5 degrees or less (hereinafter referred to as a cutting edge) with respect to the vertical side of the vertical side of the vertical side of the side leg steel plate 2 so as to be trapezoidal square. At this time, the length between the center points of the cutting edge is called the length of the side leg steel sheet (hereinafter referred to as L2), and the vertical direction of the 100 axis is called the width of the side leg steel sheet (hereinafter referred to as b2).
또한 다른 한 절단변도 22.5°로 경사지게 절단하며 양절단변의 동일한 절단각(A)일 필요는 없다.In addition, the other cutting edge is also cut at an angle of 22.5 ° and does not need to be the same cutting angle (A) of both cutting edges.
상기 측면레그강판의 상부에 연결되는 강판을 제 1측면코너강판(4)이라 하며, 이역시 자화용이축과 냉간압연 방향이 일치되는 방향(이하 100축이라 한다)의 수직한 변에 대하여 22.5°이하로 경사지게 절단하여(이하에서는 절단변이라 한다) 제 1측면코너강판(4)의 전체형상이 사다리꼴 사각형이 되도록 절단한다. 이때 절단변의 중심점간의 길이를 제 1측면코너강판의 길이라 하고(이하에서는 L4라 한다), 100축의 수직방향을 제 1측면코너강판(4)의 폭이라한다(이하 b4라 한다).The steel sheet connected to the upper side of the side leg steel sheet is called the first side corner steel sheet 4, and in this case, it is 22.5 ° with respect to the vertical side of the direction in which the easy axis for magnetization coincides with the cold rolling direction (hereinafter referred to as 100 axis). It cuts obliquely below (it calls a cutting edge hereafter), and cut | disconnects so that the whole shape of the 1st side corner steel plate 4 may become trapezoid square. At this time, the length between the center points of the cutting edges is called the length of the first side corner steel sheet (hereinafter referred to as L4), and the vertical direction of the 100 axes is called the width of the first side corner steel sheet 4 (hereinafter referred to as b4).
상기 제 1측면코너강판(4)에 연결되는 강판을 상부요크강판(6)이라 하며, 자화용이축과 냉간압연 방향이 일치되는 방향(이하 100축이라 한다)의 수직한 변에 대하여 22.5°이하로 경사지게 절단하여(이하에서는 절단변이라 한다) 상부요크강판(6)의 전체형상이 사다리꼴 사각형이 되도록 절단한다. 이때 절단변의 중심점간의 길이를 상부요크강판(6)의 길이라 하고(이하에서는 L3라 한다), 100축의 수직방향을 상부요크강판(6)의 폭이라 한다(이하 b3라 한다)The steel plate connected to the first side corner steel sheet 4 is called the upper yoke steel sheet 6, and is less than 22.5 ° with respect to the vertical side of the direction in which the easy axis for magnetization and the cold rolling direction coincide (hereinafter referred to as 100 axes). The slant is cut diagonally (hereinafter referred to as cutting edge) so that the entire shape of the upper yoke steel sheet 6 becomes a trapezoidal rectangle. At this time, the length between the center points of the cutting edges is referred to as the length of the upper yoke steel plate 6 (hereinafter referred to as L3), and the vertical direction of the 100 axis is referred to as the width of the upper yoke steel plate 6 (hereinafter referred to as b3).
상기 상부요크강판(6)에 연결되는 강판을 제 1중심코너강판(5)이라 하며, 자화용이축과 냉간압연 방향이 일치되는 방향(이하 100축이라 한다)의 수직한 변에 대하여 22.5°이하로 경사지게 절단하여(이하에서는 절단변이라 한다) 제 1중심코너코너강판(5)의 전체형상이 사다리꼴 사각형이 되도록 절단한다. 이때 절단변의 중심점간의 길이를 제 1중심코너강판의 길이라 하고(이하에서는 L5라 한다), 100축의 수직방향을 제 1중심코너강판의 폭이라 한다(이하 b5라 한다).The steel sheet connected to the upper yoke steel sheet 6 is referred to as a first centered corner steel sheet 5 and is 22.5 ° or less with respect to the vertical side of the direction in which the easy axis for magnetization coincides with the cold rolling direction (hereinafter referred to as 100 axis). It cuts inclinedly (hereinafter referred to as a cutting edge) and cuts so that the overall shape of the 1st center corner corner steel plate 5 may become a trapezoid square. At this time, the length between the center points of the cutting edges is called the length of the first centered corner steel sheet (hereinafter referred to as L5), and the vertical direction of the 100 axis is called the width of the first centered corner steel sheet (hereinafter referred to as b5).
상기 제 1중심코너강판(5)에 연결되는 강판을 중심레그강판(1)이라 하며, 자화용이축과 냉간압연 방향이 일치되는 방향(이하 100축이라 한다)의 수직한 변에 대하여 22.5°이하로 경사지게 절단하여(이하에서는 절단변이라 한다) 중심레그강판(1)의 전체형상이 사다리꼴 사각형이 되도록 절단한다. 이때 절단변의 중심점간의 길이를 중심레그강판(1)의 길이라 하고(이하에서는 L1이라 한다), 100축의 수직방향을 중심레그강판(1)의 폭이라 한다(이하 b1이라 한다).The steel sheet connected to the first centered corner steel sheet 5 is referred to as a center leg steel sheet 1 and is 22.5 ° or less with respect to the vertical side of the direction in which the easy axis for magnetization and the cold rolling direction coincide (hereinafter referred to as 100 axes). The slant is cut diagonally (hereinafter referred to as cutting edge) so that the entire shape of the center leg steel plate 1 becomes a trapezoidal rectangle. At this time, the length between the center points of the cutting edges is referred to as the length of the center leg steel sheet 1 (hereinafter referred to as L1), and the vertical direction of the 100 axes is referred to as the width of the center leg steel sheet 1 (hereinafter referred to as b1).
상기 중심레그강판(1)에는 제 2중심코너강판(5')을 연결하고, 이어서 상기 제 2중심코너강판(5')에 하부요크강판(3)을 연결하고, 이어서 상기 하부요크강판(3)에 제 2측면코너강판(4')을 연결하고, 최종적으로 상기 제 2측면코너강판(4')을 측면레그강판(2)에 연결함으로서 전체적으로 팔각형 형상의 강판이 형성되며 이렇게 형성된 팔각형 형상의 강판을 적층하여 철심을 형성함으로서 폐자기회로가 형성되며, 변압기 제조분야에서 관용적으로 활용되는 방법에 의해 권선함으로써 전기회로를 형성하여 변압기를 제공한다.The second leg corner steel plate 5 'is connected to the center leg steel plate 1, and then the lower yoke steel plate 3 is connected to the second center corner steel plate 5', and then the lower yoke steel sheet 3 is connected. The second side corner steel plate 4 'and finally connect the second side corner steel plate 4' to the side leg steel plate 2 to form an octagonal steel plate as a whole. By forming steel cores by laminating steel sheets, a closed magnetic circuit is formed, and an electric circuit is formed by winding by a method commonly used in the transformer manufacturing field to provide a transformer.
상기와 같은 강판의 길이와 폭이 다른 강판을 이용하여 팔각형 형상의 자기 회로를 형성함으로서, 강판과 강판의 접속부에는 일치되지 않는 접합면(G)이 생긴다.By forming an octagonal magnetic circuit using steel sheets having different lengths and widths as described above, a joining surface G which does not correspond to the connecting portion between the steel sheet and the steel sheet is formed.
본 발명은 이러한 접합면이 형성되는 것이 특징으로서 각 강판의 길이와 폭의 상관관계를 살펴보면, 길이는 L2〉L3〉L4〉L5 이며, 폭은 B2〉B3〉B4〉B5 이며, 길이가 L2〉L3〉L4〉L5 이면 폭은 항시 B2〉B3〉B4〉B5 이다.The present invention is characterized in that the joining surface is formed, the length and width of each steel sheet when looking at the correlation, the length is L2> L3> L4> L5, the width is B2> B3> B4> B5, the length is L2> If L3> L4> L5, then the width is always B2> B3> B4> B5.
상기와 같은 치수에 의하여 적층된 강판의 자계회로에서의 자계흐름을 살펴보면, 레그의 외부에 결합된 권선에 의하여 발생된 자계는 압연방향과 동일한 자계용이축방향으로 자계가 흐르게 되며, 자계는 측면자계강판부에서 직선으로 작용하고 측면코너강판(4)과는 22.5°의 각도로 접합되어 자계 왜곡을 최소화시킨 자계회로를 형성하고, 또 측면코너강판(4)과 요크는 22.5°이하로 접합되어 자계 왜곡을 최소화시킨다.Looking at the magnetic field flow in the magnetic circuit of the steel sheet laminated by the above dimensions, the magnetic field generated by the winding coupled to the outside of the leg flows in the biaxial direction for the same magnetic field as the rolling direction, the magnetic field is a side magnetic field It acts as a straight line in the steel plate part and is joined to the side corner steel sheet 4 at an angle of 22.5 ° to form a magnetic field circuit which minimizes magnetic field distortion, and the side corner steel sheet 4 and the yoke are joined at 22.5 ° or less to form a magnetic field. Minimize distortion
이때 본 분야에서 통상적으로 요크와 레그의 접합이 45°절단변으로 접합되어 자계의 축과 요크의 자화용이축이 90°를 이루게 되어 있어 접합부에서 자계저항증가와 자계 왜곡에 의한 손실이 발생하게 된다. 본 발명의 구조에서는 측면코너강판이 22.5°이하로 접합되어 있어 상대적으로 자계저항과 자계왜곡이 감소된다(도 4참조).In this case, the yoke and the leg are normally joined at a 45 ° cutting edge, so that the axis of the magnetic field and the easy axis of magnetization of the yoke are 90 °, resulting in an increase in magnetic resistance and loss due to magnetic field distortion at the joint. . In the structure of the present invention, the side corner steel sheets are joined at 22.5 degrees or less, so that magnetic field resistance and magnetic field distortion are relatively reduced (see FIG. 4).
특히 본 발명에서 추구하고자 하는 접합면에서의 자계왜곡의 최소화를 위하여 접합면의 각도를 22.5°이하로 하였을 뿐만 아니라, 각 강판의 길이와 폭의 합리적 조합을 통한 자기유도의 최적분포를 가져오게 하여 철심내부의 손실을 저감시키고 있으며, 변압기 제조 시 스크랩의 발생을 최소화하고, 또한 냉각압연강판 제조 시의 최대크기 강판을 사용하는 대용량 변압기 제조 시에 코너강판을 자화용이축과 같은 방향으로 사용하고 접합부위를 일치시키지 않아도 되도록 하기 위하여, 본 발명자는 적층형철심구조의 변압기에서 철손이 최소화되고 가장 경제적인 조건인 도 1에 나타난 코너부 강판의 형상을 사다리꼴사각형으로 하였고 중심레그강판(1), 측면레그강판(2), 요크강판(3), 제 1 및 제 2측면코너강판(4,4'), 제 1 및 제 2중심코너강판(5,5')의 치수관계를 도출하였으며, 그 관계는 상기에 언급한 바와 같이 강판의 중심길이는 L2>L3>L4>L5의 관계이며, 폭은 b2>b3>b4>b5관계이다. 또한 중심길이와 폭의 관계는 중심길이가 L2>L3>L4>L5이면 b2>b3>b4>b5이다.In particular, in order to minimize the magnetic field distortion in the joint surface to be pursued in the present invention, not only the angle of the joint surface is less than 22.5 °, but also the optimum distribution of magnetic induction through the rational combination of length and width of each steel sheet. In order to reduce the loss inside the core, to minimize the occurrence of scrap during the transformer manufacturing, and to manufacture large-capacity transformers using the maximum size steel sheet in the cold rolled steel sheet manufacturing, the corner steel sheet in the same direction as the biaxial axis for magnetization In order to avoid the coincidence of the parts, the present inventors have made the trapezoidal square shape of the corner steel sheet shown in FIG. Dimensions of steel plate 2, yoke steel plate 3, first and second side corner steel plates 4, 4 ', first and second centered corner steel plates 5, 5' It was derived a system, the relationship of the steel plate center length as discussed above is a relation of L2> L3> L4> L5, the width b2> b3> b4> b5 is a relationship. In addition, the relationship between the center length and the width is b2> b3> b4> b5 when the center length is L2> L3> L4> L5.
본 발명의 구조로 제작된 변압기의 손실감소 정도를 비교하기 위하여 동종의 규소 강판, 동종의 동선으로 동일 용량의 변압기를 표 1과 같이 동일하게 제작하여 KSC 4302의 유입변압기 및 KSC4306의 일단접지변압기에 규정된 방법과 조건에 의하여 무부하손실인 철손을 계산하여 본 결과, 사용규소강판의 종류에 따라 표 2에 나타난 바와 같이 철손이 본 발명에 따라 제작된 변압기가 종래의 방법에 의하여 제작된 변압기에 비하여 15% 이상 감소하는 것으로 나타났다.In order to compare the loss reduction of the transformer manufactured by the structure of the present invention, a transformer of the same capacity is manufactured in the same type of silicon steel sheet and copper wire of the same type as shown in Table 1, and the inlet transformer of the KSC 4302 and the single ground transformer of the KSC4306 As a result of calculating iron loss with no load loss according to the prescribed method and condition, as shown in Table 2 according to the type of silicon steel sheet used, the transformer manufactured according to the present invention has the iron loss compared to the transformer manufactured by the conventional method. A decrease of more than 15% was found.
또한, 본 발명의 상세한 설명에서 절단각도를 22.5°인 것을 중심으로 개시하고 있으나 이는 변압기설계상의 여러 조건 중 하나를 예시한 것에 불과하며 철심의 재질, 기타 변압기설계 시 특성의 변화를 줄 수 있는 요건과 제작시 공정의 편의성을 위하여 절단각을 5 ∼ 30°범위에서 선택할 수 있다.In addition, the detailed description of the present invention discloses a cutting angle of about 22.5 °, but this is merely an example of one of several conditions in the transformer design, and the requirements for changing the material of the iron core and other transformer designs. Cutting angle can be selected in the range of 5 to 30 ° for the convenience of the process and the manufacturing process.
이상과 같이 8각형 구조로 된 변압기 철심에서는 레그와 요크 사이에 사다리꼴 규소강판을 개재시켜 철심의 접합각도를 22.5°이하로 함으로써, 기본적으로 자계왜곡과 자계저항의 감소로 인하여 철손이 감쇠(減衰)하며 소음이 감소하게 되며, 이와 더불어 규소강판의 폭과 길이의 상관관계가 L2>L3>L4>L5이면 b2>b3>b4>b5가 되도록 컴퓨터등을 활용하여 강판의 치수를 설정하여 변압기 철심 내부의 전기유도를 최적 분포가 되도록 설계함으로서 종래의 방법에 비해 전체 중량이 유지되면서 철손이 상대적으로 감소하게된다. 또한 본 발명에서 규소강판의 요크, 레그, 코너강판의 크기를 다르게 하거나, 자화용이축과 압연방향을 일치시킴으로서 규소강판 절단 시 발생하는 스크랩을 최소화할 수 있으며, 레그 또는 요크를 재단하고 남은 스크랩을 활용하기가 용이하여 변압기 생산비용절감을 도모할 수 있다.As described above, in the transformer core having an octagonal structure, the iron core is attenuated due to the magnetic field distortion and the decrease in the magnetic resistance by interposing a trapezoidal silicon steel plate between the legs and the yoke so that the welding angle of the iron core is 22.5 ° or less. In addition, the noise is reduced.In addition, if the correlation between the width and the length of the silicon steel sheet is L2> L3> L4> L5, set the dimensions of the steel plate using a computer, etc. By designing the electric induction of the optimal distribution of the iron loss is relatively reduced while maintaining the overall weight compared to the conventional method. In addition, in the present invention, by varying the size of the yoke, leg, corner steel sheet of the silicon steel sheet or by matching the biaxial direction for the magnetization and the rolling direction, it is possible to minimize the scrap generated when cutting the silicon steel sheet, the scrap remaining after cutting the leg or yoke Easy to use, it can reduce the production cost of transformer.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2000-0082509A KR100419501B1 (en) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | Transformer of Low-Loss Core Structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2000-0082509A KR100419501B1 (en) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | Transformer of Low-Loss Core Structure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20020054024A KR20020054024A (en) | 2002-07-06 |
| KR100419501B1 true KR100419501B1 (en) | 2004-02-19 |
Family
ID=27686396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR10-2000-0082509A KR100419501B1 (en) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | Transformer of Low-Loss Core Structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100419501B1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180082601A (en) * | 2015-12-30 | 2018-07-18 | 주식회사 효성 | Transformer or reactor iron core |
| KR102325474B1 (en) * | 2019-12-20 | 2021-11-15 | 주식회사 포스코 | A solid wound core for transformer with a low no-load losses and manufacturing method for the same |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63204609A (en) * | 1987-02-20 | 1988-08-24 | Toshiba Corp | Method for assembling core |
| JPH04320307A (en) * | 1991-04-19 | 1992-11-11 | Fuji Electric Co Ltd | Transformer iron core |
| JPH0645151A (en) * | 1992-07-24 | 1994-02-18 | Mitsubishi Electric Corp | U-shaped ferrite core |
| JPH10303029A (en) * | 1997-04-30 | 1998-11-13 | Meidensha Corp | Iron core of disassembly-transportation type transformer |
-
2000
- 2000-12-27 KR KR10-2000-0082509A patent/KR100419501B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63204609A (en) * | 1987-02-20 | 1988-08-24 | Toshiba Corp | Method for assembling core |
| JPH04320307A (en) * | 1991-04-19 | 1992-11-11 | Fuji Electric Co Ltd | Transformer iron core |
| JPH0645151A (en) * | 1992-07-24 | 1994-02-18 | Mitsubishi Electric Corp | U-shaped ferrite core |
| JPH10303029A (en) * | 1997-04-30 | 1998-11-13 | Meidensha Corp | Iron core of disassembly-transportation type transformer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20020054024A (en) | 2002-07-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH08227814A (en) | High-q value integrated inductor and integrated circuit using it | |
| US10978237B2 (en) | Core for stationary induction apparatus | |
| EP2012327B1 (en) | Filtering choke arrangement | |
| TW201532088A (en) | Magnetic core | |
| JP7208182B2 (en) | Stationary induction equipment and transformers | |
| US5371486A (en) | Transformer core | |
| JPS62222614A (en) | Composite core of silicon steel-amorphous steel for transformer | |
| US3509507A (en) | Grounded y - y three-phase transformer | |
| KR100419501B1 (en) | Transformer of Low-Loss Core Structure | |
| Chen et al. | Asymmetrical winding configuration to reduce inrush current with appropriate short-circuit current in transformer | |
| KR102136026B1 (en) | Combined structure of variable-capacity transformer structure using ferrite core for magnetic flux assistance and method for manufacturing the same | |
| US4422061A (en) | Laminated core of transformer | |
| KR101082576B1 (en) | Controllable inductive device | |
| JP2002222718A (en) | Transformer, transformer core, and method of manufacturing the same | |
| JPH03204911A (en) | Transformer core | |
| JP4867053B2 (en) | Reactor | |
| KR950015006B1 (en) | Transformer core | |
| JPH03241719A (en) | Ac reactor | |
| CN215377153U (en) | Inductor with special-shaped powder pressing magnetic core | |
| JPH0423297Y2 (en) | ||
| JP3648425B2 (en) | Ring core | |
| KR102139004B1 (en) | Variable-capacity transformer structure using magnetic flux assist slot and manufacturing method thereof | |
| JPH0794341A (en) | Laminated iron core of transformer | |
| JPH07220942A (en) | Wound iron core of transformer | |
| KR102131584B1 (en) | Structure or Method of Transformer Core for Saturation Flux Reduction |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20100210 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |