KR100791916B1 - 고압 변압기 - Google Patents

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Abstract

누설 인덕턴스의 조정을 정확하고 또한 용이하게 행할 수 있는 고압 변압기로서, 1차측 권선(6), 2차측 권선(7), 및 자기결합 조정용 권선(8)이 공통의 자로 중에 위치하도록, 1차측 권선(6), 2차측 권선(7), 및 자기결합 조정용 권선(8)의 권취 프레임을 설치하고, 1차측 권선(6) 또는 2차측 권선(7) 중 어느 한쪽의 일부를 자기결합 조정용 권선(8)의 권취 프레임에 감아서 이루어진다. 1차측 권선(6)의 권취 프레임 및 2차측 권선(7)의 권취 프레임을 공통으로 형성하고, 상기 공통의 권취 프레임에 1차측 권선(6) 및 2차측 권선(7)을 중첩하여 감는 것이 가능하다. 1차측 권선(6)의 권취 프레임과 2차측 권선(7)의 권취 프레임은 자기결합 조정용 권선(8)의 권취 프레임을 사이에 두고 그 양측에 각각 설치하는 것이 가능하다.

Description

고압 변압기{HIGH-VOLTAGE TRANSFORMER}
본 발명은, 고압 방전등 회로에 사용되는 고압 변압기에 관한 것이다.
종래, 고압 방전등 회로에 사용되는 고압 변압기로서는, 고압 방전등의 정격이나 전원회로의 정수 등에 적합시키기 위해서, 1차측 권선과 2차측 권선의 결합계수를 변화시켜 누설 인덕턴스를 조정하도록 한 것이 알려져 있다.
1차측 권선과 2차측 권선의 결합계수를 변화시켜 누설 인덕턴스를 조정하기 위해서는, 갭 폭이 다른 코어를 사용하는 방법이 알려져 있지만, 다종다양한 정격의 고압 방전등이나 각종 정수가 다른 여러가지 전원회로에 적합시키기 위해서는 방대한 종류의 코어가 필요하게 되어, 비용이 상승한다고 하는 문제가 있었다.
이러한 문제에 대처하기 위해서, 1차측 권선 및 2차측 권선의 일부가 감겨진 제1의 권취부분을 포함하는 제1자로(磁路)와, 2차측 권선의 나머지의 부분만이 감겨진 제2의 권취부분을 포함하는 제2자로를 구비함으로써, 제1의 권취부분과 제2의 권취부분에 있어서의 2차측 권선의 권선비를 조정하고, 결합계수를 용이하게 변경하도록 한 고압 변압기가 개발되어 있다(예를 들면 특허문헌1참조).
특허문헌1: 일본 특허공개 평10-233325호 공보
그러나, 상기 특허문헌1에 기재된 기술은, 자로가 제1자로와 제2자로로 분할되어, 제2자로 중에 결합계수를 변화시키는 권선부분을 설치하고 있기 때문에, 누설 인덕턴스의 조정에 오차가 생길 가능성이 있고, 미묘한 조정이 곤란하게 되어버릴 경우도 있었다.
본 발명은, 상술한 사정을 감안하여 제안된 것으로, 누설 인덕턴스의 조정을 정확하고 또한 용이하게 행할 수 있는 고압 변압기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성할 수 있는 본 발명의 고압 변압기는, 1차측 권선, 2차측 권선, 및 자기결합 조정용 권선이 공통의 자로 중에 위치하도록, 상기 1차측 권선, 상기 2차측 권선, 및 상기 자기결합 조정용 권선의 권취 프레임을 설치하고, 상기 1차측 권선 또는 상기 2차측 권선 중 어느 한쪽의 일부를 상기 자기결합 조정용 권선의 권취 프레임에 감은 것을 특징으로 하는 것이다.
또한 본 발명의 고압 변압기에 있어서, 상기 1차측 권선의 권취 프레임 및 상기 2차측 권선의 권취 프레임은 공통으로 형성되고, 상기 공통의 권취 프레임에 상기 1차측 권선 및 상기 2차측 권선을 중첩해서 감는 것이 가능하다.
또한 본 발명의 고압 변압기에 있어서, 상기 1차측 권선의 권취 프레임과 상기 2차측 권선의 권취 프레임은, 상기 자기결합 조정용 권선의 권취 프레임을 사이에 두고 그 양측에 각각 설치하는 것이 가능하다.
또한 본 발명의 고압 변압기에 있어서, 상기 자기결합 조정용 권선의 권취 프레임에는, 상기 1차측 권선의 일부를 감는 것이 가능하다.
또한 본 발명의 고압 변압기에 있어서, 상기 자기결합 조정용 권선의 권취 프레임에는, 상기 2차측 권선의 일부를 감는 것이 가능하다.
발명의 효과
본 발명의 고압 변압기에서는, 1차측 권선, 2차측 권선, 및 자기결합 조정용 권선이 공통의 자로 중에 위치하도록, 1차측 권선, 2차측 권선, 및 자기결합 조정용 권선의 권취 프레임이 설치되어 있다. 이와 같이, 자기결합 조정용 권선과 1차측 권선 및 2차측 권선을 다른 자로 중에 설치하는 것이 아니라, 모든 코일을 공통의 자로 중에 설치함으로써, 누설 인덕턴스의 조정을 정확하고 또한 용이하게 행할 수 있다.
또한 누설 인덕턴스를 조정하기 위해서는, 자기결합 조정용 권선의 권취수를 변경하기만 하면 되므로, 공통의 부품을 사용하여 다종다양한 정격의 고압 방전등이나 각종 정수가 다른 여러가지 전원회로에 적합시킬 수 있다.
또한 본 발명의 고압 변압기에 의하면, 1차측 권선의 권취 프레임 및 2차측 권선의 권취 프레임을 공통으로 형성하고, 상기 공통의 권취 프레임에 1차측 권선 및 2차측 권선을 중첩해서 감음으로써, 전체의 소형화를 도모할 수 있음과 아울러, 자기결합 조정용 권선의 권취수를 증가시킴으로써 누설 인덕턴스를 증가방향으로 미조정할 수 있다.
또한 본 발명의 고압 변압기에 의하면, 자기결합 조정용 권선의 권취 프레임을 사이에 두고 그 양측에 1차측 권선의 권취 프레임과 2차측 권선의 권취 프레임을 설치하여, 자기결합 조정용 권선의 권취수를 증가시킴으로써, 누설 인덕턴스를 감소방향으로 미조정할 수 있다.
또한 본 발명의 고압 변압기에 의하면, 2차측 권선보다 권취수가 적은 1차측 권선을 자기결합 조정용 권선으로 함으로써, 자기결합 조정용 권선의 권취수를 변경하여 누설 인덕턴스를 크게 조정할 수 있다.
또한 본 발명의 고압 변압기에 의하면, 1차측 권선보다 권취수가 많은 2차측 권선을 자기결합 조정용 권선으로 함으로써, 자기결합 조정용 권선의 권취수를 변경하여 누설 인덕턴스를 미세하게 조정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시형태에 따른 고압 변압기의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시형태에 따른 고압 변압기의 종단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시형태에 따른 고압 변압기의 코일 보빈의 저면도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시형태에 따른 고압 변압기의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시형태에 따른 고압 변압기의 종단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시형태에 따른 고압 변압기의 코일 보빈의 저면도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
1, 21 : 코일 보빈
1a : 1차측 권선 및 2차측 권선의 권취 프레임
1b, 21b : 자기결합 조정용 권선의 권취 프레임
21a, 21c : 1차측 권선 혹은 2차측 권선의 권취 프레임
2, 22 : 중공부
3a∼3c, 23a∼23d : 플랜지
4, 24 : 단자대
5, 25 : E형 코어
5a, 25a : 중앙 다리부
5b, 5c, 25b, 25c : 양측 다리부
6, 26 : 1차측 권선
7, 27 : 2차측 권선
8, 28 : 자기결합 조정용 권선
9a∼9d, 9a'∼9d', 29a∼29d, 29a'∼29d' : 단자부
10, 30 : 노치부
이하, 본 발명의 실시형태에 따른 고압 변압기에 대해서, 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
<제1실시형태>
도 1∼도 3은, 본 발명의 제1실시형태에 따른 고압 변압기를 나타내는 것으로, 도 1은 고압 변압기의 분해 사시도, 도 2는 고압 변압기의 종단면도, 도 3은 고압 변압기의 코일 보빈의 저면도이다.
본 발명의 제1실시형태에 따른 고압 변압기는, 도 1 및 도 2에 나타내는 바 와 같이, 가로방향의 중공부(2)를 갖는 코일 보빈(1)의 외주면의 양단부, 및 어느 하나의 단부 근처(도 1∼도 3에 나타내는 예에서는, 좌측단부 근처)에 각각 플랜지(3a, 3b, 3c)를 설치하고, 코일 보빈(1)의 좌우 하부측에 각각 단자대(4)를 설치하며, 코일 보빈(1)의 좌우로부터 각각 E형 코어(5)를 장착해서 형성된다.
E형 코어(5)는, 예를 들면 페라이트로 이루어지고, 코일 보빈(1)의 좌우로부터 중공부(2) 내에 각각 중앙 다리부(5a)를 삽입함과 아울러, 양측 다리부(5b, 5c)를 코일 보빈(1)의 외측에 위치시켜, 좌우의 E형 코어(5)의 중앙 다리부(5a) 및 양측 다리부(5b, 5c)의 선단을 각각 밀착시킴으로써, 폐자로가 형성된다.
또, 본 실시형태에서는 코일 보빈(1), 플랜지(3a, 3b, 3c), 및 단자대(4)는 예를 들면 내절연성 및 충분한 강도를 갖는 합성수지 등에 의해 일체로 성형된다.
이 코일 보빈(1)에서는, 우측의 플랜지(3c)와 중간의 플랜지(3b)의 간격 내가 1차측 권선(6) 및 2차측 권선(7)의 권취 프레임(1a)으로 되고, 좌측의 플랜지(3a)와 중간의 플랜지(3b)의 간격 내가 자기결합 조정용 권선(8)의 권취 프레임(1b)으로 된다.
1차측 권선(6) 및 2차측 권선(7)의 권취 프레임(1a)에는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 우선 1차측 권선(6)이 감기고, 1차측 권선(6)의 외주에 절연부재(도시 생략)를 개재시켜서 2차측 권선(7)이 감긴다. 또한 자기결합 조정용 권선(8)의 권취 프레임(1b)에는, 1차측 권선(6) 혹은 2차측 권선(7)의 한쪽이 연장되어, 누설 인덕턴스를 조정하기 위한 자기결합 조정용 권선(8)으로서 감겨진다.
특히, 누설 인덕턴스를 미조정하기 위해서는, 1차측 권선(6)과 비교해서 권 취수가 많은 2차측 권선(7)을 자기결합 조정용 권선(8)으로 하는 것이 바람직하다. 또한 누설 인덕턴스를 크게 조정하기 위해서는, 2차측 권선(7)과 비교해서 권취수가 적은 1차측 권선(6)을 자기결합 조정용 권선(8)으로 하는 것이 바람직하다.
본 실시형태에서는 상세하게는 도시하지 않지만, 1차측 권선(6)은 병렬로 접속된 2개의 권선부로 이루어지고, 각 권선부는 권선이 예를 들면 5회 감겨진다. 또한 2차측 권선(7)은, 예를 들면 100회 감겨진다. 또한, 자기결합 조정용 권선(8)은 2차측 권선(7)을 연장하여, 예를 들면 10회 감겨진다.
단자대(4)의 좌우 양단부의 하면에는, 1차측 권선(6) 혹은 2차측 권선(7)의 단자부(9a, 9b, 9c, 9d 및 9a', 9b', 9c', 9d')가 각각 설치되어 있다. 이들 단자부 중, 2세트의 단자부(9a, 9a' 및 9b, 9b')에는, 1차측 권선(6)에 있어서 병렬로 접속된 2개의 권선부의 각 권선의 양단이 접속된다. 또한 단자부(9c, 9c') 혹은 단자부(9d, 9d') 중 어느 1세트의 단자부에는, 2차측 권선(7)의 양단이 접속된다.
중간의 플랜지(3b)의 하면에는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 코일 보빈(1)을 좌우로 연통하기 위한 노치부(10)가 형성되어 있다. 이 노치부(10)를 통해서 2차측 권선(7) 혹은 1차측 권선(6)이 연장되어, 자기결합 조정용 권선(8)의 권취 프레임(1b)에 감겨진다.
본 실시형태에 따른 고압 변압기에 의하면, 자기결합 조정용 권선(8)의 권취수를 증가시킴으로써 누설 인덕턴스를 증가방향으로 미조정할 수 있다.
<제2실시형태>
도 4∼도 6은, 본 발명의 제2실시형태 따른 고압 변압기를 나타내는 것으로, 도 4는 고압 변압기의 분해 사시도, 도 5는 고압 변압기의 종단면도, 도 6은 고압 변압기의 코일 보빈의 저면도이다.
본 발명의 제2실시형태에 따른 고압 변압기는, 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 가로방향의 중공부(22)를 갖는 코일 보빈(21)의 외주면의 양단부에 각각 플랜지(23a, 23d)를 설치함과 아울러, 중앙부에 좌우 한쌍의 플랜지(23b, 23c)를 설치하고, 코일 보빈(21)의 하부측 좌우에 각각 단자대(24)를 설치하며, 코일 보빈(21)의 좌우로부터 각각 E형 코어(25)를 장착해서 형성된다.
E형 코어(25)는, 상기 제1실시형태에 따른 것과 거의 동일한 구성으로 이루어진다. 또, 도 4에 있어서, 25a는 중앙 다리부, 25b 및 25c는 양측 다리부를 각각 나타낸다.
이 코일 보빈(21)에서는, 좌단의 플랜지(23a)와 중앙 좌측의 플랜지(23b), 및 우단의 플랜지(23d)와 중앙 우측의 플랜지(23c)의 간격 내가, 각각 1차측 권선(26)의 권취 프레임(21a) 혹은 2차측 권선(27)의 권취 프레임(21c)이 되고, 중앙의 한쌍의 플랜지(23b, 23c)의 간격 내가 자기결합 조정용 권선(28)의 권취 프레임(21b)이 된다.
1차측 권선(26) 및 2차측 권선(27)의 권취 프레임(21a, 21c)에는, 각각 1차측 권선(26) 혹은 2차측 권선(27)이 감겨진다. 또한 자기결합 조정용 권선(28)의 권취 프레임(21b)에는, 1차측 권선(26) 및 2차측 권선(27)의 한쪽이 연장되어 감겨진다.
특히, 누설 인덕턴스를 미조정하기 위해서는, 1차측 권선(26)과 비교해서 권 취수가 많은 2차측 권선(27)을 자기결합 조정용 권선(28)으로 하는 것이 바람직하다. 또한 누설 인덕턴스를 크게 조정하기 위해서는, 2차측 권선(27)과 비교해서 권취수가 적은 1차측 권선(26)을 자기결합 조정용 권선(28)으로 하는 것이 바람직하다.
본 실시형태에서는 상세하게는 도시하지 않지만, 1차측 권선(26)은 병렬로 접속된 2개의 권선부로 이루어지고, 각 권선부는 권선이 예를 들면 5회 감겨진다. 또한 2차측 권선(27)은, 예를 들면 100회 감겨진다. 또한, 자기결합 조정용 권선(28)은 2차측 권선(27)을 연장하여, 예를 들면 10회 감겨진다.
단자대(24)의 좌우 양단부의 하면에는, 1차측 권선(26) 혹은 2차측 권선(27)의 단자부(29a, 29b, 29c, 29d 및 29a', 29b', 29c', 29d')가 각각 설치되어 있다. 각 단자부(29a, 29b, 29c, 29d, 29a', 29b', 29c', 29d')의 구성 및 권선의 접속 형태는, 상기 제1실시형태에 따른 것과 거의 같다.
중앙의 플랜지(23b, 23c)의 하면에는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 코일 보빈(21)을 좌우로 연통시키기 위한 노치부(30)가 형성되어 있다. 이 노치부(30)를 통해서 2차측 권선(27) 혹은 1차측 권선(26)이 연장되어, 자기결합 조정용 권선(28)의 권취 프레임(21b)에 감겨진다.
본 실시형태에 따른 고압 변압기에 의하면, 자기결합 조정용 권선(28)의 권취수를 증가시킴으로써 누설 인덕턴스를 감소방향으로 미조정할 수 있다.
<기타 실시형태>
본 발명의 고압 변압기는, 특히 고압 방전등 회로에 바람직하게 사용되지만, 1차측 권선과 2차측 권선의 결합계수를 변화시켜 누설 인덕턴스를 조정할 필요가 있는 변압기이면, 그 밖의 여러가지의 변압기에 적용할 수 있다.
또한 고압 변압기에 사용하는 코어는, 페라이트에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하지만, 이밖에 예를 들면 퍼멀로이, 센더스트, 철카르보닐 등의 재료를 사용할 수 있고, 이들의 미분말을 압축 성형한 더스트 코어를 사용할 수도 있다.
또한 각 실시형태에서는 2개의 E형 코어를 접합해서 코어부를 형성하고 있지만, I형 코어 및 U형 코어를 조합시켜서 코어부를 형성해도 좋다.
또한 1차측 권선의 분할수는 2개에 한정되지 않고, 3개이상으로 해도 되고, 분할하지 않아도 좋다. 또한 1차측 권선, 2차측 권선 및 자기결합 조정용 권선의 권취수는, 본 발명의 고압 변압기를 사용하는 고압 방전등의 정격이나 전원회로의 정수 등에 적합시켜서, 적당하게 변경해서 실시할 수 있다.

Claims (4)

1차측 권선, 2차측 권선, 및 자기결합 조정용 권선이 공통의 자로 중에 위치하도록, 상기 1차측 권선과 상기 2차측 권선의 권취 프레임이, 상기 자기결합 조정용 권선의 권취 프레임을 사이에 두고 그 양측에 설치된 보빈을 구비한 고압 변압기에 있어서,
상기 1차측 권선의 권취 프레임과 상기 자기결합 조정용 권선의 권취 프레임 사이에는 제1플랜지부가, 상기 2차측 권선의 권취 프레임과 상기 자기결합 조정용 권선의 권취 프레임 사이에는 제2플랜지부가 각각 설치되고,
상기 1차측 권선 또는 상기 2차측 권선 중 어느 한쪽의 일부를, 상기 보빈의 하면측에 위치하는, 상기 제1플랜지부 또는 상기 제2플랜지부에 형성되어 이루어지는 1개의 노치를 통해서 상기 자기결합 조정용 권선의 권취 프레임에 감은 것을 특징으로 하는 고압 변압기.
제1항에 있어서, 상기 자기결합 조정용 권선의 권취 프레임에는, 상기 1차측 권선의 일부를 감는 것에 의해, 누설 인덕턴스를 2차측 권선의 일부를 감는 경우보다 큰 범위에 걸쳐 조정할 수 있는 구성으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 고압 변압기.
제1항에 있어서, 상기 자기결합 조정용 권선의 권취 프레임에는, 상기 2차측 권선의 일부를 감는 것에 의해, 누설 인턱턴스를 1차측 권선의 일부를 감는 경우보다 미조정할 수 있는 구성으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 고압 변압기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보빈에는 상기 1차측 권선의 권취 프레임, 상기 자기결합 조정용 권선의 권취 프레임, 및 상기 2차측 권선의 권취 프레임을 배열한 방향에 대하여 직교하는 일방향으로 연장되는, 기판 접속용 핀상 단자가 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 고압 변압기.
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