KR101329501B1 - 권철심 변압기 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인덕턴스 성분을 가진 금속 선재로 적어도 1회 이상 감긴 코일을 포함하고 서로 대향되게 배치되는 제1,2 권선부 및 상기 제1,2 권선부가 자성에 의해 상호 작용토록 상기 제1,2 권선부를 연계하는 자성부재를 포함하되, 상기 자성부재는 상기 제1,2 권선부의 내부를 관통하며 연속적으로 권취되는 것을 특징으로 하는 권철심 변압기에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 자성선재를 이용하여 변압기를 제조함으로써, 변압기의 철심의 절단 또는 재결합하는 과정에서 자기적 성질의 감소 및 공극으로 인해 발생되는 자기저항을 최소화하여 변압기의 성능을 유지 또는 향상시키는 효과를 기대할 수 있다.

Description

권철심 변압기 및 그 제조방법{ransformer of wound core and method for manufacturing thereof}

본 발명은 권철심 변압기 및 그 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로 자성을 지닌 선재를 이용한 권철심 변압기 및 그 제조방법에 관한 것이다.

변압기는 전자기 유도현상을 이용하여 교류 전압과 전류값을 변화시키는 장치로 전자제품에 반드시 필요한 부품 중 하나이다. 이들은 자성을 지닌 철심 주위를 코일로 와이딩하여 제조된다. 상기 코일 중 1차 코일은 전압을 변경해야 할 입력회로에 연결되며, 2차 코일은 변경된 전압이 사용되는 출력회로에 연결된다.

이러한 변압기는 종래 도 1에 도시된 바와 같은 제조과정을 거쳐 완성된다. 우선 방향성 전기강판(2)을 코일 형태로 권취한 후 직육면체의 형상을 가지는 제1,2 코일(5)이 용이하게 삽입될 수 있도록 양측을 가압하여 사각형의 형상으로 제작한다.

그 후 방향성 전기강판(2)을 절단하여 그 사이로 상기 제1,2 코일(5)을 삽입한다. 상기 제1,2 코일(5)의 삽입이 완료되면, 다시 비전도성 물질을 이용하여 방향성 전기강판(2)의 절단부를 재결합시킨다.

그런데, 변압기의 철심으로 사용되는 방향성 전기강판(2)을 절단하는 과정에서 방향성 전기강판(2)이 보유한 자기적 성질이 감소되며, 다시 방향성 전기강판(2)의 절단부를 재결합하는 과정에서는 도 2에 도시된 바와 같이 비전도성 물질로 재차 결합시키더라도 방향성 전기강판(2)의 양 끝단 영역에서 공극(C)이 발생되어 실제 자기장이 유도되는 동안 자기 저항으로 인해 변압기 특성이 열위해지는 문제가 발생된다.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해소하기 위해서 제안된 것으로서, 변압기의 철심의 절단 또는 재결합하는 과정에서 자기적 성질의 감소 및 공극으로 인해 발생되는 자기저항을 최소화하며 변압기의 성능을 유지 또는 향상토록 구성된 장치 및 방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시예는 다음과 같은 권철심 변압기 및 그 제조방법을 제공한다.

본 발명인 권철심 변압기의 일 실시예에서는 인덕턴스 성분을 가진 금속 선재로 적어도 1회 이상 감긴 코일을 포함하고 서로 대향되게 배치되는 제1,2 권선부 및 상기 제1,2 권선부가 자성에 의해 상호 작용토록 상기 제1,2 권선부를 연계하는 자성부재를 포함하되, 상기 자성부재는 상기 제1,2 권선부의 내부를 관통하며 연속적으로 권취되도록 구성될 수 있다.

일 실시예에서는 상기 자성부재는 자성을 지닌 선재로 제공되되, 단면이 사각형으로 구성될 수 있다.

일 실시예에서는 상기 자성부재의 양 끝단은 공극으로 인한 자기저항이 최소화되도록 용접 또는 비전도성 클립부재로 밀착하여 연결하는 것을 특징으로 하는 변압기.

일 실시예에서는 상기 자성부재의 외면을 감싸는 전기 절연재를 더 포함하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에서는 상기 제1,2 권선부를 지지하는 권선부 지지체를 더 포함하되, 상기 자성부재는 상기 권선부 지지체의 내부를 관통하여 연속적으로 권취되도록 구성될 수 있다.

본 발명인 권철심 변압기 제조방법의 일 실시예에서는 인덕턴스 성분을 가진 금속 선재로 적어도 1회 이상 감긴 코일로 제공되는 제1,2 권선부를 형성하는 단계 및 상기 제1,2 권선부가 자성에 의해 상호 작용토록, 상기 제1,2 권선부의 내부를 자성을 지닌 선재로 관통하며 연속적으로 권취하는 자성선재 권취단계를 포함하여 구성될 수 있다.

일 실시예에서는 자성선재 권취단계는 자기장의 세기를 변화토록 상기 자성을 지닌 선재의 감는 횟수 또는 상기 제1,2 권선부간에 권취되는 상기 자성을 지닌 선재의 겹수를 조절하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에서는 상기 자성선재 권취단계 이전에 상기 자성을 지닌 선재를 전기 절연재로 절연하는 단계를 더 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명인 권철심 변압기 및 그 제조방법의 일 실시예는 종래 기술과 달리 코일을 삽입하기 위해 철심을 절단하지 않으므로 자성선재가 보유한 자기적 성질이 약화되는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한, 양 코일을 권취 후에 자성선재의 양 끝단만을 용접 또는 비전도성 클립부재를 이용하여 연결하게 되므로 공극을 최소화할 수 있어 자성선재로 구성된 철심 자체의 자기저항을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

그리고, 양 코일에 감기는 자성선재의 감는 횟수 또는 감기는 겹수를 조절할 수 있어 각 사용환경에 맞게 변압기의 특성을 변화시키는 효과를 기대할 수 있다.

더하여, 자성선재는 단면이 사각형인 형상으로 제공됨으로써 양 코일을 감는 과정에서 자기장 유도를 위한 점적률이 향상되는 효과가 있다.

또한, 자성선재를 사용함에 따라 종래의 방향성 전기강판에 비해 자기장이 유도되는 단면적이 축소되므로, 와전류 손실 등이 감소되어 이에 의한 열손 등 변압기 철손을 감소시키는 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 종래 변압기 제조과정의 상태도.
도 2는 도 1의 변압기 철심의 절단 후 재결합 부위에서의 공극으로 인한 자기저항이 발생되는 부분에 관한 상태도.
도 3은 본 발명인 변압기의 제조과정의 첫번째 실시예에 관한 상태도.
도 4는 본 발명인 변압기의 제조과정의 두번째 실시예에 관한 상태도.
도 5은 본 발명인 변압기에서 자성선재를 감는 횟수를 변경함에 따라 자기장의 세기가 변화하는 상태도.
도 6는 본 발명인 변압기에서 자성선재를 감는 겹수를 변경함에 따라 자기장의 세기가 변화하는 상태도.
도 7은 본 발명의 자성선재의 형상에 의해 점적이 용이한 상태를 나타낸 도.
도 8은 본 발명의 자성선재의 양 끝단을 마무리하는 상태를 나타낸 도.

상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 권철심 변압기 및 그 제조방법에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 하겠다.

이하 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.

본 발명과 관련된 실시예들은 기본적으로, 변압기 철심의 자기적 성질의 손실 및 공극에 의한 자기 저항이 최소화되도록 하는 것을 기초로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하도록 한다.

도 3에는 본 발명의 첫번째 실시예가 도시된다. 본 발명의 첫번째 실시예의 구성은 제1,2 권선부(20,30) 및 상기 제1,2 권선부(20,30)가 자성에 의해 상호 작용토록 상기 제1,2 권선부(20,30)를 연계하는 자성부재(50)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 제1, 권선부(20)는 전압을 변경해야할 입력회로에 연결될 수 있으며, 상기 제2 권선부(30)는 변경된 전압이 사용되는 출력회로에 연결될 수 있다. 상기 제1,2 권선부(20,30)는 인덕턴스 성분을 가진 금속 와이어로 적어도 1회 이상 감긴 코일 형태로 제공될 수 있다. 이때 사용되는 금속 와이어는 구리, 알루미늄 등의 재질로 된 선재일 수 있다.

상기 제1,2 권선부(20,30)는 서로 대향되게 배치될 수 있다. 또는 상기 제1 권선부(20) 상단에 상기 제2 권선부(30)가 중첩되어 배치되는 형태로도 제공될 수 있다(미도시). 이 경우 전기 절연성은 확보되어야 한다. 그리고 상기 제1,2 권선부(20,30)에 권취된 금속 선재의 감긴 횟수는 전압이 변경되도록 서로 다를 수 있다.

다시 도 3를 참고하면 본 발명의 일 실시예의 제조과정은, 종래의 방식인 변압기의 철심을 구성하는 방향성 전기강판을 절단하고 1,2차 코일을 삽입하는 방식이 아니라, 먼저 상기 제1,2 권선부(20,30)를 금속 선재를 이용하여 코일 형태로 형성(도 3(a))한 후 상기 제1,2 권선부(20,30)의 내부를 관통하며 상기 자성부재(50)를 연속적으로 권취하는 것으로 구성(도 3(c))된다.

여기서 상기 자성부재(50)는 권취가 용이토록 자성을 지닌 선재(이하 자성선재라고 함)로 제공될 수 있다. 작업자는 수작업 또는 별도의 로봇 등의 장치를 통해 작업자가 원하는 횟수만큼 상기 자성선재(50)를 상기 제1,2 권선부(20,30)에 권취할 수 있다.

상기 자성선재(50)로 상기 제1,2 권선부(20,30)를 권취하는 경우 종래 방향성 전기강판을 절단하는 방식과 달리 상기 자성선재(50)는 절단 과정이 생략되므로 상기 자성선재(50)가 지닌 자기적 성질이 손실되는 것을 저감할 수 있다.

여기서 상기 자성선재(50)로 상기 제1,2 권선부(20,30)를 권취하기 전에 상기 자성선재(50)의 외면를 전기 절연재(60)로 도포하는 과정(도 3(b))이 추가될 수 있다. 상기 전기 절연재(60)로 상기 자성선재(50) 외면을 도포하는 경우 전류가 상기 자성선재(50) 방향으로 누설되는 것을 방지할 수 있다. 상기 전기 절연재(60)의 재료는 도자기, 운모, 석면, 합성수지 등이 사용될 수 있다.

도 4 에는 본 발명의 두번째 실시예가 도시된다. 본 발명의 두번째 실시예의 구성은 상기 제1,2 권선부(20,30), 자성선재(50), 전기 절연재(60), 권선부 지지체(70)를 포함할 수 있다.

상기 권선부 지지체(70)는 코일 보빈 등으로 제공될 수 있으며, 상기 제1,2 권선부(20,30)가 안착되고 서로 대향되게 배치된 한 쌍의 안착부(71,72) 및 상기 안착부(71,72)의 상,하단에 배치되고 상기 안착부(71,72) 내부로 상기 자성선재(50)의 권취시 권취방향을 안내하는 가이드부(73)를 포함하는 형태로 제공될 수 있다. 다만 이는 상기 권선부 지지체(70)의 일 실시예에 불과하므로 다른 형태로도 제공될 수 있다.

다시 도 4를 참고하면 본 발명의 일 실시예의 제조과정은, 먼저 상기 권선부 지지체(70)를 배치하고, 상기 권선부 지지체(70)의 한 쌍의 안착부(71,72)에 상기 제1,2 권선부(20,30)를 각각 권취한다. 이때 도시되지는 않았으나, 상기 권선부 지지체(70)는 하단 또는 상단 가이드부(73)가 분리형으로 제작되어 작업자는 상기 하단 또는 상단 가이드부(73)를 분리한 후 미리 코일 형태로 제작된 상기 제1,2 권선부(20,30)를 삽입하도록 구성될 수 있다.

상기 안착부(71,72)에 상기 제1,2 권선부(20,30)를 형성한 후에는 상기 자성선재(50)를 전기 절연재(60)로 도포한다. 그리고 전기 절연된 상기 자성선재(50)를 이용하여 상기 가이드부(73)를 따라 상기 제1,2 권선부(20,30)를 권취한다. 다만, 상기 권선부 지지체(70)가 존재하는 경우 상기 제1,2 권선부(20,30)와 자성선재(50)가 직접 접촉이 차단되게 되므로 상기 자성선재(50)를 상기 전기 절연재(60)로 도포하는 과정은 생략될 수 있다.

상기 자성선재(50)를 이용한 본 발명인 변압기의 구성 및 제조과정의 일 실시예는 위와 같으며, 이하에서는 상기 자성선재(50)로 인한 변압기 특성에 대해 설명하도록 한다.

도 5은 본 발명인 변압기에서 자성선재(50)를 감는 횟수를 변경함에 따라 자력의 세기가 변화하는 상태도이며, 도 6는 본 발명인 변압기에서 자성선재(50)를 감는 겹수를 변경함에 따라 자력의 세기가 변화하는 상태도이고, 도 7은 본 발명의 자성선재(50)의 형상에 의해 점적이 용이한 상태를 나타낸 도이다.

우선 도 7를 참고하면, 우선 상기 자성선재(50)는 단면이 사각형인 형태로 제공될 수 있다. 상기 제1,2 권선부(20,30)를 감는 자성선재(50)의 형태는 원칙적으로 제한은 없지만, 상기 자성선재(50)를 감는 점적률이 향상되도록 사각형으로 제공되는 것이 바람직할 수 있다. 이때 상기 자성선재(50)의 폭(D2)과 두께(D1)는 각각의 사용환경에 적용되는 변압기의 특성에 따라 다양한 값으로 제시될 수 있다.

여기서 점적률(space factor)이란 어느 정해진 공간 면적 중 유효한 부분의 면적이 차지하는 비율을 의미하는 것으로, 본 발명에서는 상기 자성선재(50)가 철심을 구성하는 전체 면적 중 자기장이 발생하는 유효한 면적을 의미한다.

예를 들어 상기 자성선재(50)가 원형으로 제공되는 경우 원형과 원형사이에는 빈 공간이 존재하게 되므로 점적률은 그만큼 감소하게 된다. 그런데 상기 자성선재(50)가 사각형으로 제공되는 경우에는 도 7에서와 같이 사각형과 사격형 사이에는 빈 공간이 존재하지 않게 되므로 점적률은 그만큼 높아지게 된다.

다만 여기서 점적률은 상기 자성선재(50)를 전기 절연재(60)로 도포하는 경우 상기 전기 절연재(60)가 차지하는 공간만큼은 점적률의 감소를 가져올 것이다. 전기 절연재가 차지하는 면적은 자기장이 유도되지 않기 때문이다.

도 7에는 상기 자성선재(50)가 상기 제1,2 권선부(20,30)에 권취되기 전에 상기 전기 절연재(60)에 의해 상기 자성선재(50)의 외면 전체가 도포됨에 따라, 각각의 상기 자성선재(50)의 단면적의 외부 둘레가 상기 전기 절연재(60)로 감싸진 형태가 점선으로 표현되어 있다.

그리고 상기 자성선재(50)는 상,하단뿐만 아니라 양측단에서도 압연과정 중 스트레스를 받기 때문에 상기 자성선재(50)의 압연방향으로만 자기장이 형성되므로 상,하단으로만 스트레스를 받은 방향성 전기강판에 비해 유효 자기장 유도비율이 상대적으로 높아 변압기 성능을 향상시킬 수 있다.

또한 상기 자성선재(50)를 사용하는 경우 종래 방향성 전기강판을 사용하는 것에 비해 자기장이 유도되는 단면적이 여러 구역으로 분할되게 되고, 이에 따라 단면적 방향에 발생되는 와전류 손실이 감소되는 효과를 기대할 수 있다.

예를 들어 방향성 전기강판의 폭을 10mm, 두께를 0.25mm 라고 가정하고, 자성선재의 폭을 2.5mm, 두께를 0.25mm 라고 가정한다면, 자성선재는 방향성 전기강판을 폭 방향으로 1/4로 분할하여 구성된다.

여기서 방향성 전기강판에 발생되는 전체 와전류손실을 Q 라고 가정한다면, 와전류손실은 단면적의 크기에 비례하므로 자성선재의 경우 각 분할 구역마다 Q/16 만큼의 와전류 손실이 발생되게 된다.

이 후 방향성 전기강판과 동일한 폭을 유지하기 위해서 자성선재를 4회 권취하더라도 Q/16(와전류손실) × 4(회) 만큼의 와전류 손실이 발생되는 것이므로 궁극적으로 동일한 전체 단면적 대비 와전류 손실은 1/4 만큼 축소되는 효과를 볼 수 있는 것이다.

상기와 같이 와전류 손실이 감소되는 경우 열손 등 변압기의 철손이 그만큼 감소하게 되어 결과적으로 변압기 성능 향상을 기대할 수 있다.

한편 도 5 및 도 6를 참고하면, 본 발명의 일 실시예는 상기 제1,2 권선부(20,30)를 연계하는 상기 자성선재(50)의 감는 횟수 또는 겹수를 조절하여 자기력선의 수를 변화시킬 수 있다.

우선 도 5에는 상기 제1,2 권선부(20,30)를 연계하는 상기 자성선재(50)의 감겨 있는 횟수가 변경된 것이 표시된다. 상기 제1 권선부(20)에 전류가 공급되면 상기 제1 권선부(20)의 내부를 관통하며 연속적으로 감긴 상기 자성선재(50)에 자기장이 유도된다. 도 5(a)에는 상기 자성선재(50)가 n 회 감겨 있음에 따라 자기장은 각각 n 개의 상기 자성선재(50)의 단면적을 따라 형성된다. 여기서 자기력선의 수 (F) = 자속밀도(자기장의 세기, Wb/m²) (B) × 자성선재의 단면적 (A) 이므로 n 회 권취시 전체 자기력선의 수 F₁ = nBA 가 된다.

그리고 도 5(b)에는 상기 자성선재(50)가 n+2 회 감겨 있음에 따라 전체 자기력선의 수 F₂ = (n+2)BA 가 되어, 상기 자성선재(50)가 감긴 횟수에 따라 변압기의 자기력선의 수를 변경시킬 수 있어 각 사용환경에 맞추어 변압기의 특성을 변화시킬 수 있다.

자세하게는 변압기 설계규격은 크게 1차 전압, 2차 전압, 무부하손실, 무부하전류 등에 의해 결정된다. 이때 자속밀도는 상기 1차 전압, 2차 전압 및 무부하손실을 결정하는 주요 인자이다.

각각의 사용환경에 따라 변압기 설계규격에 차이는 있겠지만, 예를 들자면 상기 1차 전압 V₁ = 4.44 × f(주파수) × N₁(1차 권선수) × B(자속밀도) × A(자성선재의 단면적) × n(자성선재의 감긴 횟수) , 상기 2차 전압 V₂ = 4.44 × f(주파수) × N₂(2차 권선수) × B(자속밀도) × A(자성선재의 단면적) × n(자성선재의 감긴 횟수) 공식으로 설계될 수 있으며, 이때 상기 자속밀도(B), 자성선재의 단면적(A) 또는 자성선재의 감긴 횟수(n) 은 설계의 주요 인자가 된다.

즉 자속밀도(B), 자성선재의 단면적(A), 자성선재의 감긴 횟수(n)의 곱은 자기력선의 수(F)가 되므로, 자기력선의 수(F)의 변경을 통해 상기 1,2 차 전압의 권선수(N₁,N₂)를 변경시킬 수 있으며, 경우에 따라서는 주파수 변경 또한 가능하게 된다.

또한, 상기 자성선재를 사용하는 경우 자성선재의 전체 단면적(예를 들어 n회 권취시 전체 단면적은 nA 일 것임)의 변경이 용이하므로, 철심의 무부하손실과 관련하여 자속밀도를 변화시키기 위해 철심 소재를 변경시키는 과정에서 변경전 자기력선의 수를 유지하기 위한 자성선재의 단면적 변화가 더 용이하다.

즉 일반적으로 자속밀도가 높을수록 무부하손실은 증가되므로, 무부하손실을 고려하여 사용환경에 적당한 자속밀도를 가진 철심 소재를 선택하게 될 것이다. 이때 만약 자속밀도가 낮은 철심 소재를 선택된다면, 자기력선의 수는 감소하게 된다.

이 경우 이를 보상하기 위해서는 자기장의 유도되는 전체 단면적을 증가시켜야 하는데 본 발명의 일 실시예에서의 상기 자성선재의 경우 감는 횟수를 조절할 수 있어 이러한 전체 단면적 변화를 용이하게 진행할 수 있다.

예를 들어 최초 소재의 자속밀도가 B₁ 이고 이에 대한 자성소재의 전체 단면적이 nA(n회 권취시) 라고 한다면, 작업자는 무부하손실의 감소 등을 고려하여 변압기를 설계하기 위해 자속밀도를 B₁ 보다 낮은 B₂(여기서 B₂=n/(n+2)B₁ 이라고 가정함)로 변경하고자 한다면, 최초 자기력선의 수 W₁= nB₁A임에 반해, 차후 자기력선의 수는 W₂=n/(n+2)B₁A 로서 감소하게 된다.

이때 작업자는 감소된 자기력선의 수만큼을 보상하기 위해 상기 자성선재의 권취수를 n회에서 n+2회로 더 감으면 자기장이 유도되는 전체 단면적은 (n+2)A 가 된다. 차후 자기력선의 수 W₂ = n/(n+2)B₁ × (n+2)A = nB₁A가 되어 최초 자기력선의 수 W₁ 과 동일하게 된다.

이는 결과적으로 변압기의 특성 변화에 보다 효율적인 대처를 가능하게 한다.

다음 도 6에는 상기 제1,2 권선부(20,30)를 연계하는 상기 자성선재(50)의 감겨 있는 겹수가 변경된 것이 표시된다. 이때에도 상기 제1 권선부(20)에 전류가 공급되면 상기 자성선재(50)에 자기장이 유도되고, 도 6(a)에는 상기 자성선재(50)가 폭방향으로 β 회 감겨 있고 두께방향으로 α겹으로 감겨 있어 전체 단면적은 α×β 이며 각각의 상기 자성선재(50)에는 자기장이 유도되므로 전체 자기력선의 수 F₃ = B × (α×β)A 가 된다.

이에 대해 도 6(b)에는 상기 자성선재(50)가 폭방향으로 β 회 감겨 있고 두께방향으로 α+ 3 겹으로 감겨 있어 전체 단면적은 (α+3)×β 이며 각각의 상기 자성선재(50)에는 자기장이 유도되므로 전체 자기력선의 수 F₃ = B × {(α+3)×β}A 가 된다. 역시 상기 제1,2 권선부(20,30)에 상기 자성선재(50)를 감는 겹수를 조절하여 상기와 같이 변압기의 특성을 변화시킬 수 있다.

그리고, 상기와 같이 상기 자성선재의 감는 횟수 또는 겹수를 지정하여 일차적으로 변압기를 제조한 후에도 필요에 따라 추가적인 권취를 통해 변압기 특성을 변화시키는 것도 가능하게 된다.

한편 상기 제1,2 권선부(20,30)를 상기 자성선재(50)로 권취한 뒤 상기 자성선재(50)의 양 끝단은 도 8에 도시된 바와 같이 용접(F) 또는 비전도성 클립부재(G)로 압박하여 연결할 수 있다.

이 경우 종래 방향성 전기강판은 전체를 절단하여 다시 비전도성 물질로 접합하여 공극 형성이 비대하였으나, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 자성선재(50)가 상기 제1,2 권선부(20,30)를 여러회 또는 여러겹으로 감더라도 항상 양 끝단의 한 개의 단면적 부분만을 접합시키면 되므로 용접(F) 또는 비전도성 클립부재(G)로 압박하여 연결하더라도 미세한 갭에 의한 전체 공극 형성은 현저히 감소하게 된다. 이는 공극으로 인한 자기저항을 최소화하게 하여 변압기의 저항열 등에 의한 철손를 감소시키는 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 구성과 제조과정 및 자성선재의 특성을 통해 변압기의 철심의 절단 또는 재결합하는 과정에서 자기적 성질의 감소 및 공극으로 인해 발생되는 자기저항을 최소화하며 변압기의 성능을 유지 또는 향상시키는 효과를 기대할 수 있게 된다.

이상의 사항은 변압기 및 그 제조방법의 특정한 실시예를 나타낸 것에 불과하다.

따라서 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양한 형태로 치환, 변형될 수 있음을 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 파악할 수 있다는 점을 밝혀 두고자 한다.

20...제1 권선부 30...제2 권선부
50...자성부재(자성선재) 60...전기 절연재
70...권선부 지지체

Claims (8)

1. 인덕턴스 성분을 가진 금속 와이어로 적어도 1회 이상 감긴 코일을 포함하는 제1,2 권선부(20,30); 및
   상기 제1,2 권선부(20,30)가 자성에 의해 상호 작용토록 상기 제1,2 권선부(20,30)를 연계하는 자성부재(50);를 포함하되,
   상기 제1,2 권선부(20,30)는 서로 대향되게 배치되며 상기 자성부재(50)는 상기 제1,2 권선부(20,30)의 내부를 관통하며 연속적으로 권취되며,
   상기 자성부재(50)는 복수회로 감긴 자성선재로 제공되되, 상기 자성선재의 점적률을 향상시켜 자기장 발생 유효면적을 최대화하거나 또는 상기 자성선재의 적층성을 향상시키기 위해, 상기 자성선재의 단면은 사각형으로 형성되고, 상기 자성선재의 감는 횟수 또는 겹수를 조절하며 자기장의 세기를 조절하는 것을 특징으로 하는 권철심 변압기.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 자성부재(50)의 양 끝단은 공극으로 인한 자기저항이 최소화토록 용접 또는 비전도성 클립부재로 밀착하여 연결하는 것을 특징으로 하는 권철심 변압기.
   
4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
   상기 자성부재(50)의 외면을 도포하는 전기 절연재(60)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 권철심 변압기.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1,2 권선부(20,30)를 지지하는 권선부 지지체(70)를 더 포함하되, 상기 자성부재(50)는 상기 권선부 지지체(70)의 내부를 관통하여 연속적으로 권취되는 것을 특징으로 하는 권철심 변압기.
   
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