KR101505873B1 - 분리형 전력용 전자기 유도 장치의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분리형 전력용 전자기 유도 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 낮은 선로 전류에서도 필요한 전력이 생성되며, 높은 선로전류에서는 자기 포화를 낮게 할 수 있는 분리형 전력용 전자기 유도 장치의 제조 방법을 제공한다. 이를 위한 본 발명은 압연된 비정질 자기 합금으로 이루어진 강판을 원형으로 롤링하여 마그네틱 코어를 형성하는 권철 단계; 코발트를 추가하지 않고 상기 롤링된 마그네틱 코어를 열처리하고 함침하는 단계; 상기 열처리 및 함침된 마그네틱 코어를 상기 마그네틱 코어의 권철 방향에 대하여 직각 방향으로 절단하는 절단 단계; 및 상기 절단된 마그네틱 코어의 절단면의 3차원 평면이 동일하게 되도록 고정하고, 상기 절단면을 연마석으로 연마하는 연마 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기와 같은 구성에 의해 본 발명은 저가의 재료를 이용하여 기존의 마그네틱 코어 제조 공정으로 제조하는 동시에, 열처리시 코발트를 사용하지 않음으로써, 전력원으로서 적합한 높지 않은 포화 특성을 갖는 분리형 전자기 유도 장치를 저렴한 비용으로 제조할 수 있는 효과가 있다.

Description

분리형 전력용 전자기 유도 장치의 제조 방법{Method for manufacturing split electromagnetic inductive apparatus for power supply}

본 발명은 분리형 전력용 전자기 유도 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 특히, 분리형 마그네틱 코어 제작시, 비코발트 재료로 이루어진 마그네틱 코어를 에어갭(airgap)을 최소화하도록 권철 및 절단하여 저가의 분리형 전력용 전자기 유도 장치의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 전력 계통에 사용되는 커플링 장치는 상용 주파수를 차단하고, 고주파 영역의 통신 신호만을 전달하기 위한 목적으로 사용되기 때문에, 저주파 신호는 감쇄시키고, 고주파 신호의 특성을 향상시키는 방향으로 개발되어 왔다. 또한 변류기(Current Transformer; CT)의 응용인 경우에도, 이상적인 B-H 특성을 얻기 위해, 특히, 선형성을 개선하기 위한 방향으로 개발되어 왔다.

그러나, 이러한 커플링 장치들의 특성들은 커플링 장치를 전력 발생용으로 사용하게 되는 경우에는 무의미하게 되며, 특히, 상용 주파수를 감쇄시키는 특성은 전력 발생에서는 치명적이라고 할 수 있다. 따라서, 전력 발생용 변류기(Power CT)는 아래와 같이 기존의 변류기들과는 반대의 특성을 같도록 구성하여야 한다:

(1) 상용 주파수의 특성을 극대화하고, 그 외 고주파 신호를 최소화할 것. 즉, 상용 주파수인 60㎐의 2배수인 120㎐ 이하에서 특성을 최대화하고, 그 이상에서는 최대한 특성을 적게 할 것;

(2) 일반적인 변류기(CT)에서 요구되는 선형적인 B-H 특성은 반드시 요구되는 것은 아님; 및

(3) 일반적인 높은 포화 특성을 요구하지 않으며, 오히려 원하는 전력량에 따라 포화 특성이 낮은 것이 더 효과적임(높은 선로 전류에서의 과도한 유도 전압 방지)(도 1참조); 및

(4) 기존의 변류기 공정을 그대로 사용할 수 있어야 하며, 저가의 재료로도 구현 가능할 것.

그러나, 이러한 조건은 전력 변류기(Power CT)를 구성하기에는 매우 적합한 성능을 갖지만, 인덕터, 변류기 등이 요구하는 특성에는 전적으로 반하는 특성이고, 따라서, 일반적인 인덕터 또는 변류기에 사용되는 기술을 전력 변류기에 그대로 적용하면, 원하는 특성의 전력 발생 장치를 구성하는데 많은 어려움이 있게 된다.

즉, 인덕터 또는 변류기 등의 응용에서는 선형성 및 고주파 영역에서의 신호 대 잡음비 등을 높이기 위해, 높은 포화 유도 특성이 요구되나, 전력원으로서의 분리형 변류기는 이와는 반대로 높은 포화 유도 특성은 오히려 높은 선로 전류에서 과도하게 높은 유도 전압을 유기하게 되기 때문에, 이를 처리하는데 많은 문제점을 야기한다.

한편, 전력 변류기는 교류 AC 라인에서 동작하는 것이기 때문에, 자기 일반 선로에서 발생하는 자속 밀도의 형태도 또한 사인파(Sine Wave) 형태로 나타나고, 자기 포화가 발생하더라도, 이는 일시적인 현상에 불과하여 전원을 확보하는 데는 큰 문제가 되지 않으며, 오히려 높은 자기 포화도는 지나치게 높은 유도 기전력을 발생시키기 때문에, 발생한 전력을 관리하는데 무리를 가져오게 할 수 있다.

도 1은 바람직한 전력 CT의 특성을 나타낸 B-H 곡선의 그래프이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 전력 CT의 특성은 인덕터 또는 일반적인 코어와 달리, 선로에 저전류가 흐르는 경우 인덕터 또는 일반적인 코어에 비하여 높은 특성을 나타내고, 고전류가 흐르는 경우 과도한 유기 전압 발생을 방지하기 위해, 인덕터 또는 일반적인 코어에 비하여 높지 않은 포화 유도 특성을 갖도록 해야 한다.

그러나, 상기와 같이 종래의 일반적인 인덕터 또는 변류기에서 사용되는 자기 합금을 이용하여 전력 CT를 제작하는 경우의 여러 가지 제반 문제점들이 있다.

KR 2009-0088179 A

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 낮은 선로 전류에서도 필요한 전력이 생성되며, 자기 포화점이 낮은 분리형 전력용 전자기 유도 장치의 제조 방법을 제공하고자 한다.

위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명은 압연된 비정질 자기 합금으로 이루어진 강판을 원형으로 롤링하여 마그네틱 코어를 형성하는 권철 단계; 코발트를 추가하지 않고 상기 롤링된 마그네틱 코어를 열처리하고 함침하는 단계; 상기 열처리 및 함침된 마그네틱 코어를 상기 마그네틱 코어의 권철 방향에 대하여 직각 방향으로 절단하는 절단 단계; 및 상기 절단된 마그네틱 코어의 절단면의 3차원 평면이 동일하게 되도록 고정하고, 상기 절단면을 연마석으로 연마하는 연마 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 비정질 자기 합금은 규소 강(Si steel)일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 함침은 진공 함침일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 절단 단계는 상기 마그네틱 코어의 절단 방향 및 상기 절단 방향과 직각 방향에 대하여 고정한 상태에서 반원이 되도록 절단할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 연마 단계는 연마와 동시에 냉각수를 투입할 수 있다.

본 발명에 따른 분리형 전력용 전자기 유도 장치의 제조 방법은 배전 계통에 흐르는 전류로부터 비접촉식으로 전자기 유도 방식을 통해 전원을 생성할 수 있고, 선로에 저전류가 흐르는 경우 높은 특성을 나타내고, 고전류가 흐르는 경우 높지 않은 포화 유도 특성을 나타냄으로써, 출력 조절이 용이한 고효율의 분리형 유도 장치를 제조할 수 있다.

또한, 본 발명은 높지 않은 포화 특성에 의해 과도한 유기 전압의 발생을 방지할 수 있고, 따라서 부하측에 안정적으로 전원을 공급할 수 있는 분리형 전자기 유도 장치를 제조할 수 있다.

또한, 본 발명은 저가의 재료를 이용하여 기존의 마그네틱 코어 제조 공정으로 제조하는 동시에, 열처리시 코발트를 사용하지 않음으로써, 전력원으로서 적합한 높지 않은 포화 특성을 갖는 분리형 전자기 유도 장치를 저렴한 비용으로 제조할 수 있다.

도 1은 바람직한 전력 CT의 특성을 나타낸 B-H 곡선의 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분리형 전력용 전자기 유도 장치의 제조 방법의 흐름도이다.
도 3은 도 2의 권철 단계에 따라 권철된 마그네틱 코어의 사시도이다.
도 4는 도 2의 절단 단계에 따라 절단된 마그네틱 코어의 사시도이다.
도 5는 마그네틱 코어의 절단에 따른 B-H 특성 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6은 도 2의 절단 단계를 수행하기 위한 절단용 지그의 분해 사시도이다.
도 7은 도 2의 연마 단계를 수행하기 위한 연마용 지그의 동작 상태를 나타낸 사시도이다.
도 8은 분리형 마그네틱 코어의 비교예(a) 및 실시예(b)의 사진이다.
도 9는 도 8의 각 마그네틱 코어들에 대한 출력을 비교한 그래프이다.

이하, 본 발명을 바람직한 실시예와 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

본 발명은 전력선에서 발생하는 자기장 신호를 이용하여, 전력을 생산하는 전력 변류기(Power CT)로서의 전력용 전자기 유도 장치의 제조에 관한 것이다. 본 발명은 사용 전력선에 탈부착이 용이하게 하기 위해, 분리형으로 제조되며, 두 개의 코어가 결합되는 결합면에서 누설되는 자속량을 최소화하기 위해, 절단면의 3차원 평면이 동일하게 되도록 절단한다. 또한, 본 발명은 저주파, 특히, 상용 주파수인 120㎐ 이하에서의 신호 전달 특성을 향상시킴과 동시에 낮은 선로 전류에서도 높은 유기 전력을 얻을 수 있도록 하기 위해 비코발트 자성 물질(규소 강:Silicon Steel)을 사용하며, 특히, 저가로 제조 및 높은 투자율을 유지하기 위해, 강판으로 인한 에어갭 효과를 감소시키도록 제조한다.

특히, 본 발명의 제조 방법에 의해 제조된 전력용 전자기 유도 장치는 일반적인 센서 또는 변류기에 비하여, 자기 포화점을 낮게 하여 높은 선로 전류에서의 과도한 전압이 유기되지 않도록 하는 반면, 낮은 선로 전류에서는 높은 출력을 제공할 수 있다.

먼저, 도 2를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 분리형 전력용 전자기 유도 장치의 제조 방법을 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분리형 전력용 전자기 유도 장치의 제조 방법의 흐름도이다.

분리형 전력용 전자기 유도 장치의 제조 방법(200)은 마그네틱 코어를 이루는 강판을 절단하는 단계(S201), 절단된 강판을 원형으로 롤링하는 권철 단계(S202), 권철된 마그네틱 코어를 열처리 및 함침하는 단계(S203), 처리된 마그네틱 코어를 절단하는 단계(S204), 및 마그네틱 코어의 절단면 연마하는 절단면 가공 단계(S205)로 구성된다.

보다 상세히 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 먼저, 마그네틱 코어를 제조하기 위한 압연된 비정질 자기 합금으로 이루어진 강판을 절단한다(단계 S201). 본 발명의 전력용 전자기 유도 장치를 위한 재료는 최대 자속 밀도, 공진 주파수가 높으며, 비저항, 코어 손실은 낮아야 하고, 투자율은 그리 높이 않아도 된다. 왜냐하면 앞에서 언급한 바와 같이, 자기 포화점이 그리 높이 않아도 되며, 손실률 및 재료 가공성 등을 고려하였기 때문이다. 이러한 조건을 모두 만족하는 재료는 아직 존재하지 않는다. 특히, 전력 변류기는 동작 주파수가 상용 주파수(50~60㎐)이기 때문에, 비저항계수는 크게 고려되지 않는다. 이러한 조건에 가장 근접한 재료는 코발트가 적은 금속재 재료인 규소 강(Si-Steel)이 바람직하다. 이와 같이, 비코발트 또는 코발트가 최소화된 자성 물질(예를 들면, 규소 강)을 사용함으로써, 낮은 선로 전류에서 높은 유기 전력을 얻는 동시에, 자기 포화점을 낮출 수 있다.

한편, 코어 손실은 와전류 손실(Eddy current loss)이 주된 요인이지만, 투자율이 높지 않은 규소 강으로 이루어진 얇은 강판을 사용하여 롤링(Rolling) 기법을 통해 권철함으로써, 와전류 손실을 크게 줄일 수 있다.

다음으로, 절단된 강판을 롤링 기법에 의해 권철하여 도 3과 같은 원형 마그네틱 코어를 형성한다(단계 S202). 이러한 권철 단계는 복수의 코어층(120)을 중첩하여 하나의 원형 코어를 형성한다.

도 3은 도 2의 권철 단계에 따라 권철된 마그네틱 코어의 사시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 폭 W 및 두께 d를 갖는 코어층(110)을 롤링 기법을 통하여 전체 두께 T가 되도록 권철한다. 이때, 코어층(110) 사이의 접합면에 발생할 수 있는 에어갭(120)은 마그네틱 코어의 투자율(permeability)을 감소시키기 때문에, 최소화해야하는데, 이를 위해 본 발명은 롤링식 권철 기법을 적용하였다. 즉, 원형 마그네틱 코어를 롤링식으로 제조하면, 코어층(110) 사이의 에어갭(12)을 최소화할 수 있고, 따라서, 와전류 손실을 감시킴으로써, 에어갭에 의한 성능 저하, 특히, 투자율이 낮아지는 현상을 크게 감소시킬 수 있다. 일반적으로 고가의 높은 투자율을 가진 재료는 제조 공정상 이러한 에어갭 을 줄이는 것이 여의치 않기 때문에, 높은 제조 단가에도 불구 하고, 기대 이하의 투자율을 얻으므로 원하는 성능보다 낮게 성능을 갖게 된다.

다음으로, 원형 마그네틱 코어를 열처리 및 함침한다(단계 S203). 여기서, 열처리 및 함침 공정은 순서에 상관없고, 예를 들면, 열처리 후 함침을 수행하거나 함침 후 열처리를 수행할 수 있으며, 열처리와 함침을 동시에 수행할 수도 있다. 열처리 및 함침 공정의 구체적인 조건은 일반적인 마그네틱 코어의 처리 방법을 적용하기 때문에 본 명세서에서는 구체적으로 설명하지 않는다.

다만, 본 발명의 열처리 공정은 열처리시에 추가적인 코발트를 투입하지 않고 수행하거며, 이러한 열처리에 의해 강판 자체의 내성을 위한 최소한의 코발트 성분 이상을 포함하지 않은 최소화된 코발트 성분을 가지면, 밀도가 균일하고, 포화 유도 특성이 높지 않게 유지할 수 있다.

또한, 함침 공정은 진공 함침인 것이 바람직하며, 이에 의해 원형 마그네틱 코어의 에어갭을 최소화시킬 수 있다. 따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 코어 또는 인덕터에 비하여 배전 선로의 저전류에서의 특성을 향상시키며, 상대적으로 낮은 포화 특성을 가질 수 있다.

다음으로, 열처리 및 함침된 원형 코어를 분리형으로 제작하기 위해 절단한다(단계 S204). 이때, 마그네틱 코어의 권철 방향에 대하여 직각 방향으로 절단한다. 즉, 마그네틱 코어(100)의 절단 방향 및 절단 방향과 직각 방향에 대하여 고정한 상태에서 반원이 되도록 절단을 수행한다.

이러한 절단 공정은 마그네틱 코어를 일반 선로의 상태에 상관없이 탈부착을 하도록 분리형으로 제작하기 위한 공정으로, 도 4 및 도 5를 참조하여 더 상세하게 설명한다. 도 4는 도 2의 절단 단계에 따라 절단된 마그네틱 코어의 사시도이고, 도 5는 마그네틱 코어의 절단에 따른 B-H 특성 변화를 나타낸 그래프이다.

상술한 바와 같이, 냉각 압연된 자기 합금(Si-Fe 등) 중에서 코발트(Co) 성분을 최소화하고, 열처리 과정에서 코발트(Co) 성분을 추가하지 않음으로써, 도 1에 도시된 바와 같은 높지 않은 포화 유도 특성을 저가로 제공할 수 있지만, 분리형 코어 제작을 위해 마그네틱 코어를 절단하는 경우, 절단면 사이의 갭에 의해 자기저항(reluctance)이 발생하여 자속이 누설된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 두 개의 절단된 마그네틱 코어(100a, 100b)의 절단면(102) 사이의 절단된 부분에 의해 두 개의 마그네틱 코어를 결합하는 경우, 갭이 발생할 수 있다.

이러한 절단면(102)에서의 갭은 그 크기에 따라 선로에서 발생되는 자기장의 루프(Loop)가 증가하는 효과와 같기 때문에, 도 5에 도시된 바와 같이, B-H 특성이 변화되는 것과 같은 효과를 나타내고, 특히, 낮은 선로 전류에서의 특성의 저하(b,c), 즉, 낮은 선로 전류에서의 전력 발생이 감소할 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 실시예에서는, 마그네틱 코어(100)의 절단 방향 및 절단 방향과 직각 방향에 대하여 고정한 상태에서 반원이 되도록 절단한다. 즉, 마그네틱 코어의 절단면(102) 사이의 갭을 최소화함으로써 그로 인한 자기저항을 감소시킬 수 있다. 따라서, 절단면(102)에서 누설되는 자속을 최소화하기 위해 갭 사이에 다른 자성 물질 또는 산화물 등을 삽입하지 않아도 충분한 성능을 유지할 수 있다(도 5a 참조).

이는 또한 낮은 L을 갖게 함으로써 마그네틱 코어의 공진주파수가 낮아지게 되지만, 전력 변류기의 동작 주파수가 상용 전원 주파수이기 때문에 큰 문제가 되지 않으며, 오히려 자성체 고유의 투자율을 유지하게 함으로써 낮은 선로 전류에서 더욱 효과적인 특성을 나타내게 된다.

이와 같은 절단 공정의 구체적인 예를 도 6을 참조하여 더 상세하게 설명한다. 도 6은 도 2의 절단 단계를 수행하기 위한 절단용 지그의 분해 사시도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 마그네틱 코어(100) 절단용 지그는 베이스(20) 상면에 원형 코어(10)가 기준판(30)과 고정판(60) 사이에 볼트 너트(40,50)에 의해 조립되어 고정된다. 이렇게 원형 코어(10)가 고정된 상태에서 기준판(30)이나 고정판(60)의 커팅용 홈(30a,60a)에, 예를 들면, 방전가공기의 와이어인 커팅수단이 끼워진 다음 권철된 방향에 대하여 수직 방향으로 이동하면서 절단 작업이 이루어지게 된다. 기준판(30)과 고정판(60)에는 상술한 바와 같이 절단용 홈(30a,60a)이 형성되어 있고, 그 외에도 코어(10)의 일면과 타면을 안착시키기 위한 안착홈(60b)을 각각 형성한다. 따라서 코어(10)는 그 치수에 맞게 디자인된 안착홈(60b)에 끼워지고 고정수단인 볼트(40)와 너트(50)에 의해 조립되어 베이스(20) 상부에 완전히 코어(10)를 고정된 상태가 된다.

이러한 절단용 지그는 X축(절단 방향) 및 Y축(절단 방향의 직각 방향)으로 모두 고정되기 때문에, 피절단물인 코어(10)는 세팅된 센터대로 정확히 반원으로 절단되며, 절단 과정에서 힘의 불균형을 최소화 하고, 코어(10)의 변형을 방지할 수 있다.

본 발명은 도 6의 절단용 지그를 이용한 절단 방법에 한정되지 않으며, 마그네틱 코어를 절단 방향 및 절단 방향의 직각 방향 모두에 대하여 고정시켜 절단할 수 있으면 바람직하다.

다시 도 2를 참조하여, 절단된 마그네틱 코어(100)의 절단면(102)을 연마석으로 연마하는 동시에 냉각수를 투입한다. 이러한 연마 과정은 상술한 절단 공정과 함께 마그네틱 코어(100)의 절단면(102)의 갭을 최소화하는 동시에 접합면을 균일하게 하기 위한 과정으로, 절단된 마그네틱 코어의 절단면(102)의 3차원 평면이 동일하게 되도록 고정한 후, 절단면(102)을 연마석으로 연마한다.

이와 같은 연마 공정의 구체적인 예를 도 7을 참조하여 더 상세하게 설명한다. 도 7은 도 2의 연마 단계를 수행하기 위한 연마용 지그의 동작 상태를 나타낸 사시도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 마그네틱 코어(100)의 절단면(102) 연마용 지그는 수평면을 이루는 베이스 플레이트(20)와, 베이스 플레이트(20)에 마그네틱 코어(10)의 절단면(11)이 상부 쪽을 향하도록 놓인 상태에서 마그네틱 코어(10)의 축 방향에 대하여 직각 방향으로 마그네틱 코어(10)의 상하면에 접촉하여 고정하되 축 방향을 따라 이동가능하게 설치된 상하면 고정플레이트(60)와, 마그네틱 코어(10)의 측면에 밀착되어 마그네틱 코어(10)의 절단면(11)이 수평을 유지토록 베이스 플레이트(20)에 조립되는 사이드 플레이트(40)와, 마그네틱 코어(10) 사이에 그 상하면에 밀착되고 베이스 플레이트(20) 상면에 설치된 센터 플레이트(30)를 포함한다.

작업은 먼저 센터 플레이트(30)를 마그네틱 코어(10) 사이즈에 맞게 조절볼트(23)를 슬라이더(22)의 슬롯(22a)을 관통하여 센터 플레이트(30)에 조여 고정한다. 마그네틱 코어(10)를 지지판(21) 위에 놓고 마그네틱 코어(10) 상하면이 센터 플레이트(30)의 포인터(31)에 접촉된 상태에서 사이드 플레이트(40)의 높이를 마그네틱 코어(10) 사이즈에 맞게 조절하면서 볼트(25)를 조여 사이드 플레이트(40)를 고정하고 마그네틱 코어(10)를 지지판(21) 위에서 조절하여 사이드 플레이트(40)와 마그네틱 코어 절단면(11)이 서로 평행이 되도록 맞춘다. 그 다음 지지대(50)의 손잡이(52)를 회전시켜 상하면 고정플레이트(60)의 포인터(61)가 마그네틱 코어(10)의 상하면에 밀착되도록 한다. 이렇게 하면 마그네틱 코어(10)가 고정된다. 마그네틱 코어(10)가 고정되면 연마 작업이 이루어지게 된다.

연마를 위하여 지그에 마그네틱 코어(10)들을 고정한 상태에서 베이스 플레이트(20)를 연마 장치에 전자석 방식이나 기구적 클램프를 사용하여 고정한다. 그 상태에서 도 7의 그림처럼 연마석(200)이 내려와 연마를 진행하게 된다.

본 발명은 도 7의 연마용 지그를 이용한 연마 방법에 한정되지 않으며, 마그네틱 코어의 절단면을 3차원 평면이 동일하게 되도록 고정시켜 연마할 수 있으면 바람직하다.

도 8은 분리형 마그네틱 코어의 비교예(a) 및 실시예(b)의 사진이다.

비교예 및 실시예의 마그네틱 코어는 서로 다른 코발트 성분을 가진 규소 강판을 사용하여 동일한 공정에 따라 제조되었다. 이와 같이 제조된 비교예 및 실시예의 마그네틱 코어는 도 8(a) 및 (b)에 도시되며, 실시예(b)의 코발트 성분이 비교예(a)보다 약 50% 적은 양을 갖는다.

이와 같은 비교예와 실시예에 대한 출력 특성을 비교하면 도 9와 같다. 도 9는 도 8의 각 마그네틱 코어들에 대한 출력을 비교한 그래프이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 낮은 포화 특성을 갖는 자성 재료로 제작된 마그네틱 코어(b)는 낮은 선로 전류에서 높은 전력 특성을 나타내는 동시에, 자기 포화점이 낮기 때문에 높은 선로 전류에서 상대적으로 낮은 출력값을 나타내고 있다. 이는 전력 변류기가 필요 이상의 전력을 전자 시스템에 과도하게 드라이브(Drive)하는 것을 방지해주는 일차적인 역할을 수행할 수 있다.

선로 전류[㎃]	비교예(W)	실시예(W)
10	0.01	0.23
15	0.86	1.55
20	2.3	3.35
30	5.85	7.07
40	10	11.2
50	13.69	15.3
60	17.1	17.7
70	18	18.5
80	19	20.7
+90	21	23
100	22	24.38
150	26.3	26.84
200	27.8	28.3
250	28.87	29.1
300	29.23	29.14

도 9 및 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의해 제작된 마그네틱 코어는 종래의 경우에 비하여 낮은 선로 전류에서 높은 전력 특성을 가지며, 더 빨리 자기 포화 상태에 도달하므로 비교적 낮은 출력값을 나타낸다.

이와 같은 방법에 의해, 선로에 저전류가 흐르는 경우 높은 특성을 나타내고, 고전류가 흐르는 경우 포화 유도특성을 나타냄으로써, 출력 조절이 용이한 고효율의 분리형 유도 장치를 제조할 수 있고, 높지 않은 포화 특성에 의해 과도한 유기 전압의 발생을 방지할 수 있으며, 따라서 부하측에 안정적으로 전원을 공급할 수 있는 동시에, 저가의 재료를 이용하여 기존의 마그네틱 코어 제조 공정으로 제조하는 동시에, 열처리시 코발트를 사용하지 않음으로써, 전력원으로서 적합한 높지 않은 포화 특성을 갖는 분리형 전자기 유도 장치를 저렴한 비용으로 제조할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 첨부된 특허 청구 범위에 속하는 것은 당연하다.

100 : 마그네틱 코어 100a,b : 분리형 마그네틱 코어
102 : 절단면 110 : 코어층
120 : 에어갭

Claims (5)

1. 압연된 비정질 자기 합금으로 이루어진 강판을 원형으로 롤링하여 마그네틱 코어를 형성하는 권철 단계;
   코발트를 추가하지 않고 상기 롤링된 마그네틱 코어를 열처리하고 함침하는 단계;
   상기 열처리 및 함침된 마그네틱 코어를 상기 마그네틱 코어의 권철 방향에 대하여 직각 방향으로 절단하는 절단 단계; 및
   상기 절단된 마그네틱 코어의 절단면의 3차원 평면이 동일하게 되도록 고정하고, 상기 절단면을 연마석으로 연마하는 연마 단계;를 포함하는, 분리형 전력용 전자기 유도 장치의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 비정질 자기 합금은 규소 강(Si steel)인, 분리형 전력용 전자기 유도 장치의 제조 방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 함침은 진공 함침인, 분리형 전력용 전자기 유도 장치의 제조 방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 절단 단계는 상기 마그네틱 코어의 절단 방향 및 상기 절단 방향과 직각 방향에 대하여 고정한 상태에서 반원이 되도록 절단하는, 분리형 전력용 전자기 유도 장치의 제조 방법.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 연마 단계는 연마와 동시에 냉각수를 투입하는, 분리형 전력용 전자기 유도 장치의 제조 방법.

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