KR102009746B1 - Manufacturing method of the winding coil for the transformer - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉각효율을 높힌 변압기용 권선코일의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 권선금형에 1층의 2차코일을 권선시키고, 상기 1층의 2차코일 권선층 외측에 냉각덕트를 삽입시키고 층간절연지를 감싼 다음 다음 층의 2차코일을 권선시켜 다수회로 복수층의 2차코일을 형성시키는 단계와, 상기 2차코일 외측에 냉각덕트를 삽입시키고 층간전열지를 감싼 다음 1층의 1차코일을 권선시키고, 상기 1층의 1차코일 권선층 외측에 냉각덕트를 삽입시키고 층간전열지를 감싼 다음 다음 층의 1차코일을 권선시켜 다수회로 복수층의 1차코일을 형성시키는 단계와, 상기 1차코일까지 권선된 권선코일의 외형이 일정치수로 유지되도록 사이징지그에 압착시키는 코일사이징 단계와, 상기 코일사이징된 권선코일을 일정한 온도로 건조시키는 코일건조 단계를 포함하여, 상기 1,2차코일이 권선된 권선코일은 사각형의 단면구조로 형성되되, 상기 권선코일의 4면중 상호 바라보는 2면상에만 상기 냉각덕트가 삽입된다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 냉각수단으로 사용되던 방열기를 사용하지 않고 변압기용 권선의 배치설계를 개선시켜 열전달 효율을 극대화하도록 하여 변압기의 외경을 축소시켜 도시미관의 심미감을 높이도록 하며, 제조공정 및 제조원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
The present invention relates to a method of manufacturing a winding coil for a transformer with improved cooling efficiency, and more particularly, winding a second layer of coil in a winding mold, and inserting a cooling duct outside the winding layer of the secondary coil in the first layer. And winding the secondary coil of the next layer to form the secondary coil of the multiple circuit by winding the secondary coil of the next layer, inserting a cooling duct outside the secondary coil, and wrapping the interlayer thermal paper, and then Winding a coil, inserting a cooling duct outside the first coil winding layer of the first layer, wrapping the interlayer thermal paper, and winding the first coil of the next layer to form a plurality of primary coils of a plurality of circuits; A coil sizing step of pressing the sizing jig so that the outer shape of the winding coil wound up to the primary coil is maintained at a constant dimension, and the coil drying stage drying the coil sized winding coil to a constant temperature. Including, wire-wound coils which the first and second coil windings are formed in a cross-sectional structure of a rectangular, only two surfaces facing each other in the winding coil 4 myeonjung that the cooling duct is inserted.
According to the present invention as described above, by improving the layout design of the winding for the transformer without using a radiator used as a cooling means to maximize the heat transfer efficiency to reduce the outer diameter of the transformer to increase the aesthetics of the urban aesthetics, manufacturing process And it is effective to reduce the manufacturing cost.

Description

냉각효율을 높힌 변압기용 권선코일의 제조방법{Manufacturing method of the winding coil for the transformer}Manufacturing method of winding coil for transformer with improved cooling efficiency {Manufacturing method of the winding coil for the transformer}

본 발명은 냉각효율을 높힌 변압기용 권선코일의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉각수단으로 사용되던 방열기를 사용하지 않고 변압기용 권선의 배치설계를 개선시켜 열전달 효율을 극대화하도록 하여 주상변압기의 외경을 축소시킬 수 있는 변압기용 권선코일의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a winding coil for a transformer having a higher cooling efficiency, and more particularly, to improve the arrangement design of the winding of a transformer without using a radiator used as a cooling means to maximize the heat transfer efficiency of the column transformer. It relates to a method of manufacturing a winding coil for a transformer that can reduce the outer diameter.

일반적으로 송전소로부터 고압(22.900V)으로 공급되는 전력은 변압기를 통해 가정이나 산업현장 등의 수용가에서 사용이 가능한 저압으로 변환되어 공급된다. 이때 변압기란 전자기유도작용으로 교류전압 및 전류값을 변화시키는 장치의 총칭인바, 특히 전술한 바와 같이 송전소로부터 전달된 고압의 전원을 수용가에서 요구되는 저압으로 변환되 는 것을 배전용변압기라 하며, 이는 통상 전신주 또는 도로변 등에 고정 설치된다.In general, the power supplied from the power station to the high voltage (22.900V) is converted into a low voltage that can be used in the consumer, such as home or industrial sites through a transformer. In this case, a transformer is a general term for a device for changing an AC voltage and a current by an electromagnetic induction action. In particular, a transformer for converting a high voltage power transmitted from a power station into a low voltage required by a consumer is called a power distribution transformer. It is usually fixed to a telephone pole or a roadside.

일반적인 변압기의 구조는 용량 및 전압에 따라서 차이를 보일 수 있지만, 공통적으로 변압기의 기능을 수행하기 위한 권선과 철심을 필수적으로 포함하고, 이들 권선과 철심은 절연유로 충진된 탱크(tank) 안에 실장되는 바, 이 절연유는 권선의 절연물로 습기나 먼지가 침투하여 절연내력을 저하시키는 것을 방지함과 동시에 철심이나 권선에서 발생하는 열을 기름의 대류 및 복사를 통해 방열시키는 역할을 한다.The structure of a typical transformer may vary depending on its capacity and voltage, but commonly includes windings and iron cores for carrying out the functions of the transformer, and these windings and iron cores are mounted in a tank filled with insulating oil. F. This insulating oil prevents moisture or dust from penetrating into the insulation of the winding and lowers the dielectric strength, and at the same time, it dissipates heat generated from the iron core or the winding through convection and radiation of oil.

이와 같이 변압기 운전 시 발생하는 손실은 모두 열 에너지로서 권선 및 철심의 표면에서 방산하여 변압기 온도를 높이고 절연물을 열화 시켜, 일반적인 변압기 정규 기대 수명을 단축 시킨다.In this way, the losses generated during operation of the transformer are all thermal energy, which is dissipated from the surface of the winding and the core to increase the transformer temperature and degrade the insulation, thereby shortening the normal life expectancy of the transformer.

따라서 적절한 냉각 방식을 취하여 절연물의 온도상승을 그 절연물에 규정한 일정한 허용값 이하로 억제 및 관리가 이루어져야 해서, 주로 배전용변압기에는 발생열을 기름의 대류에 의해 외함 및 방열기에 전달되어 대기중으로 방산시키는 유입 자냉식 방식을 채택하여 사용하고 있다.Therefore, by taking appropriate cooling method, temperature rise of insulation should be restrained and managed below the prescribed allowable value specified in the insulation. Therefore, heat distribution transformer is mainly transferred to enclosure and radiator by convection of oil to dissipate into the atmosphere. Inflow self-cooling method is adopted.

이러한 종래의 변압기는 냉각수단으로 사용되는 방열기를 본체의 측면에 별도로 설치해야 해서 제조원가가 상승되며 이러한 방열기가 차지하게 되는 면적에 의해 외함이 두껍게 형성되어 외형크기의 과대로 시각적 안정성이 떨어지며, 도시미관을 저해시키고 전주에 가해지는 굽힘모멘트에 의해 전주절손 등의 문제점이 발생된다. The conventional transformer has to be installed separately to the side of the main body of the radiator used as a cooling means to increase the manufacturing cost, the enclosure occupied by the area occupied by the radiator is thick, the visual stability is reduced due to the excessive size, city appearance And problems such as electric pole breaking due to bending moment applied to the pole.

따라서, 이러한 종래 변압기의 외형크기를 줄여 제조원가를 절감시키고 시각적 안정성을 높히고 외함의 두께로 인한 전주절손 등의 문제점을 해결할 수 있는 프레임 스틸을 이용한 볼풀의 불합리한 점을 극복하고 보관 및 휴대가 용이한 볼풀에 대한 요구가 높아지고 있는 실정이다.Therefore, reducing the size of the conventional transformer reduces the manufacturing cost, improves the visual stability, and overcomes the unreasonable point of the ball pool using the frame steel that can solve problems such as electric pole loss due to the thickness of the enclosure, ball pool easy to store and carry The demand for is increasing.

한국등록실용 제 338264호Korean Registered Practice No. 338264

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 냉각수단으로 사용되던 방열기를 사용하지 않고 변압기용 권선의 배치설계를 개선시켜 열전달 효율을 극대화하도록 하여 변압기의 외경을 축소시킬 수 있는 변압기의 구조를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is to reduce the outer diameter of the transformer by maximizing the heat transfer efficiency by improving the layout design of the transformer winding without using a radiator used as a cooling means To provide a structure of a transformer that can be made.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 권선금형에 1층의 2차코일을 권선시키고, 상기 1층의 2차코일 권선층 외측에 냉각덕트를 삽입시키고 층간절연지를 감싼 다음 다음 층의 2차코일을 권선시켜 다수회로 복수층의 2차코일을 형성시키는 단계와, 상기 2차코일 외측에 냉각덕트를 삽입시키고 층간전열지를 감싼 다음 1층의 1차코일을 권선시키고, 상기 1층의 1차코일 권선층 외측에 냉각덕트를 삽입시키고 층간전열지를 감싼 다음 다음 층의 1차코일을 권선시켜 다수회로 복수층의 1차코일을 형성시키는 단계와, 상기 1차코일까지 권선된 권선코일의 외형이 일정치수로 유지되도록 사이징지그에 압착시키는 코일사이징 단계와, 상기 코일사이징된 권선코일을 일정한 온도로 건조시키는 코일건조 단계를 포함하여, 상기 1,2차코일이 권선된 권선코일은 사각형의 단면구조로 형성되되, 상기 권선코일의 4면중 상호 바라보는 2면상에만 상기 냉각덕트가 삽입된다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, the winding of the first layer of secondary coil to the winding mold, insert the cooling duct outside the secondary coil winding layer of the first layer and wrap the interlayer insulating paper Winding a secondary coil of a next layer to form a secondary coil of a plurality of circuits; inserting a cooling duct outside the secondary coil, wrapping an interlayer heat transfer paper, and then winding the primary coil of the first layer; Inserting a cooling duct outside the first coil winding layer of one layer, wrapping the interlayer heating paper, and winding the primary coil of the next layer to form a plurality of layers of primary coils, and winding up to the primary coil A coil sizing step of pressing the sizing jig so that the outer shape of the winding coil is maintained at a constant size, and a coil drying step of drying the coil sized winding coil to a constant temperature; The wound winding coil is formed in a rectangular cross-sectional structure, and the cooling duct is inserted only on two faces of each of the four sides of the winding coil.

여기서, 상기 냉각덕트의 두께는 4.0mm 이상 6.0mm 이하이다.Here, the thickness of the cooling duct is 4.0mm or more and 6.0mm or less.

아울러, 상기 1,2차코일은 단면적 대비 표면적이 더 커지도록 형성된다.In addition, the primary and secondary coils are formed to have a larger surface area compared to the cross-sectional area.

여기서, 열전도를 극대화하기 위해 다음의 열전달 수학식 1을 이용하여 상기 1,2차코일의 열전달면적을 산출한다.Here, in order to maximize the thermal conductivity, the heat transfer area of the first and second coils is calculated using the following heat transfer equation (1).

수학식 1)Equation 1)

Figure 112018002455076-pat00001
Figure 112018002455076-pat00001

(여기서, (here,

Figure 112018002455076-pat00002
를 나타낸다)
Figure 112018002455076-pat00002
Indicates)

더욱이, 상기 2차코일은 알루미늄 시트로 이루어진다.Moreover, the secondary coil is made of aluminum sheet.

또한, 상기 1차코일은 알루미늄 환선으로 이루어진다.In addition, the primary coil is made of an aluminum ring wire.

아울러, 상기 2차코일은 두께 0.6.mm, 폭 400mm로 이루어진다.In addition, the secondary coil has a thickness of 0.6.mm and a width of 400mm.

또한, 상기 1차코일은 지름 3.5mmm로 이루어진다.In addition, the primary coil has a diameter of 3.5mm.

그리고, 상기 권선금형에 프레스보드를 감싼 다음, 상기 2차코일을 상기 권선금형에 권선한다.Then, the pressboard is wrapped around the winding mold, and the secondary coil is wound around the winding mold.

또한, 상기 층간절연지는 다이아몬드 패턴의 레진이 도포되어, 상기 코일건조 단계에서 상기 층간절연지에 도포된 레진이 녹아 상기 1,2차코일과 상기 층간절연지가 접착된다.In addition, the interlayer insulating paper is coated with a resin of a diamond pattern, the resin applied to the interlayer insulating paper is melted in the coil drying step to bond the first and second coils and the interlayer insulating paper.

아울러, 상기 코일사이징 단계에서는 두 개의 권선코일을 밀착시켜 좌우 양측면으로 사이징지그를 가압시킨다.In addition, in the coil sizing step, the two winding coils are brought into close contact with each other to press the sizing jig to both left and right sides thereof.

그리고, 상기 두 개의 권선코일 사이에는 층간절연지가 삽입된다.An interlayer insulating paper is inserted between the two winding coils.

아울러, 상기 1,2차코일 각각의 코일권선층은 코일의 권선을 하측단부에서 시작하여 상측방향으로 권선해가면서 상측단부에서 권선을 정지하여 권선층이 형성되고, 상기 층간전열지를 상기 권선층 위에 적층한 다음 상기 권선층의 코일을 대각선의 하측방향으로 이동시켜 대각선연결부를 형성되도록 하며, 다시 하측단부에서 권선을 시작하여 상측방향으로 권선해가면서 상측단부에서 권선을 정지하여 다시 권선층이 형성되도록 반복하여 상기 각각의 권선층마다 코일 권선의 시작이 한방향에서 형성되도록 한다.In addition, the coil winding layer of each of the primary and secondary coils starts winding at the lower end of the coil and stops winding at the upper end while winding in the upward direction to form a winding layer, and the interlayer heat transfer paper is formed on the winding layer. After stacking, the coil of the winding layer is moved downward in a diagonal direction to form a diagonal connection part, and the winding is started again at the lower end and the winding is stopped in the upper direction while stopping the winding at the upper end to form a winding layer again. Repeatedly, the start of the coil winding is formed in one direction for each winding layer.

여기서, 상기 코일권선층의 일렬 권선을 위해 형성되는 대각선연결부에는 절연용 탭튜브가 결합된다.Here, the insulated tap tube is coupled to the diagonal connection portion formed for the single row winding of the coil winding layer.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 냉각수단으로 사용되던 방열기를 사용하지 않고 변압기용 권선의 배치설계를 개선시켜 열전달 효율을 극대화하도록 하여 변압기의 외경을 축소시켜 도시미관의 심미감을 높이도록 하며, 제조공정 및 제조원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, by improving the layout design of the winding for the transformer without using a radiator used as a cooling means to maximize the heat transfer efficiency to reduce the outer diameter of the transformer to increase the aesthetics of the urban aesthetics, manufacturing process And it is effective to reduce the manufacturing cost.

도 1은 본 발명에 따른 변압기용 권선코일의 제조순서를 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 변압기용 권선코일의 단면구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 코일사이징 공정을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 변압기용 권선코일의 권선방법을 설명하기 위한 개념도이다.
1 is a flow chart showing the manufacturing procedure of the winding coil for a transformer according to the present invention.
2 is a view showing a cross-sectional structure of a winding coil for a transformer according to the present invention.
3 is a view briefly illustrating a coil sizing process according to the present invention.
4 is a conceptual diagram illustrating a winding method of a winding coil for a transformer according to the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 변압기용 권선코일의 제조순서를 나타낸 순서도이고, 도 2는 본 발명에 따른 변압기용 권선코일의 단면구조를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 코일사이징 공정을 간략하게 나타낸 도면이다.1 is a flow chart showing the manufacturing process of the winding coil for transformer according to the present invention, Figure 2 is a view showing the cross-sectional structure of the winding coil for transformer according to the present invention, Figure 3 is a simplified coil sizing process according to the present invention It is shown in the figure.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 변압기용 권선코일 제조방법은 2차코일(20)형성 단계, 1차코일(10)형성 단계, 코일사이징 단계 및 코일건조 단계를 포함하여 제공된다.Referring to the drawings, the winding coil manufacturing method for a transformer according to the present invention is provided including a secondary coil 20 forming step, a primary coil 10 forming step, a coil sizing step and a coil drying step.

2차코일(20)형성 단계(S110)는 미리 준비된 철재질의 권선금형(미도시)에 코어(미도시)와의 절연을 위해 절연재료인 프레스보드(50)를 감싸도록 설치한다. 그런 다음, 권선금형에 1층의 2차코일(20)을 권선시키고, 1층의 2차코일(20) 권선층 외측에 1층의 권선의 온도방출을 위한 절연유의 대류를 원활히 하기 위해 냉각덕트(30)를 삽입시키고 층간절연지(40)를 감싼 다음 2층의 2차코일(20)을 권선시키고 1층에서과 같이 냉각덕트(30)를 삽입시키고 층간절연지(40)를 감싼 다음 3층의 2차코일(20) 권선층을 형성시키도록 한다. 본 발명에서는 3개 층의 2차코일(20) 권선층이 형성되도록 하였으며, 이는 규격에 따라 다양하게 변경될 수 있다.The secondary coil 20 forming step (S110) is installed to surround the press board 50, which is an insulating material, for insulation from the core (not shown) in a pre-prepared iron winding mold (not shown). Then, the winding coil is wound on the first layer of the secondary coil 20, and the cooling duct to smooth the convection of the insulating oil for the temperature emission of the winding of the first layer outside the winding layer of the secondary coil 20 of the first layer. Insert 30 and wrap the interlayer insulating paper 40, wind the secondary coil 20 in two layers, insert the cooling duct 30 and wrap the interlayer insulating paper 40 as in the first layer, and then The winding coil 20 is to be formed. In the present invention, three winding layers of the secondary coil 20 are formed, which may be variously changed according to the specification.

이러한 2차코일(20)은 알루미늄 시트로 이루어지며, 이러한 알루미늄 시트는 자속이 대칭적으로 되어 단락 기계력 개선이 가능하며 턴 수가 적어 2차코일(20)에 유리하다. The secondary coil 20 is made of an aluminum sheet, the aluminum sheet is a magnetic flux is symmetrical to improve the short-circuit mechanical force and the number of turns is advantageous to the secondary coil 20.

1차코일(10)형성 단계(S120)에서는 2차코일(20) 외측에 냉각덕트(30)를 삽입시키고, 층간절연지(40)를 감싼 다음 1층의 1차코일(10)을 권선시키고 1층의 1차코일(10) 권선층 외측에 냉각덕트(30)를 삽입시키고 층간전열지를 감싼 다음 다음 층의 1차코일(10)을 권선시켜 다수회로 반복하여 복수층의 1차코일(10)을 형성하도록 한다. 여기서 1차코일(10)은 알루미늄 환선으로 이루어짐이 바람직하다.In the primary coil 10 forming step (S120), the cooling duct 30 is inserted outside the secondary coil 20, the interlayer insulating paper 40 is wrapped, and then the primary coil 10 of the first layer is wound. Insert the cooling duct 30 outside the winding layer of the primary coil 10 of the layer, wrap the interlayer heat transfer paper, and then wound the primary coil 10 of the next layer to repeat a plurality of times. To form. Here, the primary coil 10 is preferably made of an aluminum ring line.

코일사이징 단계(S130)는 1차코일(10)까지 권선된 권선코일을 일정한 치수형상으로 유지되도록 사이징지그(100)에 압착시키게 된다. 여기서 본 발명에 따른 코일사이징 단계(S130)에서는 도 3에서와 같이 두 개의 권선코일을 밀착시키고 좌우 양측면으로 사이징지그(100)를 가압시킨 상태에서 외함까지 조립이 완료되도록 하여 별도의 안정화 공정이 필요치 않게 된다. 아울러 좌,우 2개의 권선코일의 밀착면에는 층간절연지(40)를 미리 삽입시켜 빈 공간이 발생되지 않도록 하고 권선에 손상이 가하지 않아 단락기계력 및 절연내력에 보다 우수하게 된다.In the coil sizing step (S130), the winding coil wound up to the primary coil 10 may be pressed onto the sizing jig 100 so as to maintain a constant coil shape. In the coil sizing step S130 according to the present invention, as shown in FIG. 3, two winding coils are brought into close contact with each other and the assembly is completed to the enclosure in a state in which the sizing jig 100 is pressed to both left and right sides so that a separate stabilization process is required. Will not. In addition, the interlayer insulating paper 40 is inserted in advance on the contact surfaces of the left and right winding coils so that no empty space is generated, and the windings are not damaged, thereby improving the short-circuit mechanical strength and insulation strength.

코일건조 단계(S140)는 코일사이징된 권선코일을 일정한 온도로 건조시키는 것으로, 일반적으로 110℃~120℃에서 8~9 시간 동안 유지하여 코일의 습기를 제거하고, 층간절연지(40)에 도포된 다이아몬드 패턴의 레진이 녹아 1, 2차코일(10, 20)과 층간절연지(40)가 접착된다.Coil drying step (S140) is to dry the coil-sized winding coil to a constant temperature, generally maintained at 110 ℃ ~ 120 ℃ for 8-9 hours to remove the moisture of the coil, coated on the interlayer insulating paper 40 The resin of the diamond pattern is melted to bond the first and second coils 10 and 20 to the interlayer insulating paper 40.

상기와 같은 방법으로 1, 2차코일(10, 20)이 권선되는 권선코일은 사각형의 단면구조로 형성되되, 상기 권선코일의 4면중 상호 바라보는 2면상에만 상기 냉각덕트(30)가 삽입된다.In this manner, the winding coils around which the primary and secondary coils 10 and 20 are wound are formed in a rectangular cross-sectional structure, and the cooling duct 30 is inserted only on two surfaces facing each other among the four sides of the winding coil. .

아울러, 냉각덕트(30)의 두께는 점도 및 유막현상을 고려하여 두께가 4.0mm 이상 6.0mm 이하, 더욱 상세하게는 5.6mm로 이루어짐이 바람직하다.In addition, the thickness of the cooling duct 30 is preferably made of a thickness of 4.0mm or more and 6.0mm or less, more specifically 5.6mm in consideration of viscosity and oil film phenomenon.

또한, 방열기를 제거하고 자연대류 현상만으로 냉각효율을 높이기 위해서 1, 2차코일(10, 20)의 열전도를 극대화하도록 한다. 이에 1, 2차코일(10, 20)이 기존보다 단면적 대비 표면적이 더 커지도록 한다. In addition, in order to remove the radiator and increase the cooling efficiency only by the natural convection phenomenon, to maximize the thermal conductivity of the primary and secondary coils (10, 20). Accordingly, the first and second coils 10 and 20 have a larger surface area compared to the cross-sectional area.

예를 들어 45℃의 물체가 공기 20℃에 열전달을 하는 과정은 우선 자연대류(공기의 유동에 의한 열전달)와 복사열로 인하여 열전달이 이루어지며 자연대류에 의한 열전달은 45℃ 물체 주위를 유동하는 공기속도에 의해서 속도가 빠르면 빨리 열전달이 이루어지고 45℃ 물체의 표면적이 크면 더 빨리 열전달이 이루어진다. For example, the process of heat transfer of an object at 45 ℃ to 20 ℃ is performed by natural convection (heat transfer by air flow) and radiant heat, and heat transfer by natural convection is air flowing around 45 ℃ object. The higher the speed, the faster the heat transfer. The larger the surface area of a 45 ° C object, the faster the heat transfer.

이것을 식으로 나타내면 Q =hAT로서 h는 대류열전달계수이고 A는 물체의 표면적이 된다.In the equation, Q = hAT, where h is the convective heat transfer coefficient and A is the surface area of the object.

이와 같이, 열전도를 극대화 하기 위해서는 아래의 수학식 1을 이용하여 1, 2차코일(10, 20)의 열전달면적을 산출할 수 있다.As such, in order to maximize thermal conductivity, heat transfer areas of the primary and secondary coils 10 and 20 may be calculated using Equation 1 below.

수학식 1)Equation 1)

Figure 112018002455076-pat00003
Figure 112018002455076-pat00003

(여기서, (here,

Figure 112018002455076-pat00004
를 나타낸다)
Figure 112018002455076-pat00004
Indicates)

이와 같이, 열전도를 극대화하기 위해 1, 2차코일(10, 20)의 규격을 살펴보면, 2차코일(20)은 두께 0.6.mm, 폭 400mm로 이루어지는 것이 바람직하며, 1차코일(10)은 지름 3.5mmm로 이루어지는 것이 열전도 효율을 극대화할 수 있게 된다.As such, looking at the specifications of the primary and secondary coils 10 and 20 to maximize the thermal conductivity, the secondary coil 20 is preferably made of 0.6.mm thick and 400mm wide, and the primary coil 10 is 3.5mmmm diameter will maximize the thermal conductivity.

도 4는 본 발명에 따른 변압기용 권선코일의 권선방법을 설명하기 위한 개념도로서, 도면을 살펴보면 코일의 권선을 하측단부에서 시작하여 상측방향으로 권선해가면서 상측단부에서 권선을 정지하여 제1권선층(W1)을 형성되게 하고, 제1층간절연지(41)를 상기 제1권선층(W1) 위에 적층한 다음 상기 제1권선층의 코일을 대각선의 하측방향으로 이동시켜 대각선연결부(C1)를 형성되게 하며, 다시 하측단부에서 권선을 시작하여 상측방향으로 권선해가면서 상측단부에서 권선을 정지하여 제2권선층(W2)을 형성되게 한다.4 is a conceptual diagram illustrating a winding method of a winding coil for a transformer according to the present invention. Referring to the drawings, a winding of a coil starts at a lower end and winds up in an upward direction, and stops a winding at an upper end, thereby winding the first winding layer. A first interlayer insulating paper 41 to be formed on the first winding layer W1, and then move the coil of the first winding layer downwardly to form a diagonal connection portion C1. The second winding layer W2 is formed by stopping the winding at the upper end while starting the winding at the lower end and winding the upper direction again.

그리고, 다시 제2층간절연지(42)를 상기 제2권선층(W2) 위에 적층한 다음에 다시 제2권선층의 코일을 대각선의 하측방향으로 이동시켜 대각선연결부(C1)를 형성되게 하며, 상술한 과정을 반복하면서 규격에 맞게 코일의 권선 및 층간절연지의 적층을 조정하면 된다.Then, the second interlayer insulating paper 42 is laminated on the second winding layer W2, and then the coil of the second winding layer is moved downward in a diagonal direction to form a diagonal connection portion C1. Repeat this procedure to adjust the windings of the coils and the stack of interlayer insulating papers to meet the specifications.

이와 같이, 코일권선층을 형성하는 각각의 권선층마다 그 권선의 시작이 한방향에서 형성도록 한다.Thus, the start of the winding is formed in one direction for each winding layer forming the coil winding layer.

또한, 상기 코일권선층(60)에는 코일의 적층별 일렬 권선을 위한 각각의 대각선연결부(C1)마다 절연용 탭튜브(70)를 결합하여 권선층간의 전위차에 대한 영향력 배제 및 절연안전성을 높일 수 있도록 구성되게 한다.In addition, the coil winding layer 60 is coupled to the insulating tap tube 70 for each diagonal connection (C1) for a single winding of the coil by stacking to exclude the influence of the potential difference between the winding layer and increase the insulation safety. To be configured.

이에 따라, 각각의 권선층마다 그 권선의 시작이 한방향에서 시작되도록 일렬 권선하여 권선코일에 대한 코일권선층(60)을 형성시킴으로써 각 권선층간 동일 방향성에 의해 전압 인가시 동일한 방향으로의 전류흐름을 유도하게 되므로 권선층간 전위차가 항상 동일해지는 이점을 발휘하게 되며, 권선층간을 연결하는 대각선연결부(C1)에 절연용 탭튜브(70)를 삽입하여 결합함에 의해 상기 대각선연결부(C1)에서 작용될 수 있는 자계의 반작용 영향력을 각 권선층간에서 상쇄시키는 기능을 하게 된다.Accordingly, each winding layer is wound in a row so that the start of the winding starts in one direction to form a coil winding layer 60 for the winding coil, so that the current flows in the same direction when voltage is applied by the same directionality between the respective winding layers. Since the potential difference between the winding layers is always the same, it is induced, and can be acted on the diagonal connecting portion (C1) by inserting and coupling the insulating tap tube 70 to the diagonal connecting portion (C1) connecting the winding layers. It will function to counteract the reaction influence of the magnetic field between each winding layer.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허등록청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications or variations without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the scope of the appended claims will include such modifications and variations that fall within the spirit of the invention.

10 : 1차코일 20 : 2차코일
30 : 냉각덕트 40 : 층간절연지
50 : 프레스보드 60 : 코일권선층
70 : 절연용 탭튜브
100 : 사이징지그
10: primary coil 20: secondary coil
30: cooling duct 40: interlayer insulating paper
50: press board 60: coil winding layer
70: insulated tap tube
100: Sizing Jig

Claims (14)

권선금형에 1층의 2차코일을 권선시키고, 상기 1층의 2차코일 권선층 외측에 냉각덕트를 삽입시키고 층간절연지를 감싼 다음 다음 층의 2차코일을 권선시켜 다수회로 복수층의 2차코일을 형성시키는 단계와;
상기 복수층의 2차코일 외측에 냉각덕트를 삽입시키고 층간전열지를 감싼 다음 1층의 1차코일을 권선시키고, 상기 1층의 1차코일 권선층 외측에 냉각덕트를 삽입시키고 층간전열지를 감싼 다음 다음 층의 1차코일을 권선시켜 다수회로 복수층의 1차코일을 형성시키는 단계와;
상기 복수층의 1차코일까지 권선된 권선코일의 외형이 일정치수로 유지되도록 사이징지그에 압착시키는 코일사이징 단계와;
상기 코일사이징된 권선코일을 일정한 온도로 건조시키는 코일건조 단계를; 포함하여,
상기 복수층의 1,2차코일이 권선된 권선코일은 사각형의 단면구조로 형성되되, 상기 권선코일의 4면중 상호 바라보는 2면상에만 상기 냉각덕트가 삽입되는 것을 특징으로 하며,
상기 복수층의 1,2차코일은 단면적 대비 표면적이 더 커지도록 형성되는 것을 특징으로 하고,
열전도를 극대화하기 위해 다음의 열전달 수학식 1을 이용하여 상기 복수층의 1,2차코일의 열전달면적을 산출하는 것을 특징으로 하는 냉각효율을 높힌 변압기용 권선코일의 제조방법.
수학식 1)
Figure 112019502985339-pat00011

(여기서,
Figure 112019502985339-pat00012
를 나타낸다)
Winding the first layer of secondary coil on the winding mold, inserting the cooling duct outside the secondary coil winding layer of the first layer, wrapping the interlayer insulating paper, and winding the secondary coil of the next layer Forming a coil;
Insert a cooling duct outside the secondary coil of the plurality of layers and wrap the interlayer heat transfer paper, and then wind the primary coil of the first layer, insert the cooling duct outside the primary coil winding layer of the first layer, and wrap the interlayer heat transfer paper. Winding a primary coil of a next layer to form a primary coil of a plurality of layers;
A coil sizing step of compressing the sizing jig so that an outer shape of the winding coil wound up to the first coil of the plurality of layers is maintained at a predetermined dimension;
A coil drying step of drying the coil sized winding coil to a constant temperature; including,
The winding coil wound around the plurality of layers of primary and secondary coils is formed in a rectangular cross-sectional structure, and the cooling duct is inserted only on two surfaces facing each other among four surfaces of the winding coil.
The first and second layers of the plurality of layers are characterized in that the surface area is formed larger than the cross-sectional area,
In order to maximize the thermal conductivity using the following heat transfer equation 1, the method of manufacturing a coil winding for transformers with increased cooling efficiency, characterized in that to calculate the heat transfer area of the first and second coils of the plurality of layers.
Equation 1)
Figure 112019502985339-pat00011

(here,
Figure 112019502985339-pat00012
Indicates)
제 1항에 있어서,
상기 냉각덕트의 두께는 4.0mm 이상 6.0mm 이하인 것을 특징으로 하는 냉각효율을 높힌 변압기용 권선코일의 제조방법.
The method of claim 1,
The thickness of the cooling duct is 4.0mm or more 6.0mm or less manufacturing method of the winding coil for a transformer with increased cooling efficiency.
삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 복수층의 2차코일은 알루미늄 시트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉각효율을 높힌 변압기용 권선코일의 제조방법.
The method of claim 1,
The secondary coil of the plurality of layers is a manufacturing method of the winding coil for a transformer with increased cooling efficiency, characterized in that the aluminum sheet.
제 5항에 있어서,
상기 복수층의 1차코일은 알루미늄 환선으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉각효율을 높힌 변압기용 권선코일의 제조방법.
The method of claim 5,
The primary coil of the plurality of layers is a manufacturing method of the winding coil for a transformer with increased cooling efficiency, characterized in that the aluminum ring.
제 5항에 있어서,
상기 복수층의 2차코일은 두께 0.6.mm, 폭 400mm로 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉각효율을 높힌 변압기용 권선코일의 제조방법.
The method of claim 5,
The secondary coil of the plurality of layers is 0.6.mm in thickness, 400mm in width width of the coil winding for transformer with increased cooling efficiency, characterized in that consisting of.
제 6항에 있어서,
상기 복수층의 1차코일은 지름 3.5mmm로 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉각효율을 높힌 변압기용 권선코일의 제조방법.
The method of claim 6,
The primary coil of the plurality of layers is a manufacturing method of the winding coil for a transformer with increased cooling efficiency, characterized in that the diameter of 3.5mmm.
제 1항에 있어서,
상기 권선금형에 프레스보드를 감싼 다음, 상기 복수층의 2차코일을 상기 권선금형에 권선하는 것을 특징으로 하는 냉각효율을 높힌 변압기용 권선코일의 제조방법.
The method of claim 1,
After wrapping the press board in the winding mold, the winding coil for transformer with increased cooling efficiency, characterized in that winding the plurality of secondary coils in the winding mold.
제 1항에 있어서,
상기 층간절연지는 다이아몬드 패턴의 레진이 도포되어, 상기 코일건조 단계에서 상기 층간절연지에 도포된 레진이 녹아 상기 복수층의 1,2차코일과 상기 층간절연지가 접착되는 것을 특징으로 하는 냉각효율을 높힌 변압기용 권선코일의 제조방법.
The method of claim 1,
The interlayer insulating paper is coated with a resin of a diamond pattern, and the resin applied to the interlayer insulating paper is melted in the coil drying step to increase the cooling efficiency of the first and second layers of coils and the interlayer insulating paper. Method for manufacturing winding coil for transformer.
제 1항에 있어서,
상기 코일사이징 단계에서는 두 개의 권선코일을 밀착시켜 좌우 양측면으로 사이징지그를 가압시키는 것을 특징으로 하는 냉각효율을 높힌 변압기용 권선코일의 제조방법.
The method of claim 1,
In the coil sizing step, the two winding coils are in close contact with each other to press the sizing jig to the left and right sides, the manufacturing method of the coil winding coil for increased cooling efficiency.
제 11항에 있어서,
상기 두 개의 권선코일 사이에는 층간절연지가 삽입되는 것을 특징으로 하는 냉각효율을 높힌 변압기용 권선코일의 제조방법.
The method of claim 11,
A method of manufacturing a winding coil for a transformer having a high cooling efficiency, characterized in that an interlayer insulating paper is inserted between the two winding coils.
제 1항에 있어서,
상기 복수층의 1,2차코일 각각의 코일권선층은 코일의 권선을 하측단부에서 시작하여 상측방향으로 권선해가면서 상측단부에서 권선을 정지하여 권선층이 형성되고, 상기 층간전열지를 상기 권선층 위에 적층한 다음 상기 권선층의 코일을 대각선의 하측방향으로 이동시켜 대각선연결부를 형성되도록 하며, 다시 하측단부에서 권선을 시작하여 상측방향으로 권선해가면서 상측단부에서 권선을 정지하여 다시 권선층이 형성되도록 반복하여 상기 각각의 권선층마다 코일 권선의 시작이 한방향에서 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 냉각효율을 높힌 변압기용 권선코일의 제조방법.
The method of claim 1,
The coil winding layer of each of the first and second coils of the plurality of layers may be wound by winding the coil at the upper end and stopping the winding at the upper end, thereby forming a winding layer. After laminating on the above, the coil of the winding layer is moved downward in a diagonal direction to form a diagonal connection part, and the winding layer is formed again by stopping the winding at the upper end while starting the winding at the lower end and winding in the upper direction. Repeatedly so that the start of the coil winding for each winding layer is formed in one direction.
제 13항에 있어서,
상기 코일권선층의 일렬 권선을 위해 형성되는 대각선연결부에는 절연용 탭튜브가 결합되는 것을 특징으로 하는 냉각효율을 높힌 변압기용 권선코일의 제조방법.
The method of claim 13,
Diagonal connection portion formed for the series winding of the coil winding layer is a method of manufacturing a winding coil for a transformer with increased cooling efficiency, characterized in that the insulating tab tube is coupled.
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