KR102455726B1 - E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체 및 그 이용방법 - Google Patents

E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체 및 그 이용방법 Download PDF

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KR102455726B1
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김대경
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순천대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체 및 그 이용방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2개의 E형 철심 간의 공극을 자유롭게 조절하여 결합계수, 누설 인덕턴스, 자화 인덕턴스 등을 변화시킬 수 있는 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체 및 그 이용방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체는 수평방향으로 소정 길이로 형성되는 제1 수평부(110) 및 상기 제1 수평부(110)의 측면으로부터 수직방향으로 소정 길이로 형성되는 복수개의 제1 수직부(120)를 포함하는 제1 철심(100); 상기 제1 철심(100)과 대칭되게 배치되며, 수평방향으로 소정 길이로 형성되는 제2 수평부(210) 및 상기 제2 수평부(210)의 측면으로부터 수직방향으로 소정 길이로 형성되는 복수개의 제2 수직부(220)를 포함하는 제2 철심(200); 상기 제1 철심(100) 및 제2 철심(200)에 권선되는 코일부(300); 상기 제1 철심(100)의 상부 및 하부에 각각 결합되는 프레임부(400); 및 상기 프레임부(400) 사이에 결합되어 상기 제1 철심(100)과 제2 철심(200)의 공극을 조절하는 공극조절부(500);를 포함하며, 상기 프레임부(400)는, 내부에 상기 제1 철심(100)의 제1 수평부(110)가 수용되는 함체 형태의 상부 프레임(410); 내부에 상기 제2 철심(200)의 제2 수평부(210)가 수용되는 함체 형태의 하부 프레임(420); 및 상기 상부 프레임(410)과 하부 프레임(420)의 양측면 각각 결합되는 보조 프레임(430);을 포함하고, 상기 보조 프레임(430)의 일측에는 공극조절부(500)와 연결되는 연결부재(431)가 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체 및 그 이용방법{Gap variable type transformer structure using E-type iron core and using method thereof}
본 발명은 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체 및 그 이용방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2개의 E형 철심 간의 공극을 자유롭게 조절하여 결합계수, 누설 인덕턴스, 자화 인덕턴스 등을 변화시킬 수 있는 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체 및 그 이용방법에 관한 것이다.
일반적으로 전기강판(Electrical steel)은 전기와 자기용 철심(Core)으로 사용되는 연자성(Soft magnetic) 강판으로, 일반 탄소강에 비해 높은 규소(Si)를 첨가하여 제조되므로 규소강판(Silicon steel)이라고 불린다.
또한 변압기(Transformer)등의 정지기에 사용되는 방향성(Grain-oriented) 전기강판과 모터(Motor)등의 회전기에 사용되는 무방향성(Non-oriented) 전기강판으로 나눈다.
다수의 전기 변압기는 전기 에너지를 동일한 주파수에서 유도에 의해 하나 또는 그 이상의 회로로부터 하나 또는 그 이상의 회로로 전이시키며, 전압 및 전류 값에서 통상 변전을 이루는 것으로 알려져 있다.
단상 변압기는 하나의 코일과 2개의 코어 또는 2개의 코일과 하나의 코어로 이루어지며, 3상 변압기는 3개의 코일과 3개 또는 4개의 코어로 이루어진다.
그 목적은 전기 및 자기 회로를 코어 및 코일 내에 각각 근접시키기 위한 것이며, 이러한 타입의 변압기는 당업계에서 가장 일반적으로 사용되는 것 중 하나다.
변압기 코어는 두께, 피복제 및 품질이 다른 자성 강, 일반적으로는 방향성 규소강으로 만들어진다. 코어 재질의 품질이 좋아지면 전기손실이 작아진다.
코어 손실은 부하의 여부에 관계없이 변압기가 전선에 접속되어 있는 동안에는 항상 존재하기 때문에 "엠프티(empty)" 또는 "무부하(no-load)" 손실로 알려져 있다. 이러한 손실은 와트(watt)로 측정된다.
코일 제조공정은 단면이 사각형 또는 원형이거나 스트립의 형태이며 절연되거나 절연되지 않은 구리 또는 알루미늄 와이어 또는 도선(lead)을 수백회 또는 수천회 감는 것이다.
통상의 실시는 저전압 도전체를 먼저 권선한 다음, 변압기와 전기기계의 법칙과 전통적 원리를 항상 관측하면서 고전압 전도체를 권선하는 것이다.
전통적 코일 조립체는 최종 사용자에 의해 요구되는 변환의 요건에 따라서 저전압-고전압 및 저전압-고전압-저전압과 같은 설계안을 포함한다.
도 1에 도시된 바와 같이 강자성체에 자장을 가하면 자장의 세기(H)가 증가하면서 O-A-B-C 곡선을 따라서 자화된다. 포화자화 상태(C)에 도달 후 다시 자장을 반대 방향으로 걸어주면 C-D-E로 되어 재료에 자화가 남아 있지 않도록 하려면 OE만큼의 반대 방향의 자장이 필요하다. 반대 방향의 포화자화 상태(F)에 도달 후 다시 반대 방향의 자장을 걸어주면 F-G-C로 되어 포화된다.
그러나 도 1(b)에서처럼 자화가 남아 있지 않도록 반대 방향의 자장을 걸어 주고 다시 자장을 가하면 자속 포화현상으로 인해 적색 화살표 방향으로 상승할 수 없게 된다. 즉 전류가 증가함에 따라 자속 밀도도 증가하나 코아 크기에 따라 내부에 보유하고 있는 자속 밀도가 한정되어 있어 어느 시점(적색 화살표)에는 포화가 되는 문제가 발생한다.
이러한 포화 원인 및 개선 방법이 많이 제안되고 있으나 크게 나누어 개선 방법으로 (1) 재질, (2) 제품, (3) 회로로 구분하여 설명한다.
(1) 재질면에서 보면 재질적 자속 밀도 증가에 따라 High B 재질의 개발이 필요하다.
(2) 제품면에서 보면 전체 제품 크기 증가와 Gap 증가에 의해 Slim화가 어렵고, 용량 증가(P=1/2LI2)가 필요한 문제가 있다.
(3) 회로면에서 보면 전류 감소, 주파수 감소에 따라 용량 감소의 문제가 있다.
한편 종래의 규소강판에는 최고 3.5%의 Si(규소)가 첨가되어 있다. 이 Si의 양을 증가시키면 자기특성이 향상되고, 6.5%에서 최고가 되는 것은 오래 전부터 잘 알려진 사실이다. 그러나 Si가 3.5% 이상이 되면 강(鋼)이 딱딱하고 물러지기 때문에 박판 형태로 하는 것은 불가능하였다.
즉 종래에는 양면의 표층부 부근이 6.5% 규소, 중심부는 저규소의 조성을 갖는 경사 고규소강판이 아니라 강판의 내부가 모두 균일한 6.5% 규소의 조성을 갖는 고규소강판을 사용하여 변압기를 제조하였으나 상술한 자속 포화 문제를 전혀 해결하지 못하고 있었다.
한편, 기종의 AC grid를 사용했을 때에는 상용 주파수상에 상용 계통에 사용하므로 변압기의 사양이 크게 변할 필요가 없었다. 하지만 DC grid로 전환되면서 고주파수 변압기의 사용이 증가한다. 고주파수의 사용을 위해서 다양한 어플리케이션 및 토폴로지가 발생하고 이에 변압기에 요구하는 인덕턴스 값도 다양하다.
따라서 변압기에 요구하는 인덕턴스 값에 따라 변압기를 새로 제작해야 하는 불편함이 있다.
) 한국공개특허 제2016-0126344호 한국등록특허 제124898호 한국공개특허 제2014-0023218호 일본공개특허 제30198258호 일본공개특허 제04063410호 유럽공개특허 EP 00977214 일본공개특허 JP 06096930
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 2개의 E형 철심 간의 공극을 자유롭게 조절하여 결합계수, 누설 인덕턴스, 자화 인덕턴스 등을 변화시킬 수 있는 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체 및 그 이용방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체는 수평방향으로 소정 길이로 형성되는 제1 수평부(110) 및 상기 제1 수평부(110)의 측면으로부터 수직방향으로 소정 길이로 형성되는 복수개의 제1 수직부(120)를 포함하는 제1 철심(100); 상기 제1 철심(100)과 대칭되게 배치되며, 수평방향으로 소정 길이로 형성되는 제2 수평부(210) 및 상기 제2 수평부(210)의 측면으로부터 수직방향으로 소정 길이로 형성되는 복수개의 제2 수직부(220)를 포함하는 제2 철심(200); 상기 제1 철심(100) 및 제2 철심(200)에 권선되는 코일부(300); 상기 제1 철심(100)의 상부 및 하부에 각각 결합되는 프레임부(400); 및 상기 프레임부(400) 사이에 결합되어 상기 제1 철심(100)과 제2 철심(200)의 공극을 조절하는 공극조절부(500);를 포함하며, 상기 프레임부(400)는, 내부에 상기 제1 철심(100)의 제1 수평부(110)가 수용되는 함체 형태의 상부 프레임(410); 내부에 상기 제2 철심(200)의 제2 수평부(210)가 수용되는 함체 형태의 하부 프레임(420); 및 상기 상부 프레임(410)과 하부 프레임(420)의 양측면 각각 결합되는 보조 프레임(430);을 포함하고, 상기 보조 프레임(430)의 일측에는 공극조절부(500)와 연결되는 연결부재(431)가 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부 프레임(410)은 상기 제1 수평부(110)와 나사 결합되고, 상기 하부 프레임(410)은 상기 제2 수평부(210)와 나사 결합되는 것을 특징으로 한다.
삭제
또한, 상기 상부 프레임(410)의 전면 및 후면에는 나사가 결합되도록 복수의 제1 나사결합공(411)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부 프레임(410)의 양측에는 체결부재(440)가 체결되도록 각각의 제1 체결공(412)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하부 프레임(420)의 전면 및 후면에는 나사가 결합되도록 복수의 제2 나사결합공(421)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하부 프레임(420)의 양측에는 체결부재(440)가 체결되도록 각각의 제2 체결공(422)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보조 프레임(430)은 'ㄷ'자 형태로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보조 프레임(430)은 상기 상부 프레임(410)과 하부 프레임(420)의 양측면에 각각 체결부재(440)에 의해 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 체결부재(440)는 볼트(441)와, 상기 볼트(441)에 결합되는 너트(442)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연결부재(431)는 중앙에 통공이 형성되되, 그 내주면에 암나사가 형성되는 것을 특징으로 한다.
삭제
또한, 상기 연결부재(431)는 외관이 원형 또는 각형 중 어느 하나의 형태로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연결부재(431)는 상기 보조 프레임(430)의 중간부에 수직방향으로 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공극조절부(500)는 상기 연결부재(431)에 회전 가능하게 결합되며, 양쪽 외주면에 서로 다른 방향의 수나사(511)가 형성되는 회전조절봉(510)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회전조절봉(510)의 일측에는 회전 작동 시 미끄럼을 방지할 수 있도록 널링(knurling)이 형성된 회전체(512)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회전조절봉(510)의 일측에는 회전 작동 시 공구를 이용하여 회전시킬 수 있도록 조절너트(513)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부 프레임(410)과 하부 프레임(420) 사이에는 상기 제1 철심(100)과 제2 철심(200)을 탄성 지지하는 지지수단(600)이 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지수단(600)은 상단이 상부 프레임(410)에 삽입되어 너트에 의해 고정되고, 하단이 하부 프레임(420)에 삽입되어 너트에 의해 고정되는 볼트 형태의 가이드바(610); 상기 가이드바(610)의 외측에 감싸도록 구비되어 탄성력을 제공하는 코일스프링(620);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체의 이용방법은 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체에서 공극조절부(500)를 작동시켜 제1 철심(100)과 제2 철심(200) 간의 공극을 조절하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체 및 그 이용방법은 2개의 E형 철심 간의 공극을 자유롭게 조절하여 결합계수, 누설 인덕턴스, 자화 인덕턴스 등을 손쉽게 변화시키는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술의 자속 포화 문제(히스테리시스 곡선)를 설명하기 위한 그래프.
도 2는 종래 기술의 문제와 개선 방법 등을 보여주는 개념도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체를 도시한 정면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체를 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체의 제1 및 제2 철심이 서로 이격된 상태를 도시한 사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체의 제1 및 제2 철심이 서로 이격된 상태를 도시한 정면도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체의 제1 및 제2 철심이 서로 이격된 상태를 도시한 단면도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체의 제1 및 제2 철심이 서로 밀착된 상태를 도시한 도 5의 A 부분 확대도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체의 제1 및 제2 철심이 서로 밀착된 상태를 도시한 도 5의 B 부분 확대도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체의 제1 및 제2 철심이 서로 이격된 상태를 도시한 도 8의 A 부분 확대도.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체의 제1 및 제2 철심이 서로 이격된 상태를 도시한 도 8의 B 부분 확대도.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체의 제1 및 제2 철심의 시뮬레이션을 도시한 도면.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 3 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체는 2개의 E형 철심 간의 공극을 자유롭게 조절하여 결합계수, 누설 인덕턴스, 자화 인덕턴스 등을 변화시킬 수 있는 것으로, 제1 철심(100), 제2 철심(200), 코일부(300), 프레임부(400) 및 공극조절부(500)를 포함한다.
통상적으로 철심은 전자기 유도 현상에 의해 발생한 자속이 흐를 수 있는 통로 역할을 한다.
본 발명은 2개의 E형의 규소강판으로 이루어진 철심을 교대로 겹쳐 적층되는 구조를 갖는다.
상기 제1 철심(100)은 수평방향으로 소정 길이로 형성되는 제1 수평부(110) 및 상기 제1 수평부(110)의 측면으로부터 수직방향으로 소정 길이로 형성되는 복수개의 제1 수직부(120)를 포함한다.
상기 제2 철심(200)은 상기 제1 철심(100)과 대칭되게 배치되며, 수평방향으로 소정 길이로 형성되는 제2 수평부(210) 및 상기 제2 수평부(210)의 측면으로부터 수직방향으로 소정 길이로 형성되는 복수개의 제2 수직부(220)를 포함한다.
상기 코일부(300)는 상기 제1 철심(100) 및 제2 철심(200)에 권선되며, 1개 또는 2개 이상의 회로에서 교류전력을 받아 전자기 유도현상에 의해 전압 및 전류를 변성하여 다른 1개 또는 2개 이상의 회로에 동일 주파수의 교류전력을 공급하는 변압기의 기능을 수행하게 된다.
상기 프레임부(400)는 상기 제1 철심(100)의 상부 및 하부에 각각 결합되며, 상부 프레임(410), 하부 프레임(420) 및 보조 프레임(430)을 포함한다.
상기 상부 프레임(410)은 내부에 상기 제1 철심(100)의 제1 수평부(110)가 수용되는 함체 형태로 이루어진다.
상기 상부 프레임(410)의 전면 및 후면에는 나사가 결합되도록 복수의 제1 나사결합공(411)이 형성된다.
상기 상부 프레임(410)의 양측에는 체결부재(440)가 체결되도록 각각의 제1 체결공(412)이 형성된다.
상기 하부 프레임(420)은 내부에 상기 제2 철심(200)의 제2 수평부(210)가 수용되는 함체 형태로 이루어진다.
상기 하부 프레임(420)의 전면 및 후면에는 나사가 결합되도록 복수의 제2 나사결합공(421)이 형성된다.
상기 하부 프레임(420)의 양측에는 체결부재(440)가 체결되도록 각각의 제2 체결공(422)이 형성된다.
특히, 상기 상부 프레임(410)은 상기 제1 수평부(110)와 나사 결합되고, 상기 하부 프레임(410)은 상기 제2 수평부(210)와 나사 결합된다.
상기 보조 프레임(430)은 상기 상부 프레임(410)과 하부 프레임(420)의 양측면 각각 결합되며, 'ㄷ'자 형태로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 보조 프레임(430)은 상기 상부 프레임(410)과 하부 프레임(420)의 양측면에 각각 체결부재(440)에 의해 결합된다.
상기 체결부재(440)는 볼트(441)와, 상기 볼트(441)에 결합되는 너트(442)로 구성된다.
상기 보조 프레임(430)의 일측에는 공극조절부(500)와 연결되는 연결부재(431)가 설치된다.
상기 연결부재(431)는 중앙에 통공이 형성되되, 그 내주면에 암나사가 형성된다. 따라서, 상기 연결부재(431)의 암나사에는 후술하게 될 공극조절부(500)의 회전조절봉(510)에 형성된 수나사가 체결된다.
이때, 상부측 보조 프레임 및 하부측 보조 프레임에 각각 설치된 연결부재(431)에 형성된 암나사는 나사산 방향이 각각 반대로 구성되며, 예컨대, 어느 한쪽 수나사와 이에 체결되는 암나사가 오른나사의 결합형태로 형성되어 있는 경우라고 가정하면, 다른 한쪽 수나사와 이에 체결되는 암나사는 왼나사의 결합형태로 형성된다.
상기 연결부재(431)는 외관이 원형 또는 각형 중 어느 하나의 형태로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 연결부재(431)는 상기 보조 프레임(430)의 중간부에 수직방향으로 배치된다.
상기 공극조절부(500)는 상기 프레임부(400) 사이에 결합되어 상기 제1 철심(100)과 제2 철심(200)의 공극을 조절한다.
상기 공극조절부(500)는 상기 연결부재(431)에 회전 가능하게 결합되며, 양쪽 외주면에 서로 다른 방향의 수나사(511)가 형성되는 회전조절봉(510)으로 구성된다.
상기 회전조절봉(510)의 일측에는 회전 작동 시 미끄럼을 방지할 수 있도록 널링(knurling)이 형성된 회전체(512)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 회전조절봉(510)의 일측에는 회전 작동 시 공구를 이용하여 회전시킬 수 있도록 조절너트(513)가 형성될 수 있다. 즉, 상기 조절너트(513)의 형성으로 작업자가 회전조절봉(510)을 일방향으로 회전시키고자 할 때 렌치와 같은 공구를 사용하여 용이하게 회전력을 전달할 수 있도록 한다.
즉, 작업자가 상기 회전조절봉(510)의 회전체(512) 또는 조절너트(513)를 일방향으로 회전시키면 제1 철심(100)과 제2 철심(200) 간의 공극이 감소하게 되고, 타방향으로 회전시키면 제1 철심(100)과 제2 철심(200) 간의 공극이 증가하게 된다.
한편, 상기 상부 프레임(410)과 하부 프레임(420) 사이에는 상기 제1 철심(100)과 제2 철심(200)을 탄성 지지하는 지지수단(600)이 설치된다. 이러한 지지수단(600)은 가이드바(610)와 코일스프링(620)을 포함하여 구성된다.
상기 가이드바(610)는 상단이 상부 프레임(410)에 삽입되어 너트에 의해 고정되고, 하단이 하부 프레임(420)에 삽입되어 너트에 의해 고정되는 볼트 형태로 이루어진다.
상기 코일스프링(620)은 상기 가이드바(610)의 외측에 감싸도록 구비되어 탄성력을 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체의 이용방법을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체의 이용방법은 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체에서 공극조절부(500)를 작동시켜 제1 철심(100)과 제2 철심(200) 간의 공극을 조절한다.
도 13 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 제1 철심(100)과 제2 철심(200)이 서로 이격되면, 포화 자속 및 평균 인덕턴스가 증가하는 것을 확인할 수 있다. 더욱 상세하게 설명하면, 상기 제1 철심(100)과 제2 철심(200)의 공극이 0㎜일 경우, 포화 자속이 1.42T 이고, 평균 인덕턴스는 15mH 이다. 상기 제1 철심(100)과 제2 철심(200)의 공극이 5㎜일 경우, 포화 자속이 1.44T 이고, 평균 인덕턴스는 23mH 이다. 또한, 상기 제1 철심(100)과 제2 철심(200)의 공극이 15㎜일 경우, 포화 자속이 1.55T 이고, 평균 인덕턴스는 34mH 이다.
이처럼, 본 발명의 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체는 2개의 E형 철심 간의 공극을 자유롭게 조절하여 결합계수, 누설 인덕턴스, 자화 인덕턴스 등을 변화시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.
100 : 제1 철심 110 : 제1 수평부
120 : 제1 수직부 200 : 제2 철심
210 : 제2 수평부 220 : 제2 수직부
300 : 코일부 400 : 프레임부
410 : 상부 프레임 411 : 제1 나사결합공
412 : 제1 체결공 420 : 하부 프레임
421 : 제2 나사결합공 422 : 제2 체결공
430 : 보조 프레임 431 : 연결부재
440 : 체결부재 441 : 볼트
442 : 너트 500 : 공극조절부
510 : 회전조절봉 511 : 수나사
512 : 회전체 513 : 조절너트
600 : 지지수단 610 : 가이드바
620 : 코일스프링

Claims (20)

  1. 수평방향으로 소정 길이로 형성되는 제1 수평부(110) 및 상기 제1 수평부(110)의 측면으로부터 수직방향으로 소정 길이로 형성되는 복수개의 제1 수직부(120)를 포함하는 제1 철심(100);
    상기 제1 철심(100)과 대칭되게 배치되며, 수평방향으로 소정 길이로 형성되는 제2 수평부(210) 및 상기 제2 수평부(210)의 측면으로부터 수직방향으로 소정 길이로 형성되는 복수개의 제2 수직부(220)를 포함하는 제2 철심(200);
    상기 제1 철심(100) 및 제2 철심(200)에 권선되는 코일부(300);
    상기 제1 철심(100)의 상부 및 하부에 각각 결합되는 프레임부(400); 및
    상기 프레임부(400) 사이에 결합되어 상기 제1 철심(100)과 제2 철심(200)의 공극을 조절하는 공극조절부(500);를 포함하며,
    상기 프레임부(400)는, 내부에 상기 제1 철심(100)의 제1 수평부(110)가 수용되는 함체 형태의 상부 프레임(410);
    내부에 상기 제2 철심(200)의 제2 수평부(210)가 수용되는 함체 형태의 하부 프레임(420); 및
    상기 상부 프레임(410)과 하부 프레임(420)의 양측면 각각 결합되는 보조 프레임(430);을 포함하고,
    상기 보조 프레임(430)의 일측에는 공극조절부(500)와 연결되는 연결부재(431)가 설치되는 것을 특징으로 하는 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부 프레임(410)은 상기 제1 수평부(110)와 나사 결합되고, 상기 하부 프레임(420)은 상기 제2 수평부(210)와 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부 프레임(410)의 전면 및 후면에는 나사가 결합되도록 복수의 제1 나사결합공(411)이 형성되는 것을 특징으로 하는 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부 프레임(410)의 양측에는 체결부재(440)가 체결되도록 각각의 제1 체결공(412)이 형성되는 것을 특징으로 하는 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 하부 프레임(420)의 전면 및 후면에는 나사가 결합되도록 복수의 제2 나사결합공(421)이 형성되는 것을 특징으로 하는 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 하부 프레임(420)의 양측에는 체결부재(440)가 체결되도록 각각의 제2 체결공(422)이 형성되는 것을 특징으로 하는 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 보조 프레임(430)은 'ㄷ'자 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 보조 프레임(430)은 상기 상부 프레임(410)과 하부 프레임(420)의 양측면에 각각 체결부재(440)에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 체결부재(440)는 볼트(441)와, 상기 볼트(441)에 결합되는 너트(442)로 구성되는 것을 특징으로 하는 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체.
  11. 삭제
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 연결부재(431)는 중앙에 통공이 형성되되, 그 내주면에 암나사가 형성되는 것을 특징으로 하는 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 연결부재(431)는 외관이 원형 또는 각형 중 어느 하나의 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 연결부재(431)는 상기 보조 프레임(430)의 중간부에 수직방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 공극조절부(500)는 상기 연결부재(431)에 회전 가능하게 결합되며, 양쪽 외주면에 서로 다른 방향의 수나사(511)가 형성되는 회전조절봉(510)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 회전조절봉(510)의 일측에는 회전 작동 시 미끄럼을 방지할 수 있도록 널링(knurling)이 형성된 회전체(512)가 형성되는 것을 특징으로 하는 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 회전조절봉(510)의 일측에는 회전 작동 시 공구를 이용하여 회전시킬 수 있도록 조절너트(513)가 형성되는 것을 특징으로 하는 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부 프레임(410)과 하부 프레임(420) 사이에는 상기 제1 철심(100)과 제2 철심(200)을 탄성 지지하는 지지수단(600)이 설치되는 것을 특징으로 하는 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 지지수단(600)은 상단이 상부 프레임(410)에 삽입되어 너트에 의해 고정되고, 하단이 하부 프레임(420)에 삽입되어 너트에 의해 고정되는 볼트 형태의 가이드바(610); 상기 가이드바(610)의 외측에 감싸도록 구비되어 탄성력을 제공하는 코일스프링(620);을 포함하는 것을 특징으로 하는 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체.
  20. 청구항 1에 기재된 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체에서 공극조절부(500)를 작동시켜 제1 철심(100)과 제2 철심(200) 간의 공극을 조절하는 것을 특징으로 하는 E형 철심을 이용한 공극 가변형 변압기 구조체의 이용방법.
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