KR19990073377A - 3상단권변압기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 환형코어를 갖는 3상 변압기로서, 3개의 절연된 환형코어와, 상기 3개의 환형코어의 각각의 표면에 감긴 권선으로 이루어지고, 상기 3개의 환형코어의 권선에서 인출된 중립선단자, 3개의 입력단자 및 3개의 출력단자를 구비한다. 따라서, 가벼우면서도, 부피가 작으며, 불필요한 무부하 전력손실이 감소하며, 단층권선이므로 환형코어의 절연이 쉽게 파괴되지 않는 장점을 얻을 수 있다.

Description

3상 단권 변압기{A three phase single winding transformer}

본 발명은 무부하 전력손실을 감소시킬 수 있는 산업용 등으로 사용될 수 있는 3상 단권 변압기에 관한 것이다.

3상 Y 결선에서, 3상 전원은 선단자(line terminal)라 불리는 세 개의 단자를 갖고 있으며, 중립선단자(neutral terminal)라 불리는 또 하나의 단자가 있다. 먼저 중립선단자를 갖고 있는 경우를 보면, 세 개의 이상전압원을 Y상으로 연결한 것이며, 단자 R, S, T, N이 있다. 이들 세 전압은 각 선과 중립선 사이에 걸리는 것으로 상전압(phase voltage) Vp라 부른다. 선전압 =Vp∠30^o등의 관계가 성립한다. 3상 변압기의 대부분은 코일의 내부에 철심을 포함하는 내철형으로, 일차코일, 이차코일을 세트로 하여, 한개의 철심을 동심상으로 배치하는 구성을 채용하고 있다.

이러한 종래의 3상 변압기는 그 부피가 크고 무거우며, 불필요한 무부하 전력손실이 많을 뿐만 아니라, 또한 다층식권선을 할 수밖에 없는 것이므로, 정격용량이 조금이라도 초과하는 경우에는 쉽게 파열되어 절연이 파괴되었던 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여, 종래의 3상 변압기의 내철형 철심에 코일이 감기는 구조를 변경하여, 변압기의 트랜스코어로서 환형코어를 채용하였으므로, 불필요한 전력손실을 줄일 수 있으며, 단층 권선 방식을 채용하여 권선에서 부하의 변동으로 인한 열이 발생하더라도, 열이 다층권선의 경우와 같이 축적되지 않으므로, 절연이 쉽게 파괴되지 않는 환형코어를 이용한 3상 변압기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 3상 단권 변압기의 구조를 보여주는 구성도.

도 2a는 도 1의 3상 단권 변압기의 Y 결선도로, 강압될 때의 회로도.

도 2b는 도 1의 3상 단권 변압기의 Y 결선도로, 승압될 때의 회로도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 환형코어

이하, 첨부도면에 의거하여 본 발명을 상세히 설명하면, 다음과 같다.

도 1의 본 발명에 따른 3상 단권 변압기의 구성도에 보여진 바와 같이, 본 발명의 3상 단권 변압기는 3개의 절연처리된 환형코어(1)와 3개의 환형코어(1)의 각각의 표면에 감긴 권선으로 이루어진다. 또한, 각 환형코어(1)의 표면에 감긴 권선으로부터 인출된 입력측의 단자(R, S, T), 출력측의 단자(u, v, w), 및 각 환형코어의 공통점인 중립선단자(N)가 구비된다.

도 2a는 380V에서 220V로 강압될 때의 3상 단권 변압기의 Y 결선도이다. 입력측의 단자(R, S, T)로 380V가 인가되면, 각 환형코어(1)의 권선에 의해 강압이 되어 출력측의 단자(u, v, w)로 강압된 전압이 얻어진다. 도 2a에서는 각 환형코어(1)의 중간 지점에서의 탭 단자로 출력측의 단자(u, v, w)를 얻었으므로, 출력측의 단자(u, v, w)에서는 220V를 얻을 수 있게 된다. 이때, 각 환형코어(1)의 어느 지점에서 탭 단자를 내어 출력측의 단자(u, v, w)를 얻느냐에 따라서 강압되는 전압을 조절할 수 있다.

한편, 도 2b는 220V에서 380V로 승압될 경우의 3상 단권 변압기의 Y 결선도로서, 입력측의 단자(R, S, T)와 출력측의 단자(u, v, w)의 단자가 바뀐 것을 제외하고는 도 2a의 경우와 구성이 같다.

마찬가지로, 입력측의 단자(R, S, T)로 220V가 인가되면, 출력측의 단자(u, v, w)에서는 380V의 승압된 전압을 얻을 수 있게 되며, 각 환형코일(1)에서의 출력측의 단자(u, v, w)의 위치에 따라 승압되는 전압을 조절할 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 변압기 트랜스코어를 3개의 단권 환형코어로 채용하므로써, 동일한 전류에 대해 자속()이 작아도 되므로 코어의 직경을 줄일 수 있다. 그리고, 환형코어의 직경이 클수록 전력손실이 많아지지만, 본 발명에서는 환형코어의 직경이 감소되어 전력손실을 크게 줄일 수 있다. 즉, 부피가 감소되며 전력 손실을 줄일 수 있는 3상 변압기를 얻을 수 있다. 또한, 단층 권선 방식을 채용하여 권선에서 부하의 변동으로 인한 열이 발생하더라도, 열이 다층권선의 경우와 같이 축적되지 않으므로, 절연이 쉽게 파괴되지 않는 장점이 있다.

Claims (1)

1. 3개의 절연된 환형코어와;

   상기 각 환형코어에 감기며, 입,출력 단자 및 중립선 단자를 갖는 권선으로 이루어지며,

   상기 각 환형코어는 상기 중립선 단자에 의해 서로 연결되는 3상 단권 변압기.