KR200203543Y1

KR200203543Y1 - Reactor structure with air gap on magnetic pass

Info

Publication number: KR200203543Y1
Application number: KR2020000014238U
Authority: KR
Inventors: 김득수
Original assignee: 주식회사파워트론
Priority date: 2000-05-19
Filing date: 2000-05-19
Publication date: 2000-11-15

Abstract

본 고안은 공극의 위치를 권선으로부터 이격되도록 하여 자속상쇄에 의한 와류손 발생을 적게하면서 공극의 외곽부위에 발생되는 누설자속이 권선을 쇄교하지 않도록 하고, 권선뭉치 및 철심코어를 비자성체 크램프로 결박하여 고정하여서 조립의 안정과 편리성을 얻을 수 있도록 하는 철심자로에 공극을 갖는 리액터의 구조에 관한 것이다. 본 리액터의 구조는 사각형태로 이루어지는 철심의 상하 계철(繼鐵)코어 각 중앙부를 절단하여 형성된 철심의 좌우 다리코어에 코일이 권선된 권선코일이 형성되어 있고, 상기 계철코어의 절단면을 마주보는 사이에 비자성체를 배치하여 일정간격의 공극을 형성한 후 상기 한 쌍의 권선코일 및 철심코어를 비자성체 크램프로써 결박하여 구성된다. 이에 따라 계철코어의 중앙부에 형성된 공극을 권선코일로 부터 이격되도록 형성하여 자속의 자속쇄교에 의한 와류손 발생을 적도록 하고, 공극 내를 분할 하면서 배치되는 비자성체의 사용으로 공극조정을 이루게 함과 동시에 공극코어로 공극간의 간격을 줄여 공극의 외곽에 발생된 누설자속을 줄이고 누설된 자속이 권선을 쇄교하지 않도록 하여 동손(Coil Loss)을 줄이는 효과를 제공한다.The present invention allows the position of the air gap to be spaced apart from the winding so that the leakage flux generated in the outer portion of the air gap does not bridge the winding while reducing the generation of vortex losses due to the magnetic flux offset. The winding bundle and the core core are bound by a nonmagnetic clamp. It is related to the structure of the reactor having a gap in the core core to be fixed by fixing to obtain a stable and convenient assembly. The reactor has a coil coil wound around the left and right leg cores of the iron core formed by cutting each center of the upper and lower yoke cores of the iron core having a rectangular shape, and facing the cut surface of the yoke cores. After forming a non-magnetic material in the gap to form a gap at a predetermined interval, the pair of winding coil and the core core is bound by a non-magnetic clamp. Accordingly, the air gap formed in the center of the yoke core is formed to be spaced apart from the winding coil to reduce vortex loss caused by the magnetic flux linkage of the magnetic flux, and the air gap adjustment is made by using a nonmagnetic material arranged while dividing the air gap. At the same time, the gap between the gaps is reduced by the gap core to reduce the leakage flux generated on the outside of the gap, and the leaked magnetic flux does not bridge the windings, thereby reducing the coil loss.

Description

Reactor Structure With Air Gap on Magnetic Pass

본 고안은 철심자로에 공극을 갖는 리액터구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공극의 위치를 권선으로부터 이격되도록 하여 공극의 외곽부위에 발생되는 누설자속이 권선을 쇄교하지 않도록 하고, 자속쇄교에 의한 와류손 발생을 적게하면서 권선뭉치 및 철심코어를 비자성체 크램프로 결박하여 고정함으로써 안전한 사용과 제작 및 관리의 편리성을 얻을 수 있도록 하는 철심자로에 공극을 갖는 리액터 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a reactor structure having air gaps in an iron core, and more particularly, so that the position of the air gap is spaced apart from the winding so that leakage flux generated in the outer portion of the air gap does not bridge the winding, and the vortex flow by the magnetic flux linkage The present invention relates to a reactor structure having air gaps in an iron core to secure a safe use, convenience of manufacture and management by binding and fixing a bundle of wires and an iron core with a nonmagnetic clamp while reducing hand generation.

일반적으로 철심자로(Magnetic Pass)에 공극(Air Gap)을 가지는 전자소자(Magnetic Componant)로서 전자·전기기기에 사용되는 리액터(Reactor)는 모터와 같은 전기 제품의 기동 시에 순간적으로 발생되는 기동전류를 감소시키는데 사용되고 있으며, 전력 변환기기의 주회로에 파형개선 목적이나, 고조파필터 목적으로 이용되고 있다. 또한 직류성분이 포함되어 있는 교류전원에 사용되어야 할 변압기는 직류분에 대한 편자내량을 증대시키기 위해 철심자로에 공극을 두어야 할 필요가 있었다.In general, reactors, which are used in electronic and electrical equipment as magnetic components having air gaps in a magnetic pass, are instantaneous currents generated at the start of electrical products such as motors. It is used to reduce the power consumption, and is used for the purpose of waveform improvement and harmonic filter in the main circuit of the power converter. In addition, the transformer to be used in the AC power source containing the DC component needed to have a space in the core to increase the horseshoe resistance of the DC component.

종래에 사용되고 있는 공극을 가진 리액터나 변압기(이하, 리액터라고 한다)는 철심의 공극(Air Gap)부분에서 자속의 일부가 누설되어 누설자속이 됨으로써, 이 누설자속이 공극에 인접되어 있는 코일내부를 관통하면서 프레밍법칙에 의해 와류손(Eddy Current Loss)이 발생하게 된다. 이러한 와류손이 권선코일을 가열시키는데 특히, 리액터는 에어갭이 상당히 크기 때문에 누설자속 역시 다량으로 발생되고, 이에 따라 공극에 인접된 권선의 코일내에 다량의 와류손이 발생됨으로써 권선코일을 매우 가열시키는 문제가 있다. 또한 종래의 내철형 변압기 또는 리액터인 경우는 도 9의 (a)(b)와 같이 다리코아(1)(1a)의 중앙에 에어갭(2)이 형성되고 있어 에어갭(2)에서 누설(Leakage)된 자속(Flux)의 일부가 바로 인접된 권선(3)을 쇄교하므로 인접된 권선 내에 와류손(Eddy Current Loss)의 발생이 크며, 이로 인해 동손(Coil Loss)이 증가되어 권선의 온도가 상승되는 문제가 있다.Reactors and transformers (hereinafter, referred to as reactors) having air gaps used in the related art are part of the magnetic flux leaking out of the air gap portion of the iron core to become a leaking magnetic flux. Eddy current loss occurs due to the law of framing while penetrating. This vortex loss heats the winding coil. In particular, since the reactor has a large air gap, a large amount of leakage flux is generated, and thus a large amount of vortex loss is generated in the coil of the winding adjacent to the air gap, thereby greatly heating the winding coil. there is a problem. In addition, in the case of a conventional internal transformer or reactor, an air gap 2 is formed in the center of the leg cores 1 and 1a as shown in FIG. 9 (a) (b). Since some of the fluxed flux fluxes the adjacent windings 3, Eddy Current Loss is large in the adjacent windings, which increases the coil loss and increases the temperature of the windings. There is a problem that rises.

본 고안은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 리액터에 형성되는 에어갭을 권선으로 부터 이격되도록 하여 자속쇄교에 의한 와류손 발생을 적게 하여 안전한 사용을 이루게 하고, 공극코어를 자화력에 의하여 떨림이 없도록 완벽하게 비자성체에 고정시키고 공극간의 간격을 줄여 공극의 외곽에 발생된 누설자속을 줄이고 누설된 자속이 권선을 쇄교하지 않도록 하는 리액터의 구조를 제공하는데 있다.The present invention was devised to solve such a conventional problem, so that the air gap formed in the reactor is spaced apart from the winding so as to reduce the generation of eddy currents caused by the magnetic flux linkage to achieve safe use, and the void core to the magnetizing force. It is to provide a reactor structure that is completely fixed to a nonmagnetic material so that there is no tremor to reduce the gap between the gaps to reduce the leakage magnetic flux generated in the outer space of the gap and prevent the leaked magnetic flux to bridge the winding.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 커트형 코어(Core) 또는 적층형 코어를 사용하며 자로에 공극(Air Gap)을 가진 내철형 변압기 또는 리액터에 있어서, 일정한 폭의 규소강대(Core Sheet)를 링(Ring)모양으로 감아 포밍(Forming)하여 형성된 사각형태 권철심의 상하 계철(繼鐵)코어 각 중앙부를 절단하여 형성된 철심의 좌우 다리코어에 코일이 권선된 권선코일이 형성되어 있고, 상기 계철코어의 절단면을 마주보는 사이에 비자성체를 배치하여 일정간격의 공극을 형성한 후 상기 한 쌍의 권선코일 및 철심코어를 비자성체 박판크램프로써 결박하여 구성되고 있다.In order to achieve the above object, the present invention uses a cut core or a stacked core, and in a ferrous transformer or a reactor having air gaps in a gyro, a ring of a silicon sheet having a constant width is formed in a ring ( Winding coils wound with coils are formed on the left and right leg cores of the iron cores formed by cutting each center of the upper and lower yoke cores of the rectangular Taekwonh core formed by winding in a ring shape. The non-magnetic material is disposed between the non-magnetic materials to form a gap at a predetermined interval, and then the pair of winding coils and the core core are bound by a non-magnetic thin plate clamp.

여기서, 규소강대를 특정한 형으로 찍어내어 낱개의 코어를 적층한 상기 사각형태로 이루어지는 철심은 계철코어의 절단된 중앙부가 디귿자(ㄷ자)형태로 적층되고 상하절단면을 마주하는 사이에 비자성체를 삽입하여 일정간격의 공극을 형성하되 상기 계철코어는 인접된 부위에 있는 조립구멍을 통하여 양쪽 외곽에 배치되며 동일위치에 결합구멍을 가진 비장성체 후판크램프와 볼트로써 공극이 자화력에 의한 떨림이 상쇄되도록 고정되어 구성되고 있다.Here, the iron core made of a rectangular shape in which silicon cores are cut out in a specific shape and laminated with a plurality of cores is formed by inserting a nonmagnetic material between the cut centers of the yolk cores in the form of a dent (C) and facing up and down sections. A gap is formed at a predetermined interval, but the yoke core is disposed at both outer sides through assembly holes in adjacent portions, and is fixed with a non-magnetic thick plate clamp and a bolt having a coupling hole at the same position so that the gap is offset by the magnetization force. It is composed.

여기서, 상기 계철코어의 절단면을 마주보는 사이에 배치되어 일정간격을 공극을 형성하는 비자성체는 상하면이 계단면으로 이루어지고, 이 계단면 내부로 다수개의 적층된 공극코어를 수용하는 수용홈이 마련되어 있고, 수용홈과 나선결합되는 체결보울트에 의하여 공극코어가 설치되어 각개 공극간의 간격을 줄이도록 구성되고 있다.Here, the non-magnetic material disposed between the cutting surface of the yoke core facing the gap to form a gap at a predetermined interval is formed with a step surface of the upper and lower surfaces, the receiving groove is provided for accommodating a plurality of stacked void cores inside the step surface. In addition, a cavity core is installed by a fastening bolt that is spirally coupled to the receiving groove, and is configured to reduce the gap between the respective voids.

도 1 은 본 고안에 따른 커트형 코어를 갖는 리액터의 사시도이고,1 is a perspective view of a reactor having a cut core according to the present invention,

도 2 는 도 1의 A부 요부 단면 상세도이고,FIG. 2 is a cross-sectional detail view of the main portion A of FIG. 1;

도 3 은 본 고안에 따른 적층형 코어를 갖는 리액터의 사시도이고,3 is a perspective view of a reactor having a stacked core according to the present invention,

도 4 는 도 3의 B부 요부 단면 상세도이고,4 is a cross-sectional detail view of the main portion B of FIG. 3;

도 5 는 본 고안의 다른 실시예의 커트형 코어를 갖는 리액터의 사시도이고,5 is a perspective view of a reactor having a cut core of another embodiment of the present invention,

도 6 은 도 5의 A부 요부 단면 상세도이고,FIG. 6 is a cross-sectional detail view of the main portion A of FIG. 5;

도 7 은 본 고안에 또 다른 실시예의 적층형 코어를 갖는 리액터의 사시도이고,7 is a perspective view of a reactor having a stacked core of another embodiment of the present invention,

도 8 은 도 7의 B부 요부 단면 상세도이고,FIG. 8 is a cross-sectional detail view of the main portion B of FIG. 7;

도 9 는 종래의 철심자로에 공극을 형성한 리액터 구조를 나타내는 구성도로써,9 is a configuration diagram showing a reactor structure in which a gap is formed in a conventional iron core.

(a)내철형 리액터이고, (b)는 외철형 리액터이다.(a) It is an internal iron reactor, (b) is an external iron reactor.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-Explanation of symbols on the main parts of the drawing

10 ; 코어 12 ; 계철코어10; Core 12; Iron core

14,14a ; 다리(Lag)코어 16,16a ; 권선코일14,14a; Lag core 16,16a; Winding coil

20 ; 비자성체 30 ; 비자성체박판클램프20; Nonmagnetic material 30; Non-magnetic thin plate clamp

40 ; 비자성체후판클램프 50 ; 공극코어40; Nonmagnetic thick plate clamp 50; Void core

52 ; 수용홈52; Accommodation home

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 본 고안에 따른 커트형 코어를 갖는 리액터의 사시도이고, 도 2 는 도 1의 A부 요부 단면 상세도이다.1 is a perspective view of a reactor having a cut core according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional detail view of the main portion A of FIG. 1.

본 고안의 리액터 구조는 일정 폭의 규소강대(Core Sheet)를 링(Ring)모양으로 감아 포밍하여 형성된 사각형태 철심(10)의 상하로 계철(繼鐵)코어(12)가 마련되어 있고, 상기 계철(繼鐵)코어(12)의 각 중앙부를 절단하여 형성된 좌우 다리(Leg)코어(14)(14a)에는 코일이 권선된 권선코일(16)(16a)이 형성되어 있다. 또한, 상기 계철코어(12)의 절단면을 마주보는 사이에는 비자성체(20)가 배치되어 일정간격의 공극을 형성하고 있으며, 계철코어(12)의 상면에는 비자성체 박판크램프(30)를 배치하여 상기 권선코일(16)(16a)과 철심코어(14)(14a)를 결박하여 구성되고 있다.In the reactor structure of the present invention, the yoke core 12 is provided above and below the rectangular iron core 10 formed by winding a predetermined width of a silicon sheet to form a ring. (Iii) Winding coils 16 and 16a wound with coils are formed on left and right leg cores 14 and 14a formed by cutting respective center portions of the core 12. In addition, the nonmagnetic material 20 is disposed between the cutting surfaces of the yoke core 12 to form a gap at a predetermined interval, and the nonmagnetic thin plate clamp 30 is disposed on the upper surface of the yoke core 12. The winding coils 16 and 16a and the iron core cores 14 and 14a are bound to each other.

도 3 은 본 고안에 따른 적층형 코어를 갖는 리액터의 사시도이고, 도 4 는 도 3의 B부 요부 단면 상세도이다.3 is a perspective view of a reactor having a stacked core according to the present invention, and FIG. 4 is a detailed cross-sectional view of the main portion B of FIG. 3.

이들 도면을 참조하면 본 고안의 리액터의 구조는 좌우 권선코일(16)(16a)이 삽입된 다리코어(14)(14a)를 연결하는 상하 계철코어(12)의 중앙부를 절단하여 디귿자(ㄷ자)형상이 되도록 철심이 적층조립되어 있으며, 상기 계철코어(12)의 상하 절단면을 마주하는 사이에는 통상의 비자성체(20)를 삽입하여 일정간격의 공극을 형성한 후 상기 계철코어(12)의 절단부에 인접된 부위에 있는 조립구멍(32)을 통하여 양쪽 외곽에 배치된 비자성체후판크램프(40)와 볼트(42)로써 공극 조정이 가능하며 자화력을 상쇄하도록 계철코어(12)와 다리코어(14)(14a)를 상호 고정시키고 공극과 권선코일을 충분히 이격되도록 배치하여 공극의 외곽에 누설된 자속(41)이 권선을 쇄교하지 않도록 구성되고 있다.Referring to these drawings, the reactor structure of the present invention cuts the central portion of the upper and lower yoke cores 12 connecting the leg cores 14 and 14a into which the left and right winding coils 16 and 16a are inserted. Iron cores are laminated and assembled so as to have a shape, and a normal nonmagnetic material 20 is inserted between the upper and lower cutting surfaces of the yoke core 12 to form a gap at a predetermined interval, and then the cut portion of the yoke core 12 is formed. Non-magnetic thick plate clamps 40 and bolts 42 disposed on both outer sides through the assembling holes 32 in the portion adjacent to the pores are adjustable, and the yoke core 12 and the leg core ( 14) 14a are fixed to each other and the gap and the winding coil are arranged so as to be sufficiently spaced apart so that the magnetic flux 41 leaked out of the gap does not bridge the winding.

한편, 상기 계철코어(12)의 절단면을 마주보는 사이에 배치되어 일정간격을 공극을 형성하는 비자성체(20)는 상하면이 계단면으로 이루어지고 있다.On the other hand, the non-magnetic material 20 which is disposed between the cutting surface of the yoke core 12 to form a gap at a predetermined interval has a top and bottom is a step surface.

도 5 는 본 고안의 다른 실시예의 커트형 코어를 갖는 리액터의 사시도이고, 도 6 은 도 5의 A부 요부 단면 상세도이며, 도 7 은 본 고안에 또 다른 실시예의 적층형 코어를 갖는 리액터의 사시도이고, 도 8 은 도 7의 B부 요부단면도이다.5 is a perspective view of a reactor having a cut core of another embodiment of the present invention, FIG. 6 is a cross-sectional detail view of the main portion A of FIG. 5, and FIG. 7 is a perspective view of a reactor having a laminated core of another embodiment of the present invention. 8 is a cross-sectional view of the main portion B of FIG. 7.

이들 도면을 참고 하면 본 고안의 리액터의 구조는 공극을 수개로 분할하기 위해 공극사이에 수개의 공극코어(50)를 비자성체(20)의 수용홈(52)에 수직방향으로 적층하여 삽입하되 각각의 상기 공극코어(50)의 중앙부에 형성된 구멍을 통하여 비자성체(20)에 형성된 수직 나사구멍에 체결보울트(54)를 체결하여 공극코어(50)를 비자성체(20)에 고정시키고 공극 간의 간격을 줄여 공극의 외곽에 발생된 누설자속량을 줄이고 누설된 자속이 권선을 쇄교하지 않도록 배치되어 있다.Referring to these drawings, the reactor structure of the present invention is to insert a plurality of void cores 50 in the vertical direction in the vertical direction in the receiving groove 52 of the non-magnetic material 20 in order to divide the void into several Fastening the fastening bolt 54 to the vertical screw hole formed in the nonmagnetic material 20 through the hole formed in the central portion of the void core 50 of the to fix the void core 50 to the nonmagnetic material 20 and the gap between the voids It is arranged to reduce the amount of leakage magnetic flux generated at the outside of the air gap and to prevent the leaked magnetic flux from bridging the winding.

이와 같은 본 고안은 전원을 공급하여 권선코일(16)(16a)에 의해 자기력이 유도되게 되고, 그 자기력은 계철코어(12)의 절단부에 형성된 공극을 통하여 흐르게 되고, 이때의 자기력의 세기는 매질의 투자율에 따라 변화되어 공극의 길이를 변화시킴으로써 자기력에 의한 리액턴스 값이 변화하게 된다.The present invention is such that the magnetic force is induced by the winding coil 16, 16a by supplying power, the magnetic force flows through the gap formed in the cut portion of the yoke core 12, the strength of the magnetic force is a medium The reactance due to the magnetic force is changed by changing the permeability of the pores and changing the length of the pores.

따라서, 커트코어가 적용될 경우에는 한 쌍의 비자성체박판크램프(30)를 조정하여 줌으로써 공극 간격을 조절하여 리액턴스 값을 변화시킬 수 있고, 적층코어인 경우에는 비자성체후판크램프(40)와 볼트(42)의 체결위치를 조정함으로써 공극의 유지를 이루게 되어 안정된 사용을 이루게 한다.Therefore, when the cut core is applied, the reactance value can be changed by adjusting the gap gap by adjusting the pair of nonmagnetic thin plate clamps 30, and in the case of the laminated core, the nonmagnetic thick plate clamp 40 and the bolt ( By adjusting the fastening position of 42), the air gap is maintained and stable use is achieved.

또한, 상기 공극에는 비자성체크램프(20)를 삽입하여서 전류가 흐를 때 안정된 자력을 이루게 하면서 와류손의 발생이 적게 하여 안정된 사용을 이룰 수 있게 한다.In addition, by inserting a non-magnetic check lamp 20 into the gap to achieve a stable magnetic force when the current flows, it is possible to achieve a stable use with less generation of eddy current loss.

상기의 설명은 리액터를 중심으로 이루어졌지만 변압기의 경우에도 동일한 구성르로 설명할 수 있다.Although the above description is made centering on the reactor, the same configuration can be described in the case of a transformer.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 계철코어의 중앙부에 형성된 공극을 권선코일로 부터 이격되도록 형성하여 자속의 쇄교에 의한 와류손 발생을 적도록 하고, 공극 내를 분할 하면서 배치되는 비자성체의 사용으로 공극조정을 이루게 함과 동시에 공극코어로 공극을 분할하여 공극간의 간격을 줄여 공극의 외곽에 발생된 누설자속을 줄이고 누설된 자속이 권선을 쇄교하지 않도록 하여 권선내에 와류손에 의한 동손의 발생을 줄이는 효과가 있다.As described above, the present invention forms a gap formed in the center portion of the yoke core so as to be spaced apart from the winding coil so as to reduce the occurrence of vortex loss due to the linkage of the magnetic flux, and by using a nonmagnetic material disposed while dividing the gap. At the same time, the gap is divided by the gap core to reduce the gap between the gaps to reduce the leakage flux generated at the outside of the gap and the leakage flux does not bridge the windings, thereby reducing the occurrence of copper loss caused by the eddy current loss in the windings. There is.

Claims

In the iron-resistant reactor using a cut core (Core) or laminated core and having an air gap in the magnetic pass (Magnetic Pass);

Winding coils wound with coils are formed on leg cores of left and right iron cores formed by cutting respective center portions of the upper and lower yoke cores of the winding cores having a rectangular shape, and a nonmagnetic material is disposed while facing the cut surface of the yoke cores. And forming a gap at a predetermined interval so that the pair of winding coils and the core core are bound by a non-magnetic thin plate clamp.

The method of claim 1;

Winding coils are formed on the leg cores of the hematite core having the rectangular shape, and the upper and lower yoke cores are each cut in the form of a dent (C), and a non-magnetic material is inserted between the upper and lower cutting edges at regular intervals. Formed voids, characterized in that the non-magnetic back plate clamps and the individual yoke cores arranged on both sides through the assembling hole in the yoke core portion adjacent to the yoke pores, and the individual yoke cores are bolted to adjust the air gap Reactor structure with air gap in iron core.

The method of claim 1 or 2;

The nonmagnetic material disposed between the cutting faces of the yoke cores to form a gap at a predetermined interval has an upper and lower surfaces having a stepped surface, and an accommodating groove for accommodating a plurality of void cores is provided in the stepped surface. Reactor structure having a void in the core core, characterized in that the gap core is installed in a vertical rectangular stacked by a fastening bolt coupled to the spiral to reduce the gap between the voids.