KR200244148Y1 - 용접기용 내철형 3상 변압기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 용접기용 내철형 3상 변압기에 관한 것으로서, 상기 변압기는, 규소강판 등의 철심 둘레에 코일이 1차 권선과 2차 권선으로 분리되어 권선된 변압기에 있어서, 2차 권선 시에 코일의 단면적이 작고 절연 피복지로 덮여 있지 않는 알루미늄 평각 나선이 한 가닥씩 권선되고 일정한 간격의 홈이 있는 절연편에 끼워져 절연 및 고정되며 상기 2차 권선은 일정한 간격을 두고 두 부분으로 분리 권선되어 권선 단면적이 감소되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

따라서, 변압기의 냉각효율이 좋아져 권선 단면적이 줄어들고 크기와 무게를 감소시켜 원가절감을 할 수 있는 효과가 있다.

Description

용접기용 내철형 3상 변압기{A Internal Iron Core type of Three Phases Potential Transformer for a Welding Machine}

본 고안은 용접기용 3상 변압기에 관한 것으로서, 특히 철심 둘레에 코일을 권선 할 때 1차 권선과 2차 권선을 분리시키고, 2차 코일 권선 시에 알루미늄 평각 나선을 사용하여 한 가닥씩 권선하고 절연편을 사용하여 일정한 간격으로 절연 및 고정시켜 두 부분으로 분리 권선함으로써 변압기의 냉각효율을 높여서 권선 단면적을 감소시키기 위한 용접기용 내철형 3상 변압기에 관한 것이다.

일반적으로 변압기는 2개 이상의 코일을 공통 자로에 결합시킨 것으로 코일 한쪽에 교류를 흘리면 다른 쪽 코일에는 자력선 변화에 따르는 전류 변화가 생겨 코일 권선 수(턴 수)에 비례하는 전압이 유기 되는 것을 이용하여 전압 또는 전류를 임의의 값으로 변환하는 장치이다. 전력용 변압기는 교류회로에 가해지는 어떤 전압을 그보다 높이거나 혹은 낮은 전압으로 변화시킬 수 있으며 이 때 전력은 변화지 않는 특성을 가지고 있다. 변압기는 철심의 구조에 따라 내철형과 외철형으로 나눌 수 있는데, 내철형은 철심의 둘레에 코일을 감은 형태이고 외철형은 코일의 외측에 철심을 조립한 모양을 하고 있다.

도 1은 종래의 내철형 3상 변압기를 나타낸 사시도이다. 즉, 전원에 연결하는 1차 권선(1)과 부하에 연결하는 2차 권선(2)이 철심(3) 둘레에 감겨져 있으며, 철심(3)은 얇은 규소강판 등의 자성재료를 포개서 일정한 두께로 조립되어 있다. 그리고, 철심(3)의 외부에 저항과 인덕턴스(Inductance)에 의한 목적하는 전압을 얻기 위해서 같은 철심(3)에 1차 권선(1)과 2차 권선(2)이 분리되어 권선되어 있지만, 2차 권선 코일(4)들이 두 가닥씩 동시에 밀착되어 감겨져 있어서 절연을 위해 절연 피복지(5)로 코일 표면을 감싸 권선하였다. 따라서, 코일의 굵기에 의해 크기와 무게가 늘어나면서 온도상승으로 인한 열 손실이 커지고 권선 단면적이 커지게 되며 고가의 절연 피복지 사용으로 인한 원가상승의 요인이 되었다.

상기 문제들을 해결하기 위한 본 고안의 목적은, 철심 둘레에 코일을 권선 할 때 1차 권선과 2차 권선을 분리시키고 2차 권선의 코일 권선 시에 알루미늄 평각 나선을 사용하여 코일을 두 부분으로 분리 권선하며 절연편을 사용하여 일정한 간격으로 절연 및 고정함으로써 변압기의 냉각효율을 높이고 권선 단면적을 감소시켜 원가절감을 하기 위한 용접기용 내철형 3상 변압기를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래의 내철형 3상 변압기를 나타낸 사시도

도 2는 본 고안에 따른 내철형 3상 변압기를 나타내는 사시도

도 3은 본 고안에 따른 직류 아크 용접기를 나타내는 단면도

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 10: 1차 권선 2, 20, 20′: 2차 권선

3, 30: 철심 25: 알루미늄 평각나선

40: 절연편 50: 3상 변압기

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 용접기용 내철형 3상 변압기는, 규소강판 등의 철심 둘레에 코일이 1차 권선과 2차 권선으로 분리되어 권선된 변압기에 있어서, 2차 권선 시에 코일의 단면적이 작고 절연 피복지로 덮여 있지 않는 알루미늄 평각 나선이 한 가닥씩 권선되고 일정한 간격의 홈이 있는 절연편에 끼워져 절연 및 고정되며 상기 2차 권선은 일정한 간격을 두고 두 부분으로 분리 권선되어 권선 단면적이 감소되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 알루미늄 평각 나선의 권선의 턴 수는 일정하게 감소되어 권선되는 것이 바람직하다.

도 2는 본 고안에 따른 내철형 3상 변압기를 나타내는 사시도이다.

도면에서 나타낸 바와 같이, 규소강판이나 퍼멀로이, 페라이트 등의 자성재료를 포개서 필요한 두께로 조립된 철심(30)의 둘레에 코일의 단면적이 작고 절연 피복지로 덮여 있지 않는 알루미늄 평각 나선(25)을 사용하여 1차 권선(10)과 2차 권선(20, 20′)을 분리시켜 권선하고, 2차 권선(20, 20′) 시에 알루미늄 평각 나선을 한 가닥씩 권선하고 일정 간격(약 2㎜ 내지 3㎜ 정도)의 홈(45)이 있는 절연편(40)에 끼워서 절연 및 고정하며 일정한 간격(약 6㎜)을 두고 두 부분(20, 20′)으로 분리하여 권선한다. 두 부분(20, 20′)을 일정한 간격으로 분리하는 것은 두권선간에 절연하기 위함이다. 이 때 권선의 턴 수는 약 36회 정도로 절연편(40)에는 약 36개의 홈(45)이 있는 것이 바람직하다. 나머지 2개의 철심에도 상기와 같은 방법으로 권선한다.

도 3은 본 고안에 따른 3상 변압기가 삽입되는 사이리스터(Thyristor)식 직류 아크(Arc) 용접기를 나타내는 단면도로써, 3상 변압기(50)는 사이리스터(51) 및 상간 리액터(Reactor: 52)와 연동되게 삽입되어 용접기에 전력을 공급하게 되고 냉각 팬(53)은 변압기의 온도상승으로 인한 열의 방출을 줄여준다.

이하에서 상기와 같이 구성된 본 고안의 작용을 상세히 설명한다.

본 고안의 내철형 3상 변압기는 규소강판 등의 철심(30) 적층 수는 종래와 같이 유지하고 1차 권선(10)과 2차 권선(20, 20′)을 분리시켜 권선하되, 2차 권선 시에 코일 단면적이 작은 알루미늄 평각나선(25)을 사용하여 한 가닥씩 권선하며 일정한 간격의 홈(45)이 있는 절연편(40)을 끼워서 절연 및 고정시키고 2차 권선의 두 부분(20, 20′)을 일정 간격으로 분리시켜 권선함으로써 권선 단면적이 줄어들고 저항 값이 작아지게 된다. 따라서, 변압기의 임피던스(Impedance)가 줄어들게 되고 목적하는 것보다 큰 전류가 흐르므로 요구하는 2차 전압(출력 전압)을 얻기 위해서는 2차 전압 = (2차 권선 턴 수/1차 권선 턴 수) * 1차 전압의 식에서 알 수 있듯이 1차 및 2차 권선의 턴 수를 적당히 줄이면 된다.

전술한 바와 같이 본 고안에 의하면, 냉각 효율이 좋아지고 권선 단면적이 줄어들어 변압기의 크기와 무게를 감소시켜 제작원가를 줄일 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안에 의하면, 철심 둘레에 코일을 1차 권선과 2차 권선을 분리시켜 권선 할 때, 2차 권선 시에 코일의 단면적이 작고 절연 피복지로 덮여 있지 않는 알루미늄 평각 나선이 한 가닥씩 권선되고 일정한 간격의 홈이 있는 절연편에 끼워져 절연 및 고정되어 두 부분으로 분리됨으로써 권선 단면적이 줄어들어 변압기의 냉각효율을 높이고 크기와 무게를 감소시켜 원가절감을 할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 고안은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명하였지만 본 고안의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 실용신안등록청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (2)

1. 규소강판 등의 철심 둘레에 코일이 1차 권선과 2차 권선으로 분리되어 권선된 변압기에 있어서,

   2차 권선 시에 코일의 단면적이 작고 절연 피복지로 덮여 있지 않는 알루미늄 평각 나선이 한 가닥씩 권선되고 일정한 간격의 홈이 있는 절연편에 끼워져 절연 및 고정되며 상기 2차 권선은 일정한 간격을 두고 두 부분으로 분리 권선되어 권선 단면적이 감소되도록 구성된 것을 특징으로 하는 용접기용 내철형 3상 변압기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 알루미늄 평각 나선의 권선의 턴 수는 일정하게 감소되어 권선되는 것을 특징으로 하는 용접기용 내철형 3상 변압기.