KR200429523Y1 - Power-saving power equipment - Google Patents

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KR200429523Y1
KR200429523Y1 KR20060021627U KR20060021627U KR200429523Y1 KR 200429523 Y1 KR200429523 Y1 KR 200429523Y1 KR 20060021627 U KR20060021627 U KR 20060021627U KR 20060021627 U KR20060021627 U KR 20060021627U KR 200429523 Y1 KR200429523 Y1 KR 200429523Y1
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서종원
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(주)선광하이텍
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Abstract

본 고안에서 전력기기의 영상분 고조파를 제거하고, 부하 불평형을 개선할 수있는 절전형 전력기기를 개시한다.Disclosed is a power-saving power device capable of removing image harmonics of a power device and improving load unbalance.

본 고안에 따른 전력기기는 세 개의 코일 권취부를 갖고 각 권취부로 R 코일, S 코일 및 T 코일이 권취된 3상 교류 전력기기의 코일 권취 구조에 있어서, 상기 세 개의 코일 권취부로 각각 제1 권선, 제2 권선 및 제 3 권선이 권취되며, 각 권선 내에는 서로 다른 두 개 상에 대한 권취 코일이 상호 반전 구조를 갖도록 지그-재그(Zig-Zag) 방식으로 권취함으로써, 자속의 흐름을 원활하게 하여 철심의 소요량을 줄이고, 무부하 손실을 격감시켜 전력 낭비를 방지할 수 있는 효과가 있다.The power device according to the present invention has three coil windings, and in the coil winding structure of a three-phase AC power device in which an R coil, an S coil, and a T coil are wound in each of the winding parts, the three windings respectively include a first winding, The second winding and the third winding are wound, and in each winding, the winding coils for two different phases are wound in a zig-zag manner so that the winding coils have mutually inverted structures, thereby facilitating the flow of magnetic flux. This reduces the requirement of iron cores and reduces the loss of no-load loss, thereby preventing the waste of power.

또한 본 고안에서는 코일의 권취 구조를 단권으로 형성하고, 각 권선의 코일에 대한 전류 방향을 반전시킬 수 있도록 각 상별로 분권 처리 및 지그-재그(Zig-Zag) 결선하여 무부하 손실 및 영상분 고조파를 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, in the present invention, the winding structure of the coil is formed in a single winding, and de-loading and zigzag connection are performed for each phase to reverse the current direction of the coil of each winding so that no-load loss and image harmonics are generated. There is an effect that can be minimized.

전력기기, 트랜스포머, 영상분고조파, 지그-재그, 권선, 코일 Power Equipment, Transformers, Video Harmonics, Zig-Zag, Windings, Coils

Description

절전형 전력기기{POWER SAVING TYPE TRANSFORMER}Power-saving power equipment {POWER SAVING TYPE TRANSFORMER}

도 1은 본 고안에 따른 권선 구조를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a winding structure according to the present invention.

도 2는 본 고안에 따른 권취 코일의 배선을 설명하는 도면이다.2 is a view for explaining the wiring of the winding coil according to the present invention.

도 3은 본 고안에 따른 권취 코일 간 전류 방향을 설명하는 도면이다.3 is a view illustrating a current direction between winding coils according to the present invention.

본 고안은 단권 변압기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코아의 형태를 오각 권철심으로 설계하고, 단권 변압기에 지그-제그(Zig-Zag) 권선법을 적용하여 부하단에서 발생되는 영상분 고조파를 제거할 수 있는 절전형 전력기기에 관한 것이다.The present invention relates to a single winding transformer. More specifically, the core shape is designed with a pentagonal winding core, and the Zig-Zag winding method is applied to the single winding transformer to remove image harmonics generated at the load end. It relates to a power-saving power device that can be.

일반적인 변압기를 사용하는 현재에서는 전자 제품의 급속한 증가로 전력 라인에 고조파 발생이 증가되고, 상기의 고조파 성분은 상전류보다 큰 전류로서 중성선을 통해 전원 계통으로 유도되는 경향이 있으며, 평형 상태의 R, S, T 상의 전류는 120도 위상차를 가지고 있어 중성선에 흐르는 전류는 영(0)이며 영상분 고조파는 각 상의 백터합이 아닌 스칼라 합이 되어 전류값은 3배가 된다.In general, when a transformer is used, harmonics are generated in a power line due to a rapid increase in electronic products, and the harmonic component is a current larger than a phase current, and tends to be induced into a power system through a neutral wire. The current on the T phase has a phase difference of 120 degrees, so the current flowing through the neutral line is zero, and the image harmonics are a scalar sum rather than the vector sum of each phase, resulting in a tripled current value.

즉, 각 상에 흐르는 영상분 고조파의 위상은 같기 때문에 중성선에는 벡터합이 아닌 스칼라합의 전류가 흐르게 되고, 이에 의하여 중성선에 흐르는 전류는 0이 아니고 상전류 보다 큰 값의 과전류가 흐르게 된다. 즉, R상에 흐르는 전류(Ir)= Imsinwt, S 상에 흐르는 전류(Is)= Im(sinwt-120) 및 T상에 흐르는 전류(It)= Im(sinwt-240) 일 때 중성선에 흐르는 제3고조파 전류의 합은 Ir+Is+It = 3Im sin 3wt가 된다.That is, since the phases of the image harmonics flowing in each phase are the same, the current of the scalar rather than the vector sum flows through the neutral line, whereby the current flowing through the neutral line is not zero but an overcurrent of a value larger than the phase current flows. That is, when the current (Ir) flowing in the R phase = Imsinwt, the current flowing in the S phase = Im (sinwt-120) and the current flowing in the T phase (It) = Im (sinwt-240) The sum of three harmonic currents is Ir + Is + It = 3 Im sin 3wt.

이러한 중성선에 흐르는 영상분 고조파 성분의 과전류는 변압기 가열, 중성선 케이블 과열, 역률 저하, 통신선 대지 전위 상승, 변압기 손실 증가, 케이블 손실 증가, 변압기 출력 감소 및 발전기 출력 저하 등이 발생된다. 이와 같은 전력 라인에서의 고조파를 제거하기 위한 장치로는 수전 설비 용량 증설, 입력 절연 변압기, 수동 필터 및 능동 필터 등을 사용하고 있으나, 이 경우 변압기의 제조 비용이 증가된다.The overcurrent of the image harmonics flowing in the neutral wire causes transformer heating, neutral cable overheating, power factor drop, communication line earth potential rise, transformer loss increase, cable loss increase, transformer output decrease and generator output decrease. As a device for removing harmonics in such a power line, a power receiving facility expansion, an input isolation transformer, a passive filter, and an active filter are used. In this case, the manufacturing cost of the transformer is increased.

또한, 변압기의 특성 중 하나는 무부하 전류에 의해 코어의 손실이 발생하게 되고, 이러한 무부하 전류로 인해 변압기 용량의 감소, 변압기의 소음, 변압기의 수명 단축 및 운용 비용이 증가되며, 무부하 전류로 인한 손실을 줄이기 위한 방법으로는 양질의 코어, 코어의 형상 및 적층 방법의 변경으로 달성될 수 있으나, 이 또한 변압기의 제조 비용이 증가 된다.In addition, one of the characteristics of the transformer is the loss of the core due to the no-load current, the loss of the transformer capacity, the noise of the transformer, shortening the life of the transformer and operating costs due to the no-load current, loss due to the no-load current In order to reduce the cost, it can be achieved by changing the quality of the core, the shape of the core and the lamination method, but this also increases the manufacturing cost of the transformer.

한편, 상기 변압기의 특성 중 또 다른 하나는 변압기의 2차측 회로에 돌발 단락이 발생되면, 단락 전류가 흐르게 되고, 이 전류의 크기는 회로, 변압기의 임피던스 및 단락 순간의 전압 위상에 의해서 결정된다. 즉 변압기의 임피던스는 거의 유도성 리엑턴스 성분이므로 단락 전류의 위상이 전압에 대해 90° 떨어지고, 전압이 영이 되는 순간 단락이 발생할 경우, 이러한 단락 전류는 교류분에 직류분 이 중첩된다. 상기 직류분은 회로의 저항 때문에 점차 감쇠되고, 수 싸이클 내에 없어지나 최초의 파고치는 거의 교류분 파고치의 1.8배 정도가 되고, 이 큰 단락 전류가 권선에 흐르면 이 전류치에 비례하는 기계력이 작용하고 그 크기는 매우 크며, 1차(고압), 2차(저압) 권선은 전류 방향이 서로 반대이므로 척력을 갖는다.On the other hand, one of the characteristics of the transformer is that when a sudden short circuit occurs in the secondary circuit of the transformer, a short circuit current flows, and the magnitude of the current is determined by the circuit, the impedance of the transformer and the voltage phase of the short circuit. That is, since the impedance of the transformer is almost an inductive reactance component, the phase of the short circuit current drops by 90 ° with respect to the voltage, and when the voltage is zero, a short circuit occurs. The DC component is gradually attenuated by the resistance of the circuit, but disappears within several cycles, but the initial peak value is about 1.8 times the AC peak value, and when this large short-circuit current flows in the winding, a mechanical force proportional to the current value is applied and its magnitude is increased. Is very large, and the primary (high voltage) and secondary (low voltage) windings have repulsive forces because the current directions are opposite to each other.

이러한 돌발 단락은 반경방향 기계력, 동심 배치 권선에 작용하는 내부 압축력, 축방향 기계력에 의해, 변압기 수명단축 및 변압기 소손으로 인한 고장 등이 발생되고, 이러한 단락 강도를 극복하는 방법으로 원형 권선, 교호 배치 권선 등의 권선 방법 변경 및 조임쇠 철판 두께를 변경하는 방법이 있으나, 이 방법들 역시 변압기의 제조 원가를 상승시키는 원인이 되므로, 이러한 제조 원가 절감을 위해 양질이 아닌 저질의 전력이 공급되고, 그에 따른 변압기의 운용 비용이 상승되는 문제점이 종종 발생하였다.These sudden short circuits are caused by radial mechanical forces, internal compressive forces acting on concentrically placed windings, and axial mechanical forces, resulting in shortened transformer life and failures due to transformer burnout. There is a method of changing the winding method such as winding and changing the fastener plate thickness, but these methods also cause a rise in the manufacturing cost of the transformer, so that low-quality power is supplied to reduce the manufacturing cost, and accordingly The problem often arises in that the operating cost of the transformer is increased.

본 고안은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 고안의 목적은 단권 변압기에 지그-제그(Zig-Zag) 권선법을 적용하여 부하단에서 발생되는 영상분 고조파를 제거할 수 있는 절전형 전력기기를 제공함에 있다.The present invention was devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to apply a Zig-Zag winding method to a single-circuit transformer, which can eliminate image harmonics generated at a load end. In providing a device.

본 고안의 다른 목적은 절전형 전력기기의 코아 형태를 오각 권철심으로 설계함으로써 무부하 손실을 최소화하고 부하 불평형을 개선할 수 있는 절전형 전력기기를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a power-saving power device capable of minimizing no-load loss and improving load unbalance by designing a core shape of the power-saving power device with a pentagonal core.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 관점에 따른 절전형 전력기기는, 세 개의 코일 권취부를 갖고 각 권취부로 R 코일, S 코일 및 T 코일이 권취된 3상 교류 전력기기의 코일 권취 구조에 있어서, 상기 세 개의 코일 권취부로 각각 제1 권선, 제2 권선 및 제 3 권선이 권취되며, 각 권선 내에는 서로 다른 두 개 상에 대한 권취 코일이 상호 반전 구조를 갖도록 지그-재그(Zig-Zag) 방식으로 권취되는 것을 특징으로 한다.The power-saving power device according to the aspect of the present invention for achieving the above object, in the coil winding structure of a three-phase AC power device having three coil windings wound R coil, S coil and T coil in each winding, Three coil windings respectively wind the first winding, the second winding, and the third winding, and in each winding, the winding coils for two different phases have a mutually inverted structure in a zig-zag manner. It is characterized by being wound.

본 고안의 바람직한 실시 예에 따르면 상기 제1 권선에는 R1 단자와 접속되는 Ra1 코일이 일부 권취되고, 제3 권선으로 나머지 Ra2 및 Ra3 코일이 권취되며, 상기 Ra2 및 Ra3 사이로 탭을 형성하여 R2 단자와 접속되고, 제3 권선의 Ra3 코일은 제1 권선의 Rb 코일와 접속되며, 상기 Rb 코일은 공통단자인 N2 단자와 연결되며; 상기 제2 권선에는 S1 단자와 접속되는 Sa1 코일이 일부 권취되고, 제1 권선으로 나머지 Sa2 및 Sa3 코일이 권취되며, 상기 Sa2 및 Sa3 사이로 탭을 형성하여 S2 단자와 접속되고, 상기 제1 권선의 Sa3 코일은 제2 권선의 Sb 코일와 접속되며, 상기 Sb 코일은 공통단자인 N2 단자와 연결되고, 상기 제1 권선의 Rb 코일과 상기 Sa3 코일은 상호 반대방향으로 권취되어 흐르는 전류의 방향이 상이하며, 상기 Ra1 코일 및 Sa2 코일 또한 상호 반대 방향으로 권취되어 전류의 방향이 상이하고; 상기 제3 권선에는 T1 단자와 접속되는 Ta1 코일이 일부 권취되고, 제2 권선으로 나머지 Ta2 및 Ta3 코일이 권취되며, 상기 Ta2 및 Ta3 사이로 탭을 형성하여 T2 단자와 접속되고, 상기 제2 권선의 Ta3 코일은 제3 권선의 Tb 코일와 접속되며, 상기 Tb 코일은 공통단자인 N2 단자와 연결되고, 상기 제2 권선의 Sb 코일과 상기 Ta3 코일을 포함하여, 상기 제2 권선의 Sa1 코일 및 Ta2 코일은 상호 반대 방향으로 권취되어 전류의 방향이 상이하며, 상기 제3 권선의 Tb 코일과 R3 코일을 포함하여, 상기 Ta1 코일 및 Ra2 코일 또한 상호 반대 방향으로 권취되어 전류의 방향이 상이한 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the Ra1 coil connected to the R1 terminal is partially wound on the first winding, and the remaining Ra2 and Ra3 coils are wound around the third winding, and a tab is formed between the Ra2 and Ra3 terminals to the R2 terminal. A Ra3 coil of the third winding is connected to an Rb coil of the first winding, and the Rb coil is connected to an N2 terminal which is a common terminal; The Sa1 coil connected to the S1 terminal is partially wound on the second winding, and the remaining Sa2 and Sa3 coils are wound around the first winding, and a tab is formed between the Sa2 and Sa3 to be connected to the S2 terminal. The Sa3 coil is connected to the Sb coil of the second winding, the Sb coil is connected to the N2 terminal which is a common terminal, and the Rb coil and the Sa3 coil of the first winding are wound in opposite directions to each other so that the direction of the flowing current is different. The Ra1 coil and the Sa2 coil are also wound in opposite directions to different directions of current; The Ta1 coil, which is connected to the T1 terminal, is partially wound on the third winding, and the remaining Ta2 and Ta3 coils are wound around the second winding, and a tab is formed between the Ta2 and Ta3 to be connected to the T2 terminal. The Ta3 coil is connected to the Tb coil of the third winding, the Tb coil is connected to the N2 terminal which is a common terminal, and includes the Sb coil of the second winding and the Ta3 coil, the Sa1 coil and Ta2 coil of the second winding. Are wound in opposite directions to different directions of current, including the Tb coil and the R3 coil of the third winding, wherein the Ta1 coil and the Ra2 coil are also wound in opposite directions so that the direction of the current is different. .

본 고안을 첨부된 예시도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.When the present invention is described with reference to the accompanying drawings as follows.

도 1은 본 고안에 따른 절전형 전력기기의 결선도이다. 우선, 본 고안에 따른 절전형 전력기기는 단권 변압기로써, 오각 권철심 상으로 세 개의 코일 권취부를 갖고 각 권취부로 R 코일, S 코일 및 T 코일이 권취된다. 각 코일은 단권으로 구성되며, R 코일은 Ra 코일 및 Rb 코일이 직렬 접속되며 Ra 코일은 R1 및 R2 단자를 갖도록 탭을 통해 분권된다. S 코일은 Sa 코일 및 Sb 코일이 직렬 접속되며 Sa 코일은 S1 및 S2 단자를 갖도록 탭을 통해 분권되고, T 코일은 Ta 코일 및 Tb 코일이 직렬 접속되며 Ta 코일은 T1 및 T2 단자를 갖도록 탭을 통해 분권된다. 또한 각각의 Sb, Tb, Rb 코일의 종단은 공통접속되어 N2 단자로 접속된다.1 is a connection diagram of a power saving type power device according to the present invention. First, the power-saving power device according to the present invention is a single winding transformer, having three coil windings on a pentagonal coil core, and an R coil, an S coil, and a T coil are wound around each winding portion. Each coil is composed of a single winding, the R coil is decoupled through the tap so that the Ra coil and the Rb coil are connected in series and the Ra coil has R1 and R2 terminals. The S coils are decoupled via taps so that the Sa coils and Sb coils are connected in series, the Sa coils have S1 and S2 terminals, the T coils are tapped so that the Ta coils and Tb coils are connected in series, and the Ta coils have T1 and T2 terminals. Decentralized through In addition, the terminals of the respective Sb, Tb, and Rb coils are connected in common and connected to the N2 terminal.

따라서, R 코일을 구성하는 Ra, Rb 코일은 서로 다른 코일 권취부로 권취되며, S 코일을 구성하는 Sa, Sb 코일 및 T 코일을 구성하는 Ta, Tb 코일 또한 서로 다른 코일 권취부로 권취된다. Therefore, Ra and Rb coils constituting the R coil are wound by different coil windings, and Sa and Sb coils constituting the S coil and Ta and Tb coils constituting the T coil are also wound by different coil windings.

도 2는 오각 권철심 상에서의 권선 구조를 나타낸 도면이다. 도시된 바와 같이, 세 개의 코일 권취부로 각각 제1 권선, 제2 권선 및 제 3 권선이 권취된다. 상 기 제1 권선에는 R1 단자와 접속되는 Ra1 코일이 일부 권취되고, 제3 권선으로 나머지 Ra2 및 Ra3 코일이 권취되며, 상기 Ra2 및 Ra3 사이로 탭을 형성하여 R2 단자와 접속된다. 또한 제3 권선의 Ra3 코일은 제1 권선의 Rb 코일와 접속되며, 상기 Rb 코일은 공통단자인 N2 단자와 연결된다.2 is a diagram showing a winding structure on a pentagonal wound core. As shown, the three windings respectively wind the first winding, the second winding and the third winding. The Ra1 coil connected to the R1 terminal is partially wound on the first winding, the remaining Ra2 and Ra3 coils are wound on the third winding, and a tab is formed between the Ra2 and Ra3 to be connected to the R2 terminal. In addition, the Ra3 coil of the third winding is connected to the Rb coil of the first winding, and the Rb coil is connected to the N2 terminal which is a common terminal.

또한 상기 제2 권선에는 S1 단자와 접속되는 Sa1 코일이 일부 권취되고, 제1 권선으로 나머지 Sa2 및 Sa3 코일이 권취되며, 상기 Sa2 및 Sa3 사이로 탭을 형성하여 S2 단자와 접속된다. 또한 제1 권선의 Sa3 코일은 제2 권선의 Sb 코일와 접속되며, 상기 Sb 코일은 공통단자인 N2 단자와 연결된다. 여기서, 상기 제1 권선의 Rb 코일과 상기 Sa3 코일은 상호 반대방향으로 권취되어 흐르는 전류의 방향이 상이하고, 상기 Ra1 코일 및 Sa2 코일 또한 상호 반대 방향으로 권취되어 전류의 방향이 상이하다.In addition, a part of the Sa1 coil connected to the S1 terminal is wound around the second winding, and the remaining Sa2 and Sa3 coils are wound around the first winding, and a tab is formed between the Sa2 and Sa3 to be connected to the S2 terminal. In addition, the Sa3 coil of the first winding is connected to the Sb coil of the second winding, and the Sb coil is connected to the N2 terminal which is a common terminal. In this case, the Rb coil and the Sa3 coil of the first winding are wound in opposite directions to each other, and the directions of currents are different from each other, and the Ra1 coil and Sa2 coil are also wound in opposite directions to each other.

그리고 상기 제3 권선에는 T1 단자와 접속되는 Ta1 코일이 일부 권취되고, 제2 권선으로 나머지 Ta2 및 Ta3 코일이 권취되며, 상기 Ta2 및 Ta3 사이로 탭을 형성하여 T2 단자와 접속된다. 또한 제2 권선의 Ta3 코일은 제3 권선의 Tb 코일와 접속되며, 상기 Tb 코일은 공통단자인 N2 단자와 연결된다. 여기서, 상기 제2 권선의 Sb 코일과 상기 Ta3 코일을 포함하여, 상기 제2 권선의 Sa1 코일 및 Ta2 코일은 상호 반대 방향으로 권취되어 전류의 방향이 상이하다. 또한 상기 제3 권선의 Tb 코일과 R3 코일을 포함하여, 상기 Ta1 코일 및 Ra2 코일 또한 상호 반대 방향으로 권취되어 전류의 방향이 상이하다.The Ta1 coil, which is connected to the T1 terminal, is partially wound on the third winding, and the remaining Ta2 and Ta3 coils are wound around the second winding, and a tab is formed between the Ta2 and Ta3 to be connected to the T2 terminal. In addition, the Ta3 coil of the second winding is connected to the Tb coil of the third winding, and the Tb coil is connected to the N2 terminal which is a common terminal. Here, including the Sb coil and the Ta3 coil of the second winding, the Sa1 coil and Ta2 coil of the second winding are wound in opposite directions to different directions of current. In addition, including the Tb coil and the R3 coil of the third winding, the Ta1 coil and the Ra2 coil are also wound in opposite directions to different directions of current.

따라서 1차측 권선 코일인 Ra1, Rb, Sa1, Sb, Ta1, Tb들 간의 전류 방향과 2 차측 권선 코일인 Sa2, Sa3, Ta2, Ta3, Ra2, Ra3들 간의 전류 방향이 상호 반대로 형성되어 영상분고조파 전류를 상쇄시킨다.Therefore, the current direction between the primary winding coils Ra1, Rb, Sa1, Sb, Ta1, and Tb and the secondary current coils Sa2, Sa3, Ta2, Ta3, Ra2, Ra3 are formed opposite to each other. Offset the current.

이하, 전술된 절전형 전력기기의 동작을 설명한다.Hereinafter, the operation of the power saving power device described above will be described.

먼저 3상 전원(U,V,W)이 R1, S2, T1 단자로 각각 입력된다. 3상 전원은 제1 권선으로 권취되는 1차측 코일인 Ra1 코일을 통해 제3 권선으로 권취된 Ra2 코일로 인가된다. 이때, 상기 Ra1 코일은 도면의 하향으로 전류의 방향이 흐르고, 상기 Ra2 코일에는 도면의 상측 방향으로 전류가 흐른다. 그리고, 제3 권선의 Ra3 코일 거쳐 제1 권선의 Rb 코일로 전원이 공급된 후, N2 단자로 흐른다. 여기서, 상기 Ra3 코일은 도면의 상측 방향으로 전류가 흐르고, 상기 Rb 코일에는 도면의 하측 방향으로 전류가 흐른다.First, three-phase power (U, V, W) is input to the R1, S2, and T1 terminals, respectively. The three-phase power is applied to the Ra2 coil wound with the third winding through the Ra1 coil, which is the primary coil wound with the first winding. At this time, the Ra1 coil flows in a direction of current downward in the drawing, and the Ra2 coil flows in an upward direction in the drawing. Then, power is supplied to the Rb coil of the first winding via the Ra3 coil of the third winding, and then flows to the N2 terminal. Here, the current flows in the Ra3 coil in the upper direction of the drawing, and the current flows in the Rb coil in the lower direction of the drawing.

한편 상기 S1 단자를 통해 인가되는 전원은 제2 권선의 Sa1 코을 통해 도면의 하향으로 전류가 흐르고, 제1 권선의 Sa2 코일로 인가된다. 상기 Sa2 코일은 2차측 권선으로 도면의 상측 방향으로 전류가 흐르며, 1차측으로 권선된 Ra1 코일의 전류 방향과 반전된 구조를 갖는다. 그리고, 상기 Sa2 코일은 제1 권선의 2차측 코일인 Sa3으로 접속된 후, 상기 제2 권선의 1차측 코일인 Sb 코일을 통해 N2 단자로 접속된다. 여기서, 상기 Sa3 코일은 도면의 상측으로 전류가 흐르도록 권선됨에 따라, 상기 제1 권선의 1차측 코일인 Rb 코일과 전류 방향이 반전된다.Meanwhile, the power applied through the S1 terminal flows downward through the Sa1 nose of the second winding and is applied to the Sa2 coil of the first winding. The Sa2 coil has a structure in which current flows in the upper direction of the drawing as the secondary winding and is inverted from the current direction of the Ra1 coil wound to the primary side. The Sa2 coil is connected to Sa3, which is the secondary coil of the first winding, and then connected to the N2 terminal through the Sb coil, which is the primary coil of the second winding. Here, as the Sa3 coil is wound so that current flows in the upper side of the drawing, the current direction is inverted with the Rb coil, which is the primary coil of the first winding.

또한 T1 단자로 인가되는 전원은 제3 권선의 1차측 코일인 Ta1 코일로 공급되며 도면의 하향으로 인가된다. 그리고, 상기 Ta1 코일은 제2 권선의 2차측 코일인 Ta2 코일과 접속되어 도면의 상측으로 전류 흐름이 형성된다. 제2 권선의 2차측 코일인 상기 Ta2 의 권선 방향은 전술된 제2 권선의 1차측 코일인 Sa1 코일과 반전되도록 권선됨에 따라 상호 전류 방향은 반대로 형성된다.In addition, the power applied to the T1 terminal is supplied to the Ta1 coil, which is the primary coil of the third winding, and is applied downward in the drawing. The Ta1 coil is connected to the Ta2 coil, which is the secondary coil of the second winding, to form a current flow in the upper side of the drawing. The winding direction of Ta2, which is the secondary side coil of the second winding, is wound to be inverted with the Sa1 coil, which is the primary side coil of the second winding described above, so that the mutual current directions are formed opposite.

상기 Ta2 코일은 제2 권선의 2차측 코일인 Ta3 코일과 접속되며, 상기 Ta3 코일의 전류 방향은 도면의 상측으로 형성된다. 따라서, 상기 제2 권선의 1차측 코일로 권선된 Sb 코일의 전류방향과 반전된다. 상기 Ta3 코일은 제3 권선의 1차측 코일인 Tb 코일로 접속된 후, 상기 N2 단자로 연결된다. 여기서, 상기 Tb 단자로 흐르는 전류는 도면의 하측으로 인가된다. 이로 인해, 상기 제3 권선의 2차측 코일인 Ra3 코일은 상기 Tb 코일과 반전된 구조로 권취됨에 따라 상호 전류의 방향은 반전된다.The Ta2 coil is connected to a Ta3 coil, which is a secondary coil of the second winding, and the current direction of the Ta3 coil is formed in the upper side of the drawing. Therefore, the current direction of the Sb coil wound to the primary coil of the second winding is inverted. The Ta3 coil is connected to the Tb coil, which is the primary coil of the third winding, and then to the N2 terminal. Here, the current flowing to the Tb terminal is applied to the lower side of the drawing. For this reason, as the Ra3 coil, which is the secondary coil of the third winding, is wound in a structure inverted with the Tb coil, the direction of the mutual current is reversed.

전술된 전류 방향에 대한 반전은 3상 교류에 대한 각 상 별로 흐르는 전류의 극성(방향)을 나타내나, 권취 코일의 권취 방향을 상이하도록 하여도 무관할 것이다. 이는 본원 고안에 따른 전력기기가 3상 교류 전원을 전제로 하고 있으나, 필요에 따라 전력기기의 입력 전원을 직류전원(PWM 신호)을 사용할 경우, 코일의 권취 방향에 관계없이 전류의 방향을 바꾸거나, 전류의 방향에 관계없이 코일의 권취 방향을 바꿀 수 있을 것이다.The inversion with respect to the current direction described above indicates the polarity (direction) of the current flowing for each phase with respect to the three-phase alternating current, but may be different so that the winding direction of the winding coil is different. This is based on the premise that the power device according to the present invention is a three-phase AC power supply, but if necessary, when the DC power supply (PWM signal) is used as the input power supply of the power device, the direction of the current may be changed regardless of the winding direction of the coil. The winding direction of the coil may be changed regardless of the direction of the current.

이와 같이, 오각 권철심으로 권취된 1차측 코일과 2차측 코일은 단권 구조를 가지며, 각 권선으로 권취되는 코일간 전류의 방향은 반전된다. 즉, 도 3에 도시한 코일 배열에서와 같이 R1 단자를 통해 인가되는 전원은 제3 권선의 2차측 코일인 Ra(Ra3)를 통해 제1 권선의 1차측 코일인 Rb로 인가되고, S1 단자를 통해 인가되는 전원은 제1 권선의 2차측 코일인 Sa(Sa3)를 거쳐 제2 권선의 1차측 코일인 Sb로 인 가된다. 또한, T1 단자로 인가되는 전원은 제2 권선의 2차측 코일인 Ta(Ta3)을 거쳐 제3 권선의 1차측 코일인 Tb로 인가된다.As described above, the primary coil and the secondary coil wound by the pentagonal core have a single winding structure, and the directions of the currents between the coils wound by the respective windings are reversed. That is, as in the coil arrangement shown in FIG. 3, power applied through the R1 terminal is applied to Rb, the primary coil of the first winding, through Ra (Ra3), the secondary coil of the third winding, and the S1 terminal. The power applied through is passed through Sa (Sa3), the secondary coil of the first winding, to Sb, the primary coil of the second winding. In addition, the power applied to the T1 terminal is applied to Tb, which is the primary coil of the third winding, via Ta (Ta3), which is the secondary coil of the second winding.

따라서, 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 권선으로 권취된 Sa 코일과 Rb 코일은 서로 다른 전류 방향을 가지며, 제2 권선으로 권취된 Sb 코일과 Ta 코일 또한 서로 다른 전류 방향을 가지고, 제3 권선으로 권취된 Tb 코일과 Ra 코일 또한 서로 다른 전류 방향을 갖는다. 이러한 구조는 2차측 권선의 각상 코일을 1/2로 분할하고, 다른 상의 1/2 코일과 연결시키는 것으로, 각 상의 기본파(120°위상차) 전압, 전류는 벡터 합으로 이루어지나, 제3 고조파(위상차가 없음) 전류가 흐를 경우, 같은 상에 감긴 1/2 코일에 흐르는 전류 방향이 상호 반전되어 영상분 고조파의 전류가 상쇄된다. 여기서 영상분 고조파는, 비선형 부하에 대한 3,6,9... 고조파이며, UPS, 정류기, 컴퓨터, 통신기기, 전자 교환장비 등으로 미치는 악영향을 사전에 방지한다.Therefore, as shown in FIG. 3, the Sa coil and the Rb coil wound by the first winding have different current directions, and the Sb coil and the Ta coil wound by the second winding also have different current directions, and the third The Tb coil and Ra coil wound by the winding also have different current directions. This structure divides each phase coil of the secondary winding into 1/2 and connects it with the 1/2 coil of the other phase. The fundamental wave (120 ° phase difference) voltage and current of each phase consist of a vector sum, but the third harmonic (No phase difference) When current flows, the direction of the current flowing through the 1/2 coil wound on the same phase is reversed to cancel the current of the image harmonics. Here, the image harmonics are 3, 6, 9 ... harmonics for nonlinear loads, and prevents adverse effects on UPS, rectifiers, computers, communication devices, electronic switching equipment, and the like in advance.

이상 설명된 바와 같이, 본 고안에 따른 절전형 전력기기는 철심의 형태를 오각 권철심 구조로 형성하여 자속의 저항을 줄임으로써, 자속의 흐름을 원활하게 하여 철심의 소요량을 줄이고, 무부하 손실을 격감시켜 전력 낭비를 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, the power-saving power device according to the present invention forms the core in a pentagonal winding core structure to reduce the resistance of the magnetic flux, thereby smoothing the flow of the magnetic flux, reducing the requirements of the iron core, and reducing the no-load loss. There is an effect that can prevent the waste of power.

또한 본 고안에서는 코일의 권취 구조를 단권으로 형성하고, 각 권선의 코일에 대한 전류 방향을 반전시킬 수 있도록 각 상별로 분권 처리 및 지그-재그(Zig- Zag) 결선하여 무부하 손실 및 영상분 고조파를 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, in the present invention, the winding structure of the coil is formed in a single winding, and the de-loading process and the zigzag connection are performed for each phase so as to reverse the current direction of the coil of each winding, thereby reducing the no-load loss and the image harmonics. There is an effect that can be minimized.

이상에서 본 고안을 특정한 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 고안은 상기한 실시 예에 한정하지 아니하며, 실용신안 등록청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.Although the present invention has been illustrated and described with respect to specific preferred embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the present invention does not depart from the gist of the present invention claimed in the utility model registration claims. Any person with ordinary knowledge will be able to make various modifications.

Claims (6)

세 개의 코일 권취부를 갖고 각 권취부로 R 코일, S 코일 및 T 코일이 권취된 3상 교류 전력기기의 코일 권취 구조에 있어서,In the coil winding structure of a three-phase AC power device having three coil windings and wound with R coils, S coils, and T coils in each winding portion, 상기 세 개의 코일 권취부로 각각 제1 권선, 제2 권선 및 제 3 권선이 권취되며, 각 권선 내에는 서로 다른 두 개 상에 대한 권취 코일이 상호 반전 구조를 갖도록 지그-재그(Zig-Zag) 방식으로 권취되는 것을 특징으로 하는 절전형 전력기기.The three coil windings respectively wind the first winding, the second winding, and the third winding, and in each winding, a winding coil for two different phases has a mutually inverted structure in a zig-zag manner. Power-saving power device, characterized in that wound up. 제 1 항에 있어서 상기 전력기기는,According to claim 1, wherein the power device, 오각 권철심으로 구성되고, 권취되는 코일은 단권 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 절전형 전력기기.A power-saving power device comprising a pentagonal winding core and the coil being wound has a single winding structure. 제 1 항에 있어서 상기 권취 코일에 대한 상호 반전 구조는,According to claim 1, wherein the mutual inversion structure for the winding coil, 각 상(U,V,W)의 영상분 고조파 신호를 제거할 수 있도록 전류 방향이 상호 반대인 것을 특징으로 하는 절전형 전력기기.Power-saving power device, characterized in that the current direction is opposite to each other to remove the image harmonic signal of each phase (U, V, W). 제 1 항에 있어서 상기 권취 코일에 대한 상호 반전 구조는,According to claim 1, wherein the mutual inversion structure for the winding coil, 각 상(U,V,W)의 영상분 고조파 신호를 제거할 수 있도록 코일의 권취 방향이 상호 반대인 것을 특징으로 하는 절전형 전력기기.Power-saving power device, characterized in that the winding direction of the coil is opposite to each other to remove the image harmonic signal of each phase (U, V, W). 제 3 항에 있어서 상기 영상분 고조파는,The image harmonic of claim 3, wherein 비선형 부하에 대한 3,6,9 고조파 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 절전형 전력기기.Power-saving power device, characterized in that any one of 3,6,9 harmonics for nonlinear load. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서 상기 전력기기는,The power device according to any one of claims 1 to 4, 상기 제1 권선에는 R1 단자와 접속되는 Ra1 코일이 일부 권취되고, 제3 권선으로 나머지 Ra2 및 Ra3 코일이 권취되며, 상기 Ra2 및 Ra3 사이로 탭을 형성하여 R2 단자와 접속되고, 제3 권선의 Ra3 코일은 제1 권선의 Rb 코일와 접속되며, 상기 Rb 코일은 공통단자인 N2 단자와 연결되며;The Ra1 coil connected to the R1 terminal is partially wound on the first winding, the remaining Ra2 and Ra3 coils are wound around the third winding, and a tab is formed between the Ra2 and Ra3 to be connected to the R2 terminal, and the Ra3 of the third winding is connected. A coil is connected with the Rb coil of the first winding, and the Rb coil is connected with the N2 terminal which is a common terminal; 상기 제2 권선에는 S1 단자와 접속되는 Sa1 코일이 일부 권취되고, 제1 권선으로 나머지 Sa2 및 Sa3 코일이 권취되며, 상기 Sa2 및 Sa3 사이로 탭을 형성하여 S2 단자와 접속되고, 상기 제1 권선의 Sa3 코일은 제2 권선의 Sb 코일와 접속되며, 상기 Sb 코일은 공통단자인 N2 단자와 연결되고, 상기 제1 권선의 Rb 코일과 상기 Sa3 코일은 상호 반대방향으로 권취되어 흐르는 전류의 방향이 상이하며, 상기 Ra1 코일 및 Sa2 코일 또한 상호 반대 방향으로 권취되어 전류의 방향이 상이하고;The Sa1 coil connected to the S1 terminal is partially wound on the second winding, and the remaining Sa2 and Sa3 coils are wound around the first winding, and a tab is formed between the Sa2 and Sa3 to be connected to the S2 terminal. The Sa3 coil is connected to the Sb coil of the second winding, the Sb coil is connected to the N2 terminal which is a common terminal, and the Rb coil and the Sa3 coil of the first winding are wound in opposite directions to each other so that the direction of the flowing current is different. The Ra1 coil and the Sa2 coil are also wound in opposite directions to different directions of current; 상기 제3 권선에는 T1 단자와 접속되는 Ta1 코일이 일부 권취되고, 제2 권선으로 나머지 Ta2 및 Ta3 코일이 권취되며, 상기 Ta2 및 Ta3 사이로 탭을 형성하여 T2 단자와 접속되고, 상기 제2 권선의 Ta3 코일은 제3 권선의 Tb 코일와 접속되며, 상기 Tb 코일은 공통단자인 N2 단자와 연결되고, 상기 제2 권선의 Sb 코일과 상기 Ta3 코일을 포함하여, 상기 제2 권선의 Sa1 코일 및 Ta2 코일은 상호 반대 방향으로 권취되어 전류의 방향이 상이하며, 상기 제3 권선의 Tb 코일과 R3 코일을 포함하여, 상기 Ta1 코일 및 Ra2 코일 또한 상호 반대 방향으로 권취되어 전류의 방향이 상이한 것을 특징으로 하는 절전형 전력기기.The Ta1 coil, which is connected to the T1 terminal, is partially wound on the third winding, and the remaining Ta2 and Ta3 coils are wound around the second winding, and a tab is formed between the Ta2 and Ta3 to be connected to the T2 terminal. The Ta3 coil is connected to the Tb coil of the third winding, the Tb coil is connected to the N2 terminal which is a common terminal, and includes the Sb coil of the second winding and the Ta3 coil, the Sa1 coil and Ta2 coil of the second winding. Are wound in opposite directions to different directions of current, including the Tb coil and the R3 coil of the third winding, wherein the Ta1 coil and the Ra2 coil are also wound in opposite directions so that the directions of the currents are different from each other. Power-saving power device.
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