KR20100130413A - 용접기용 트랜스포머의 리드터미날 제작공법 - Google Patents

Abstract

본 발명 용접기용 트랜스포머의 리드터미날 제작공법은, 큰 전류를 필요로 하는 용접기 트랜스포머와 외부단자와의 연결시 연결부위에서의 부하 및 발열 단락 등의 문제를 방지하기 위해, 연결에 문제가 없도록 리드터미날을 일정한 접촉면적으로 확대하여 제작하는 공법을 제시한 것이다.

본 발명은, (1) 용접기용 트랜스포머의 코어에 트랜스코일을 일정두께로 감아 완성할 트랜스포머의 가형상으로 만드는 트랜스코일 권선공정과; (2) 완성될 용접기용 트랜스포머의 연결사용에 따른 연결부위의 과열 및 부하 상태를 방지하기 위해, 상기 용접기용 트랜스포머의 리드터미날 부위를 일정넓이 이상으로 확대하여 리드베이스를 형성하는 리드베이스 공정과; (3) 리드베이스공정을 통해 확대시켜 형성한 리드베이스를 원하는 리드단부의 형상으로 만들고 일정 접촉면적을 갖도록 다듬어 리드터미날을 완성하는 리드터미날 형성공정을 주요공정으로 하여 진행되는 특징이 있다.

따라서 본 발명은 용접기 트랜스포머에 있어 리드터미널의 연결부 접촉면적을 크게 형성시킬 수 있도록 함으로써, 용접기 사용 중 리드터미널 연결부의 발열과 전기손실(Loss)이 증가되었던 종래 용접기 트랜스포머에서의 문제점을 해결해 주며, 용접의 효율을 높이고 가공시간의 단축과 재료비 절감의 효과를 제공한다.

트랜스포머, 변압기, 용접, 리드, 터미널, 코일, 전류

Description

용접기용 트랜스포머의 리드터미날 제작공법{Manufacturing method for lead ternimal of welding machine transformer}

본 발명은 용접기용 트랜스포머에 관한 것으로, 큰 전류를 필요로 하는 용접기에 채택하기 위한 트랜스포머와 외부단자와의 연결시 연결부위에서의 부하 및 발열 단락 등의 문제를 방지하기 위해, 연결에 문제가 없도록 리드터미날을 일정한 접촉면적으로 확대하여 제작하는, 용접기용 트랜스포머의 리드터미날 제작공법에 관한 것이다.

교류 전기회로에서 전압을 증가 또는 감소시켜 또 다른 측(2차)의 전기회로로 전기 에너지를 전달하는 트랜스포머(transformer;변압기)는 대용량의 전기에서 작은 전자회로에 이르기까지 전력 및 전기전자기기에는 피수 불가결한 장치(기구, 소자)이다.

트랜스포머는 전자기유도의 원리를 이용하여 전압을 변화시키게 되는 데, 변압기의 1차 코일에 흐르는 전류의 변화에 따라 자기력선(磁氣力線)이 증가 또는 감 소 되면 또다른 코일(2차 코일)에 전류가 유도된다.

이러한 트랜스포머는 여러 가지 목적으로 쓰이는 데, 예를 들어 통상의 전력을 초인종이나 장난감 전기기차와 같은 저전압기구에 알맞은 전압으로 낮추거나, 장거리까지 전력을 전송할 때 발전기의 출력전압을 증가시키는 데 사용한다.

이러한 트랜스포머 중에서도 특히 용접기 트랜스포머는 통상적으로 2차측에서 낮은 전압(20-40 [V])과 높은 전류(200-500 [A])를 출력시키게 된다.

도 5는 종래 용접기용 트랜스포머의 완성된 상태를 나타낸 도면이고, 도 6은 종래 용접기용 트랜스포머의 리드 터미널단자 처리공정을 설명하기 위한 도면이다.

도 5에 도시한 바와 같이 종래의 용접기용 트랜스포머(50)는, 중앙의 트랜스코어(510)에 트랜스포머(50)의 2차권선으로 노맥스 절연처리된 알미늄나각형 트랜스코일(520)을 권취시켜 제작하며, 공정후반부에 이 절연처리된 알미늄나각형 트랜스코일(520) 끝부분인 리드단부(530a)와, 따로 준비하여 덧대이게 되는 알미늄판러그(535)를 TIG 아크용접하여 접합시킨다.

이 후 알미늄판러그(535) 부분의 필요한 위치에 펀칭 등을 통해 리드홀(535h)을 뚫어 리드터미날(530)을 형성시키므로써, 용접기용 트랜스포머(50)를 완성시키게 된다.

하지만 이러한 종래의 용접기용 트랜스포머(50)에 있어 아크용접으로 형성된 리드터미날(530)은, 용접전의 리드단부(530a)와 알미늄판러그(535) 부분이 기계적 경도가 증가하고 산화막과 오염표면이 형성되는 문제가 발생된다.

또한 이러한 용접을 통한 리드터미날(530)의 경도증가는 용접기용 트랜스포머(50) 제조와 용접기 제조 시 가공 및 취급이 불편하고, 용접기 조립작업에서 끊어짐이 많아지는 원인이 되기도 한다.

아울러 용접기용 트랜스포머(50)의 리드단부(530a)과 알미늄판러그(535)의 용접주변에 형성된 산화막과 오염피막을 제거하지 않으면 전기저항계수가 커져서, 트랜스포머(50)에 의한 용접기 사용 중 터미널 연결부의 발열과 전기손실(Loss)이 증가된다.

이러한 문제를 방지하기 위해 종래에는 TIG 아크 용접 작업중에 입열량을 줄일 수 있도록 낮은 용접전류와 충분한 냉각시간을 주면서 용접작업을 실시하고, 용접한 주변의 산화막과 이물질제거 작업을 추가적으로 실시해야 하는 번거로움도 많았으며, 이로 인해 용접시간과 가공시간이 증가되고 취급이 까다로울 수밖에 없는 등 많은 문제점이 야기된다.

따라서, 이를 해결하기 위한 보다 새롭고 효율적인 대책이나 공법이 끊임없이 요구되고 있으며, 종래의 문제점에 대한 해결 뿐만아니라, 새롭고 효율적인 구조를 적용시키므로써 보다 효과적으로 용접할 수 있는 트랜스포머에 대한 기술은 항상 요구되고 있는 실정이다.

따라서 본 고안에서는 연결부의 접촉면적을 크게 하고, 아크용접작업에 의한 처리방식에서 발생하는 문제점으로 트랜스포머의 리드 전선과 러그의 기계적강도 상승 방지와 용접부 주변에 발생된 산화막과 오염피막의 형성이 되지 않도록 하는 것을 중심적으로 처리하여 트랜스포머의 리드터미널을 형성함으로써, 종래의 문제점을 해결하고 있다.

위를 위한 본 발명의 목적은, (1) 용접기용 트랜스포머의 코어에 트랜스코일을 일정두께로 감아 완성할 용접기용 트랜스포머의 가형상으로 만드는 트랜스코일 권선공정과; (2) 완성될 용접기용 트랜스포머의 연결사용에 따른 연결부위의 과열 및 부하 상태를 방지하기 위해, 상기 트랜스포머의 리드터미날 부위를 일정넓이 이상으로 확대하여 리드베이스를 형성하는 리드베이스 공정과; (3) 리드베이스공정을 통해 확대시켜 형성한 리드베이스를 원하는 리드단부의 형상으로 만들고 일정 접촉면적을 갖도록 다듬어 리드터미날을 완성하는 리드터미날 형성공정을; 포함하는 용접기용 트랜스포머의 리드터미날 처리공법을 제공하는데 있다.

또한 이러한 본 발명의 용접기용 트랜스포머의 리드터미날 처리공법에 있어, 상기 리드터미날 타설확대공정은 트랜스코일 권선공정을 통해 코일권선된 트랜스포머의 터미널리드부위를 인가전력용량에 따라 계산된 접촉면적 이상으로 타설하거나, 또는 가압하여 확장시키는 것이 가능하며; 상기 리드터미날 형성공정은 구멍을 뚫어 상기 연결단부를 형성하는 것이 바람직하다.

아울러 본 발명에 따른 용접기용 트랜스포머의 리드터미날 처리공법에서의 각 구성부 및 각각에 대한 상세한 기술내용을 제공하며, 이러한 각 구성 및 기술내 용은 각각 개별적이거나 서로 복합적으로 실시되는 것이 가능하다.

따라서 본 발명에 따른 주요효과를 다음과 같다.

먼저 본 발명은 용접기 트랜스포머에 있어 리드터미널의 연결부 접촉면적을 크게 형성시킬 수 있도록 함으로써, 용접기 사용 중 리드터미널 연결부의 발열과 전기손실(Loss)이 증가되었던 종래 용접기 트랜스포머에서의 문제점을 해결해 준다.

또한 종래 용접기 트랜스포머의 용접식 리드터미날의 고질적 문제였던 리드전선과 러그의 기계적강도 상승, 그리고 용접부 주변에 발생된 산화막과 오염피막의 형성을 근본적으로 해결해 준다.

아울러 본 발명은 종래의 용접기용 트랜스포머의 리드단자처리 방법의 불편을 해소하고, 체결할 외부단자와의 충분한 접촉면적을 제공하여 전기적인 우수성을 확보하게 한다.

이를 통하여 본 발명은 본래 용접기 트랜스포머 코일(전선)의 물성을 유지한 채로 기계적 압착에 의해 넓은 표면적의 연결부를 확보토록 함으로써, 용접의 효율을 높이고 가공시간의 단축과 재료비 절감의 효과를 제공한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 용접기용 트랜스포머의 리드터미날처 리공법을 자세히 설명한다.

도 1은 본 발명 일실시예에 따른 용접기용 트랜스포머 리드터미날의 처리공법에 대한 순서도이고, 도 2는 도 1 용접기용 트랜스포머 리드터미날의 처리공법에 따라 완성된 용접기용 트랜스포머의 사시도이다.

또한 도 3은 도 1 용접기용 트랜스포머 리드터미날의 처리공법에 따른 각 공정을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 1 용접기용 트랜스포머 리드터미날의 처리공법에 따라 변화된 용접기용 트랜스포머의 리드터미날을 나타낸 도면이다.

도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 용접기용 트랜스포머 리드터미날의 처리공법은, 트랜스코일 권선공정, 리드베이스 공정, 리드터미날 형성공정으로 크게 구분할 수 있다.

앞서 용접기용 트랜스포머에서는 통상적으로 2차측이 낮은 전압(20-40 [V])과 높은 전류(200-500 [A])를 출력시키게 됨을 설명하였다.

먼저, 본 실시예에 따른 트랜스코일 권선공정은, 용접기용 트랜스포머(10)의 코어(110)에 트랜스코일(120)을 일정두께로 감아 완성할 용접기용 트랜스포머(10)의 가형상으로 만드는 공정이다.

일반적으로 용접기용 트랜스포머(10)는 다수의 금속 플레이트를 다수 쌓아 어느 정도 높이 형태로 만든 코어(110)에, 트랜스코일(120)을 연속으로 감아 형성하게 된다.

따라서 먼저 용접기용 트랜스포머(10)에 다수의 금속 플레이트를 잘 정렬시킨 코어(110)에, 완성될 용접기용 트랜스포머(10)의 성능 및 특성에 따라 일정 두 께를 갖도록 트랜스코일(120)을 연속으로 감아, 완성시킬 용접기용 트랜스포머(10)의 가형상으로 만든다.

이 후 수행하게 되는 리드베이스 공정은, 완성될 용접기용 트랜스포머(10)의 연결사용에 따른 연결부위의 과열 및 부하 상태를 방지하기 위해, 용접기용 트랜스포머(10)의 리드터미날(130) 부위를 일정넓이 이상으로 확대하여 리드베이스(130b)를 형성하는 공정이다.

이 리드베이스 공정에서는 트랜스코일 권선공정을 통해 코일권선된 트랜스포머의 터미널리드부위를 인가전력용량에 따라 계산된 접촉면적 이상으로 타설하거나 혹은 가압하여 확장시키는 것이 바람직하다.

이를 위해서는 먼저 가형상으로 만들어진 용접기용 트랜스포머(10)의 트랜스코일(120)의 끝부분에서 절연물(120p)을 일부 제거하여, 형성하고자 하는 리드터미날(130)을 위한 미완성상태의 리드단부(130p)가 드러나도록 만든다.

드러난 리드단부(130p)는 트랜스코일(120) 형태인데, 일반적으로 트랜스코일(120)이 끝부분인 리드단부(130p)는 구리코일인 경우 그 단면이 원형이 대부분이다.

트랜스코일(120)은 전자기유도를 만족시킬 수 있는 재료이면 되므로, 구리코일 뿐만 아니라 전도율은 구리에 비해 떨어지지만 단가가 저렴하여 나름대로 경쟁력이 있는 알미늄도 많이 사용되는데, 본 실시예에서와 같이 대용량의 전력량에 이용하는 용접기용 트랜스포머(10)인 경우는 구리정도의 전도율을 이끌어내기 위해서는 구리코일에 비해 단면적이 크게 되며, 권선 및 대전력용의 사용을 높이기 위해, 도시한 바와 같이 트랜스코일(120)의 단면이 직사각 형태인 경우도 있는 등 다양하다.

따라서 용접기용 트랜스포머(10)를 형성하기 위해 코어(110)에 감게 되는 트랜스코일(120)은 사용되는 전력량에 견딜 수 있어야 하고, 그러한 내구성은 외부단자와 본 용접기용 트랜스포머(10)간의 연결에 있어서도 동일하며, 외부단자와의 연결시 연결부위가 흐르는 전력량 특히 용접기에 있어 전류를 견딜 정도가 되지 못하면, 앞서 설명한 바와 같이 화재, 단락 등 큰 문제가 발생하게 된다.

이를 위해 앞서 설명한 바와 같이 리드단부(130p)를 타설하거나 혹은 가압함으로써 완성될 리드터미날(130) 면적 이상으로 확대하여 중간공정으로서의 리드베이스(130b)를 형성한다.

이 후 리드터미날 형성공정에서는, 리드베이스공정을 통해 확대시켜 형성한 리드베이스(130b)를 원하는 리드단부(130p)의 형상으로 만들고 일정 접촉면적을 갖도록 다듬어 리드터미날(130)을 완성하므로써, 본 실시예에 따른 용접기용 트랜스포머(10)의 리드터미날 처리공법을 완료하여 용접기용 트랜스포머를 최종 완성하게 된다.

이를 위해 먼저, 앞서의 리드베이스공정을 통해 확대시켜 형성한 리드베이스(130b)에 외부단자와의 체결을 위한 체결홀(130h)을 뚫는다. 물론 이때 뚫는 체결홀(130h)도 리드터미널 연결부의 발열과 전기손실(Loss)이 증가되지 않도록 하는 목적에 맞는 크기로 뚫는 것이 필요하다.

아울러 본 실시예에세서와 같이 꼭 체결홀(130h)을 뚫지 않고 걸고리 형태로 형성하는 것도 무방하며, 중요한 것은 부하를 주지 않는 범위내라면 필요한 모양으로 다양하게 만들 수 있다는 것이다.

이렇게 리드단부(130p)의 모양이 거의 완성되었으면, 외부단자의 체결을 좋게 하기 위해 그 단면이 보다 매끄럽게 되도록 하고 외주연도 사용에 편리하도록 매끄럽고 좋은 모양으로 다듦음으로써, 본 실시예에 따른 용접기용 트랜스포머의 리드터미날 처리공법을 완료하여 용접기용 트랜스포머(10)를 최종 완성하게 된다.

따라서 이렇게 본 용접기용 트랜스포머의 리드터미날 처리공법을 통해 제작되는 용접기용 트랜스포머(10)는, 리드터미날(130) 부위가 일정넓이 이상으로 확대되어 원하는 연결단부의 형상이 되고 일정 접촉면적을 갖도록 다듬질됨으로써, 권선된 트랜스코일(120)의 중심으로부터 일체되도록 형성된다.

이러한 본 실시예에 있어서 체결홀(130h)을 뚫는 것과 리드단부(130p)의 모양으로 다듬는 것은 필요한 부분을 먼저 수행하는 것도 가능하다.

지금까지 설명한 바와 같이 본 발명에서는 특정 실시예를 들어 설명하고 있으나 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 개념을 이탈하지 않는 범위내에서 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 실시될 수 있을 뿐만 아니라, 이러한 다양한 실시는 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.

도 1은 본 발명 일실시예에 따른 용접기용 트랜스포머 리드터미날의 처리공법에 대한 순서도.

도 2는 도 1 용접기용 트랜스포머 리드터미날의 처리공법에 따라 완성된 용접기용 트랜스포머의 사시도.

도 3은 도 1 용접기용 트랜스포머 리드터미날의 처리공법에 따른 각 공정을 나타낸 도면.

도 4는 도 1 용접기용 트랜스포머 리드터미날의 처리공법에 따라 변화된 용접기용 트랜스포머의 리드터미날을 나타낸 도면.

도 5는 종래 용접기용 트랜스포머의 완성된 상태를 설명하기 위한 도면.

도 6은 종래 용접기용 트랜스포머의 리드 터미널단자 처리공정을 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 용접기용 트랜스포머

110 : 코어

120 : 트랜스코일 120p : 절연물

130 : 리드터미날

130b : 리드베이스 130h : 체결홀

130p : 리드단부

Claims (4)

1. 용접기용 트랜스포머(transformer)를 제작하는 공법에 있어서,

   상기 용접기용 트랜스포머의 코어에 트랜스코일을 일정두께로 감아 완성할 트랜스포머의 가형상으로 만드는 트랜스코일 권선공정과;

   완성될 상기 용접기용 트랜스포머의 연결사용에 따른 연결부위의 과열 및 부하 상태를 방지하기 위해, 상기 용접기용 트랜스포머의 리드터미날 부위를 일정넓이 이상으로 확대하여 리드베이스를 형성하는 리드베이스 공정과;

   상기 리드베이스공정을 통해 확대시켜 형성한 리드베이스를 원하는 리드단부의 형상으로 만들고 일정 접촉면적을 갖도록 다듬어 리드터미날을 완성하는 리드터미날 형성공정을;

   포함하는 것을 특징으로 하는 용접기용 트랜스포머의 리드터미날 처리공법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 리드베이스 공정은

   상기 리드베이스를 상기 트랜스코일 권선공정을 통해 코일권선된 트랜스포머의 터미널리드부위를 인가전력용량에 따라 계산된 접촉면적 이상으로 타설하여 확장시키는 것을 특징으로 하는 용접기용 트랜스포머의 리드터미날 처리공법.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 리드베이스 공정은

   상기 리드베이스를 상기 트랜스코일 권선공정을 통해 코일권선된 트랜스포머의 터미널리드부위를 인가전력용량에 따라 계산된 접촉면적 이상으로 가압하여 확장시키는 것을 특징으로 하는 용접기용 트랜스포머의 리드터미날 처리공법.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 리드터미날 형성공정은

   구멍을 뚫어 상기 연결단부를 형성하는 것을 특징으로 하는 용접기용 트랜스포머의 리드터미날 처리공법.

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