KR20130076930A

KR20130076930A - 변압기의 철심

Info

Publication number: KR20130076930A
Application number: KR1020110145362A
Authority: KR
Inventors: 노태석; 김중경; 하정우
Original assignee: 주식회사 효성
Priority date: 2011-12-29
Filing date: 2011-12-29
Publication date: 2013-07-09
Also published as: KR101302830B1

Abstract

본 발명의 일실시예는 변압기의 철심에 관한 것이다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 상부 요크와 하부 요크에 형성된 요크 결합부 및 레그에 형성된 레그 결합부가 전기강판의 적층 방향을 따라 W 형상으로 형성되므로, 요크 결합부와 레그 결합부의 결합력을 향상시킬 수 있고, 요크 결합부와 레그 결합부의 접촉 면적을 증대시킬 수 있다. 따라서, 철심의 구조적인 강성이 증가되어 진동과 소음의 발생도 방지될 수 있다.

Description

변압기의 철심 {CORE FOR TRANSFORMER}

본 발명은 변압기의 철심에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 변압기의 작동시 철심에서 발생되는 진동과 소음을 감소시킬 수 있는 변압기의 철심에 관한 것이다.

변압기(transformer)는 전자기유도현상을 이용하여 교류의 전압 및 전류의 크기를 변화시키는 변환 장치이다. 일반적으로, 변압기는 공통된 철심의 둘레에 복수개의 권선이 감겨 있는 구조로 형성되며, 한 쪽의 권선으로 전력이 입력된 후 다른 쪽의 권선으로 전력이 출력되는 방식이다.

상기와 같은 변압기는 소형의 전자 기기에서부터 대형의 변전 설비 또는 송전 설비까지 널리 사용되고 있다. 특히, 대형의 변전 설비 또는 송전 설비에서는 초고압 대용량 변압기가 주로 사용되고 있다.

최근에는 초고압 대용량 변압기가 수용가에 가까운 위치에 설치되는 추세이다. 따라서, 초고압 대용량 변압기는 설치 공간을 용이하게 확보하기 위하여 소형화와 컴팩트화가 절실히 요구되고 있다. 뿐만 아니라, 초고압 대용량 변압기가 수용가의 근처에 설치됨에 따라 안전성의 향상 및 진동과 소음의 감소도 절실히 요구되고 있다.

특히, 변압기의 작동시 철심에서 발생되는 진동과 소음은 수용가의 불만을 초래할 수 있으며, 변압기의 수명과 내구성을 저하시키는 원인으로 작용할 수 있다.

본 발명의 실시예는 철심의 구조적인 강성을 향상시켜 철심에서 발생되는 진동과 소음을 감소시킬 수 있는 변압기의 철심을 제공한다.

또한, 본 발명의 실시예는 간단한 구조 변경만으로 진동과 소음을 저감할 수 있는 변압기의 철심을 제공한다.

본 발명의 실시예는 복수개의 전기강판들이 적층된 구조로 형성된 변압기의 철심에 관한 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 철심의 상부를 형성하도록 수평하게 배치된 상부 요크, 상기 철심의 하부를 형성하도록 상기 상부 요크의 하측에 수평하게 배치된 하부 요크, 상기 상부 요크와 상기 하부 요크의 사이에 수직하게 배치된 복수개의 레그, 상기 상부 요크의 하부 및 상기 하부 요크의 상부에 복수개가 서로 대향되게 형성된 요크 결합부, 및 상기 요크 결합부에 결합되도록 상기 레그의 상부와 하부에 형성된 레그 결합부를 포함하는 변압기의 철심을 제공한다.

상기 요크 결합부 또는 상기 레그 결합부 중 어느 하나는 상기 전기강판들의 적층 방향으로 W 형상의 홈부를 형성할 수 있다. 상기 요크 결합부 또는 상기 레그 결합부 중 다른 하나는 상기 W 형상의 홈부에 삽입되도록 상기 전기강판들의 적층 방향으로 W 형상의 돌기부를 형성할 수 있다.

일실시예에 따르면, 상기 전기강판들은 복수개의 그룹으로 구분될 수 있다. 각 그룹 내의 상기 전기강판들은 길이 방향으로 서로 다른 위치에 엇갈리게 배치될 수 있다. 상기 요크 결합부와 상기 레그 결합부에는 상기 전기강판들의 단부가 서로 밀착될 수 있도록 상호 대응되는 높이로 각각 형성될 수 있다.

일실시예에 따르면, 상기 요크 결합부와 상기 레그 결합부의 결합면은 상기 전기강판들의 적층 방향을 따라 단차지게 형성될 수 있다.

일실시예에 따르면, 상기 상부 요크, 상기 하부 요크 또는 상기 레그들 중 적어도 하나는, 상기 전기강판들의 적층 방향을 따라 중간 부위에서 양측단으로 갈수록 상기 전기강판의 폭이 좁게 형성될 수 있다.

일실시예에 따르면, 상기 요크 결합부와 상기 레그 결합부의 결합력을 향상시키기 위하여 상기 요크 결합부와 상기 레그 결합부의 결합면에 코팅되는 접착제를 더 포함할 수 있다.

상기 레그에는 권선이 감길 수 있다. 상기 권선에는 고주파 전류를 제공하는 고주파 전류 발생기가 연결될 수 있다.

상기 접착제는 상기 권선에 고주파 전류를 제공함에 따라 상기 상부 요크와 상기 하부 요크 및 상기 레그에서 발생되는 열에 의해 용융될 수 있다. 상기 요크 결합부와 상기 레그 결합부는 상기 접착제에 의해 접착 고정될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 변압기의 철심은, 상부 요크와 하부 요크에 형성된 요크 결합부 및 레그에 형성된 레그 결합부가 전기강판들의 적측 방향을 따라 W형상으로 서로 대응되게 형성되므로, 요크 결합부와 레그 결합부의 결합력을 향상시킬 수 있다. 따라서, 철심 전체의 구조적인 강성을 향상시킬 수 있으며, 그로 인하여 변압기의 작동시 자왜 현상에 의한 철심의 진동과 소음을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 변압기의 철심은, 요크 결합부와 레그 결합부의 결합면을 형성하는 전기강판들의 단부가 그룹별로 서로 다른 위치에 엇갈리게 배치되므로, 요크 결합부와 레그 결합부의 결합면에 구비된 전기강판들 간의 결합력을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 변압기의 철심은, 요크 결합부와 레그 결합부의 결합면이 단차지게 형성되므로, 요크 결합부와 레그 결합부의 결합력을 향상시킬 수 있으며, 요크 결합부와 레그 결합부의 결합면 형상을 간편하게 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 변압기의 철심은, 전기강판들의 적층 방향을 따라 중간 부위에서 양측단으로 갈수록 전기강판들의 폭이 감소되므로, 요크 결합부와 레그 결합부의 결합력을 더욱 향상시킬 수 있다. 그로 인하여, 철심의 강성을 높일 수 있으며, 철심에서 발생되는 진동과 소음도 저감시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 변압기의 철심은, 고주파 전류를 권선에 제공하여 철심에 고열을 발생시키고, 그 과정에서 요크 결합부와 레그 결합부에 코팅된 접착제가 녹아 요크 결합부와 레그 결합부의 전기강판들을 서로 접착 고정시킬 수 있다. 따라서, 철심의 구조적 강도를 더욱 향상시킬 수 있으며, 변압기의 구동시 철심에서 발생되는 진동 또는 소음도 더욱 줄일 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 변압기의 철심은, 변압기의 구동 중 발생하는 진동과 소음이 저하되므로, 진동과 소음으로 인한 수용가의 불만을 해소할 수 있으며, 그로 인하여 변압기를 수용가로부터 가까운 장소에 설치할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 변압기의 구성이 개략적으로 도시된 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 변압기의 철심을 나타낸 정면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 철심의 분해 상태를 나타낸 정면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 A-A선에 따른 단면을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 B-B선에 따른 단면을 나타낸 도면이다.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 변압기(100)의 구성이 개략적으로 도시된 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 변압기(100)의 철심(120)을 나타낸 정면도이며, 도 3은 도 2에 도시된 철심(120)의 분해 상태를 나타낸 정면도이다. 또한, 도 4는 도 3에 도시된 A-A선에 따른 단면을 나타낸 도면이고, 도 5는 도 3에 도시된 B-B선에 따른 단면을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 변압기(100)는 탱크(110), 철심(120), 권선(130), 및 고주파 전류 발생기(140)를 포함한다.

탱크(110)의 내부에는 철심(120)과 권선(130)이 배치될 수 있다. 즉, 탱크(110)는 철심(120)과 권선(130)을 외부와 격리시키는 부재이다.

상기와 같은 탱크(110)의 내부에는 변압기(100)의 종류에 따라 다양한 유체가 저장될 수 있다. 예를 들면, 유입식 변압기의 경우에는 탱크(110)의 내부에 절연유가 채워질 수 있으며, 건식 변압기의 경우에는 탱크(110)의 내부에 공기가 채워질 수 있다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 철심(120)은 자기력선의 통로 역할을 수행하는 부재이다. 일반적으로, 철심(120)은 철손을 감소시키기 위하여 규소가 포함된 박강판을 적층시킨 구조로 형성된다. 즉, 철심(120)은 전기강판(122)들을 적층시킨 구조로써, 전기강판(122)은 규소를 포함하는 박강판이다.

이하에서는, 도 1 내지 도 5에 도시된 철심(120)을 중심으로 상세 구성을 설명하지만, 이에 한정된 것은 아니며 변압기(100)의 설계 조건 및 상황에 따라 철심(120)은 다양한 구조로 형성될 수 있다.

예를 들면, 본 발명의 일실시예에 따른 철심(120)은 상부 요크(150), 하부 요크(151), 레그(152, 153), 요크 결합부(154, 155), 및 레그 결합부(156, 157)를 포함한다.

상부 요크(150)는 철심(120)의 상부를 형성하는 부재이다. 상부 요크(150)는 수평하게 배치될 수 있다. 상기와 같은 상부 요크(150)는 전기강판(122)들이 적층된 구조로 형성될 수 있다.

하부 요크(151)는 철심(120)의 하부를 형성하는 부재이다. 하부 요크(151)는 상부 요크(150)의 하측에 수평하게 배치될 수 있다. 즉, 하부 요크(151)와 상부 요크(150)는 좌우 방향으로 평행하게 배치될 수 있다. 상기와 같은 하부 요크(151)는 상부 요크(150)와 마찬가지로 전기강판(122)들이 적층된 구조로 형성될 수 있다.

레그(152, 153)는 상부 요크(150)와 하부 요크(151)의 사이에 수직하게 배치되는 부재이다. 레그(152, 153)는 상부 요크(150)와 하부 요크(151)의 사이에 좌우 방향으로 복수개가 소정 간격으로 서로 이격되게 배치될 수 있다. 상기와 같은 레그(152, 153)는 상부 요크(150)와 하부 요크(151)와 마찬가지로 전기강판(122)들이 적층된 구조로 형성될 수 있다.

요크 결합부(154, 155)는 상부 요크(150)의 하부 및 하부 요크(151)의 상부에 서로 대향되게 형성될 수 있다. 요크 결합부(154, 155)는 레그(152, 153)와 동일한 개수로 상부 요크(150)와 하부 요크(151)에 각각 형성될 수 있다.

레그 결합부(156, 157)는 레그(152, 153)들의 상부와 하부에 각각 형성될 수 있다. 레그(152, 153)의 상부와 하부에 형성된 레그 결합부(156, 157)는 상부 요크(150)와 하부 요크(151)의 요크 결합부(154, 155)에 각각 결합될 수 있다.

여기서, 요크 결합부(154, 155) 또는 레그 결합부(156, 157) 중 어느 하나는 전기강판(122)들의 적층 방향(S)으로 W 형상의 홈부를 형성할 수 있으며, 요크 결합부(154, 155) 또는 레그 결합부(156, 157) 중 다른 하나는 W 형상의 홈부에 삽입되도록 전기강판(122)들의 적층 방향(S)으로 W 형상의 돌기부를 형성할 수 있다.

상기와 같은 요크 결합부(154, 155)와 레그 결합부(156, 157)의 결합면은 전기강판(122)들의 적층 방향, 즉 철심(120)의 두께 방향을 따라 W 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 요크 결합부(154, 155)와 레그 결합부(156, 157)의 결합면이 증가되어 구조적인 안정성이 향상될 수 있으며, 요크 결합부(154, 155)와 레그 결합부(156, 157)의 결합력도 향상될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 요크 결합부(154, 155)가 W 형상의 홈부를 형성하고, 레그 결합부(156, 157)가 W형상의 돌기부를 형성하는 것으로 설명한다.

그리고, 요크 결합부(154, 155)와 레그 결합부(156, 157)는 정면에서 봤을 때 레그(152, 153)의 위치에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 상부 요크(150)와 하부 요크(151)의 양단부에 형성된 제1 요크 결합부(154) 및 이 제1 요크 결합부(154)에 결합되는 레그(152, 153)의 제1 레그 결합부(156)는, 정면에서 봤을 때 그 결합면이 대각선 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상부 요크(150)와 하부 요크(151)의 양단부 사이에 형성된 제2 요크 결합부(155) 및 이 제2 요크 결합부(155)에 결합되는 레그(152, 153)의 제2 레그 결합부(157)는, 정면에서 봤을 때 그 결합면이 V 형상으로 형성될 수 있다. 상기와 같은 요크 결합부(154, 155)와 레그 결합부(156, 157)의 형상은 철심(120)의 구조에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

한편 도 4에 도시된 바와 같이, 전기강판(122)들은 복수개의 그룹(G)으로 구분될 수 있다. 각 그룹(G) 내의 전기강판(122)들은 길이 방향으로 서로 다른 위치에 엇갈리게 배치될 수 있다.

이하, 본 실시예에서는 4개의 전기강판(122)들이 하나의 그룹(G)을 형성하되, 4개의 전기강판(122)들이 일방향을 향해 엇갈리는 길이가 점진적으로 증가되는 형상으로 배치된 것으로 설명한다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 변압기(100)의 설계 조건 및 상황에 따라 다양한 개수의 전기강판(122)들이 다양한 구조로 적층될 수 있다.

요크 결합부(154, 155)와 레그 결합부(156, 157)에 구비된 전기강판(122)들의 단부는 요크 결합부(154, 155)와 레그 결합부(156, 157)의 결합시 서로 밀착될 수 있도록 상호 대응되는 높이로 각각 형성될 수 있다. 따라서, 요크 결합부(154, 155)와 레그 결합부(156, 157)에 형성된 전기강판(122)들의 단부가 서로 겹쳐지는 구조로 연결되므로, 요크 결합부(154, 155)와 레그 결합부(156, 157)의 결합력을 더욱 높일 수 있으며, 요크 결합부(154, 155)와 레그 결합부(156, 157)의 결합 면적도 증대시킬 수 있다.

상기와 같은 요크 결합부(154, 155)와 레그 결합부(156, 157)의 결합면은 전기강판(122)들의 적층 방향(S), 즉 전기강판(122)의 두께 방향을 따라 단차지게 형성될 수 있다. 즉, 요크 결합부(154, 155)와 레그 결합부(156, 157)의 결합면은 계단 구조로 단차지게 W 형상으로 형성될 수 있다.

여기서, 요크 결합부(154, 155)와 레그 결합부(156, 157)의 단차 간격은 전기강판(122)들의 그룹을 기준으로 형성될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 전기강판(122)들의 2개 그룹이 요크 결합부(154, 155)와 레그 결합부(156, 157)의 결합면에서 단수개의 단차를 형성하는 것으로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 변압기(100)의 설계 조건 및 상황에 따라 다양하게 변형될 수 있다.

또한 도 2 내지 도 5를 참조하면, 상부 요크(150), 하부 요크(151) 또는 레그(152, 153)들 중 적어도 하나는, 전기강판(122)들의 적층 방향(S)을 따라 중간 부위에서 양측단으로 갈수록 전기강판(122)의 폭이 좁게 형성될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 레그(152, 153)들의 전기강판(122)들만 중간 부위에서 적층 방향(S)을 따라 양측단으로 갈수록 폭이 좁게 형성된 것으로 설명한다.

도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 전기강판(122)들의 2개의 그룹(G)이 하나의 단차부를 형성하되, 전기강판(122)들의 적층 방향(S)을 기준으로 양측단에 각각 배치된 6개의 그룹(G)은, 즉 3개의 단차부를 형성하는 전기강판(122)들은 중간 부위에서 양측단으로 갈수록 폭이 좁아지는 형상으로 형성될 수 있다. 하지만, 이에 한정된 것은 아니며, 폭이 좁아지는 비율이나 전기강판(122)의 구성 등은 변압기(100)의 설계 조건 및 상황에 따라 다양하게 변형될 수 있다.

따라서, 도 5에 도시된 레그(152, 153)의 단면 형상은 원형에 보다 근접하게 형성될 수 있으며, 그로 인하여 철심(120)의 자속 성능은 향상될 수 있다. 뿐만 아니라, 요크 결합부(154, 155)와 레그 결합부(156, 157)의 형상도 좌우 방향으로 일부 구간이 변경되므로, 요크 결합부(154, 155)와 레그 결합부(156, 157)의 결합력이 더욱 향상될 수 있다.

또한 도 1 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 철심(120)은 요크 결합부(154, 155)와 레그 결합부(156, 157)의 결합면에 코팅되는 접착제(158)를 더 포함할 수 있다. 즉, 접착제(158)는 요크 결합부(154, 155)와 레그 결합부(156, 157)의 전기강판(122)들의 단부에 코팅될 수 있다. 상기와 같은 접착제(158)는 전기강판(122)들의 단부를 서로 접착 고정시키는 부재이이므로, 접착제(158)는 요크 결합부(154, 155)와 레그 결합부(156, 157)의 결합력을 향상시킬 수 있다.

접착제(158)는 철심(120)에서 발생되는 고열에 의해 용융될 수 있으며, 전기강판(122)들은 용융된 접착제(158)에 의해 서로 견고하게 접착 고정될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

도 1을 참조하면, 권선(130)은 철심(120)의 레그(152, 153)들에 감기도록 구비될 수 있다. 권선(130)은 높은 전도율의 구리나 알루미늄 등으로 형성된 절연전선으로 형성될 수 있다. 상기와 같은 권선(130)에 전원이 연결되면, 권선(130)은 유도 기전력 또는 전자기력을 발생시킬 수 있다.

도 1을 참조하면, 고주파 전류 발생기(140)는 권선(130)에 고주파 전류를 제공하는 장치이다. 따라서, 고주파 전류 발생기(140)는 권선(130)에 연결될 수 있다.

고주파 전류 발생기(140)는 권선(130)에 항상 연결된 상태로 탱크(110)의 내부에 배치될 수 있다. 하지만, 본 실시예에서는 고주파 전류 발생기(140)가 권선(130)에 선택적으로 연결 또는 분리되는 것으로 설명한다. 즉, 고주파 전류 발생기(140)는 고주파 전류의 공급이 필요한 권선(130)에 선택적으로 연결될 수 있다. 따라서, 고주파 전류 발생기(140)는 권선(130)과의 연결 및 분리가 가능하므로, 다른 변압기(100)에서도 반복적으로 재사용될 수 있다.

한편, 고주파 전류 발생기(140)가 권선(130)에 고주파 전류를 제공하면, 철심(120)의 와전류손과 히스테리시스손에 의해서 철심(120)의 온도가 급격하게 상승될 수 있다. 그리고, 철심(120)의 상부 요크(150)와 하부 요크(151) 및 레그(152, 153)에서 발생되는 고열에 의해 접착제(158)가 용융될 수 있으며, 그 접착제(158)가 냉각 경화되는 과정에서 요크 결합부(154, 155)와 레그 결합부(156, 157)의 전기강판(122)들의 단부가 서로 견고하게 접착 고정될 수 있다.

고주파 전류 발생기(140)는 철심(120)에서 설정 온도 이상의 고열을 발생시키도록 설정 크기 이상의 고주파 전류를 권선(130)에 제공해야 한다. 여기서, 설정 온도는 접착제(158)를 용융시킬 수 있는 온도이다. 또한, 고주파 전류 발생기(140)는 철심(120)에서 발생되는 고열에 의해 접착제(158)가 충분히 용융될 수 있도록 고주파 전류를 설정 시간동안 권선(130)에 제공해야 한다.

따라서, 접착제(158)는 설정 온도보다 용융점이 낮은 소재로 형성될 수 있으며, 접착제(158)는 변압기(100)의 정상 작동시 철심(120)에서 발생되는 열의 온도보다 용융점이 높은 소재로 형성될 수 있다. 예를 들면, 본 실시예에서는 접착제(158)가 에폭시 수지로 형성된 것으로 설명하지만, 이에 한정된 것은 아니며 변압기(100)의 설계 조건 및 상황에 따라 다양한 소재로 형성될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 변압기(100)의 철심(120)을 제조하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 전기강판(122)을 규소 박강판으로부터 제조한다. 그리고, 상부 요크(150), 하부 요크(151) 및 레그(152, 153)의 형상으로 전기강판(122)을 각각 절단한 후 그 절단된 전기강판(122)들을 적층한다.

상기와 같이 적층되는 전기강판(122)들은 일정 개수, 즉 4개를 하나의 그룹(G)으로 설정하여 동일 형상으로 반복 적층된 구조이다. 여기서, 각 그룹(G)의 전기강판(122)은 4개가 서로 엇갈리는 형상으로 적층될 수 있다.

이때, 레그(152, 153)를 형성하는 전기강판(122)들은 중간 부분에 적층되는 전기강판(122)들의 폭보다 양측단에 적층되는 전기강판(122)들의 폭을 좁게 형성하되, 전기강판(122)의 적층 방향(S)을 따라 양측단으로 갈수록 폭이 감소되는 방향으로 전기강판(122)을 적층한다.

그리고, 상부 요크(150)와 하부 요크(151)의 양단부에는 제1 요크 결합부(154)를 형성하고, 상부 요크(150)와 하부 요크(151)의 중간부에는 제2 요크 결합부(155)를 형성한다.

또한, 상부 요크(150)와 하부 요크(151)의 양단부에 배치되는 레그(152, 153)의 양단부에는 제1 요크 결합부(154)와 연결되는 제1 레그 결합부(156)를 형성하고, 상부 요크(150)와 하부 요크(151)의 중간부에 배치되는 레그(152, 153)의 양단부에는 제2 요크 결합부(155)와 연결되는 제2 레그 결합부(157)를 형성한다.

또한, 요크 결합부(154, 155)와 레그 결합부(156, 157)는 전기강판(122)의 적층 방향(S)을 따라 W 형상으로 단차지게 형성한다. 이를 위하여, 전기강판(122)들은 2개의 그룹(G)별로 서로 엇갈리게 위치시켜 요크 결합부(154, 155)와 레그 결합부(156, 157)에 구비된 전기강판(122)들의 단부를 W 형상의 계단 구조로 배치할 수 있다.

요크 결합부(154, 155)와 레그 결합부(156, 157)에는 접착제(158)를 코팅하고, 요크 결합부(154, 155)와 레그 결합부(156, 157)를 서로 결합한다.

이후, 철심(120)의 레그(152, 153)에 권선(130)을 감고, 고주파 전류 발생기(140)를 권선(130)에 연결한다. 그리고, 고주파 전류 발생기(140)를 이용하여 권선(130)에 고주파 전류를 제공한다.

상기와 같이 고주파 전류가 권선(130)에 제공되면, 철심(120)의 와전류손과 히스테리시스손에 의해서 철심(120)의 온도가 상승될 수 있으며, 철심(120)에서 발생되는 고열에 의해서 요크 결합부(154, 155)와 레그 결합부(156, 157)에 코팅된 접착제(158)가 용융되면서 요크 결합부(154, 155)와 레그 결합부(156, 157)가 접착제(158)에 의해 접착될 수 있다.

철심(120)의 온도가 설정 온도 이상으로 설정 시간동안 유지되면, 철심(120)에서 발생되는 고열에 의해서 접착제(158)가 완전히 용융될 수 있다. 따라서, 고주파 전류 발생기(140)의 작동을 정지시켜 철심(120)의 온도 상승을 중단시킨다.

이후, 철심(120)의 온도는 점진적으로 하강될 수 있으며, 그와 동시에 접착제(158)가 경화되면서 전기강판(122)들이 접착제(158)에 의해 접착 고정될 수 있다.

상기와 같이 전기강판(122)들의 접착이 완료되면, 고주파 전류 발생기(140)를 권선(130)으로부터 분리한다. 그런 다음에, 고주파 전류 발생기(140)를 다른 변압기(100)의 권선(130)에 연결하여 철심(120)의 제조에 다시 사용할 수 있다.

위에서 설명한 바와 같이, 요크 결합부(154, 155)와 레그 결합부(156, 157)가 W 형상으로 형성됨과 아울러 요크 결합부(154, 155)와 레그 결합부(156, 157)가 접착제(158)에 의해 접착되면, 요크 결합부(154, 155)와 레그 결합부(156, 157)의 결합력 및 접촉면적이 증가될 수 있다. 따라서, 철심(120)의 구조적인 강도와 강성을 증가시킬 수 있으며, 변압기(100)의 사용시 철심(120)에서 발생되는 소음과 진동을 크게 개선할 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100: 변압기
120: 철심
122: 전기강판
130: 권선
140: 고주파 전류 발생기
150: 상부 요크
151: 하부 요크
152, 153: 레그
154, 155: 요크 결합부
156, 157: 레그 결합부
158: 접착제

Claims

복수개의 전기강판들이 적층된 구조로 형성된 변압기의 철심에 있어서,
상기 철심의 상부를 형성하도록 수평하게 배치된 상부 요크;
상기 철심의 하부를 형성하도록 상기 상부 요크의 하측에 수평하게 배치된 하부 요크;
상기 상부 요크와 상기 하부 요크의 사이에 수직하게 배치된 복수개의 레그;
상기 상부 요크의 하부 및 상기 하부 요크의 상부에 복수개가 서로 대향되게 형성된 요크 결합부; 및
상기 요크 결합부에 결합되도록 상기 레그의 상부와 하부에 형성된 레그 결합부;를 포함하고,
상기 요크 결합부 또는 상기 레그 결합부 중 어느 하나는 상기 전기강판들의 적층 방향으로 W 형상의 홈부를 형성하며,
상기 요크 결합부 또는 상기 레그 결합부 중 다른 하나는 상기 W 형상의 홈부에 삽입되도록 상기 전기강판들의 적층 방향으로 W 형상의 돌기부를 형성하는 변압기의 철심.
제1항에 있어서,
상기 전기강판들은 복수개의 그룹으로 구분되고, 각 그룹 내의 상기 전기강판들은 길이 방향으로 서로 다른 위치에 엇갈리게 배치되며,
상기 요크 결합부와 상기 레그 결합부에는 상기 전기강판들의 단부가 서로 밀착될 수 있도록 상호 대응되는 높이로 각각 형성된 변압기의 철심.
제1항에 있어서,
상기 요크 결합부와 상기 레그 결합부의 결합면은 상기 전기강판들의 적층 방향을 따라 단차지게 형성된 변압기의 철심.
제1항에 있어서,
상기 상부 요크, 상기 하부 요크 또는 상기 레그들 중 적어도 하나는, 상기 전기강판들의 적층 방향을 따라 중간 부위에서 양측단으로 갈수록 상기 전기강판의 폭이 좁게 형성된 변압기의 철심.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 요크 결합부와 상기 레그 결합부의 결합력을 향상시키기 위하여 상기 요크 결합부와 상기 레그 결합부의 결합면에 코팅되는 접착제를 더 포함하는 변압기의 철심.
제5항에 있어서,
상기 레그에는 권선이 감기고, 상기 권선에는 고주파 전류를 제공하는 고주파 전류 발생기가 연결되며,
상기 접착제는 상기 권선에 고주파 전류를 제공함에 따라 상기 상부 요크와 상기 하부 요크 및 상기 레그에서 발생되는 열에 의해 용융되고, 상기 요크 결합부와 상기 레그 결합부는 상기 접착제에 의해 접착 고정되는 변압기의 철심.