KR20140004377A - 코어의 국부적 자속포화현상을 이용한 자기저항이나 자기인덕턴스의 가변장치 및 가변시스템 - Google Patents

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KR20140004377A KR1020120071858A KR20120071858A KR20140004377A KR 20140004377 A KR20140004377 A KR 20140004377A KR 1020120071858 A KR1020120071858 A KR 1020120071858A KR 20120071858 A KR20120071858 A KR 20120071858A KR 20140004377 A KR20140004377 A KR 20140004377A
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Abstract

본 발명은 변압기나 리액터의 코어에서 국부적 자속포화현상을 이용하여 코어에 공극을 추가하는 효과를 얻도록 함으로써, 자속포화를 일으키는 전류를 제어하기 위한 자속포화현상을 이용한 자기저항이나 자기인덕턴스의 가변장치에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명의 특징은 주코일이 권선된 주코어; 및 상기 주코어의 일측에 결합되어 주코어의 자속양을 변화시키는 보조자속변화부를 포함하여, 보조자속변화부에 의한 제어로 주코어의 자속양을 변화에 따른 자속포화현상을 일으켜 자기저항이나 자기 인덕턴스를 조절하는 것을 특징으로 한다.

Description

코어의 국부적 자속포화현상을 이용한 자기저항이나 자기인덕턴스의 가변장치{CONTROL SYSTEM OF MAGNETIC RELUCTANCE AND SELF-INDUCTANCE USING PARTIAL FLUX SATURATION PHENOMENON OF CORE}
본 발명은 변압기나 리액터의 코어에서 국부적 자속포화현상을 이용하여 코어에 공극을 추가하는 효과를 얻도록 하는 것으로, 코어의 자기저항, 자기 인덕턴스값을 제어할 수 있고, 커플링 변압기에서는 상호 인덕턴스 혹은 결합계수 값을 제어할 수 있는 자속포화현상을 이용한 자기저항이나 자기인덕턴스의 가변장치에 관한 것이다.
일반적으로 변압기, 리액터 등에 있어서 인덕터의 코어에 공극을 설계하면 에너지의 대부분은 공극 부분에 축적된다. 인덕터에 축적되는 에너지는 자성체에 축적되는 에너지와 공극에 축적되는 에너지의 합이 된다.
그리고 공극이 없는 자성체에 축적되는 에너지는 매우 적게 된다. 이것은 자성체의 투자율이 매우 높아 자성체 내부의 자계가 매우 적기 때문이다. 즉 코어에 있어서 공극 형성의 설계는 중요한 요소가 되며, 이에 이러한 공극은 공극의 길이, 권선수, 인덕턴스, 직류중첩 등과 같은 요인들로 인해 공극 설계가 어렵게 된다.
따라서 효율적인 공극의 운용을 위한 코어 및 가변장치의 구성이 절실하게 요구되는 것이다.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명은 주코어와 주코일이 포함된 변압기나 리액터 등에 적용될 수 있는 것으로, 전류형태의 에너지를 축척하고 방전하는 소자의 자기저항이나 L값을 변화시켜 에너지의 충방전 양을 조절하거나 제어하도록 하는 목적이 있다.
이를 위해 주코어 일측에 부속코어를 결합하여 부속코어의 코일에 직류성분을 인가하거나 또는 주코어 일측에 형성된 변성유체변화부에 인가되는 자기장 또는 전압의 양을 조절하여, 주코어에 자속포화현상을 일으키도록 하는 것이다.
이로써 주코어에서 형성되는 에너지의 정도를 단지 보조자속변화부의 제어만으로도 가능하게 하여, 주코어, 주코일로 이루어진 변압기나 리액터 등의 특성이 양호하도록 하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 주코일이 권선된 주코어; 및 상기 주코어의 일측에 결합되어 주코어의 자속양을 변화시키는 보조자속변화부를 포함하여, 보조자속변화부에 의한 제어로 주코어의 자속양을 변화에 따른 자속포화현상을 일으켜 자기저항이나 자기 인덕턴스를 조절하는 것을 특징으로 하는 자속포화현상을 이용한 자기저항이나 자기인덕턴스의 가변장치를 제공한다.
이에 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 보조자속변화부는 상기 주코어의 일측에 결합되고 부속코일이 권선된 부속코어로 이루어져, 부속코일을 통해 부속코어의 직류흐름의 제어로 주코어의 자속양을 변화에 따른 자속포화현상을 일으켜 자기저항이나 자기 인덕턴스를 조절하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 주코어 또는 부속코어는 페라이트, 더스트, 퍼멀로이 합금, 분말코어 중 어느 하나의 재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 부속코어는 주코어의 주코일이 위치된 곳과 다른 측에 결합되는 것을 특징으로 한다.
이에 더하여 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 부속코어는 주코어의 일측 모서리에 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 부속코일은 주코어의 중앙에 형성된 중앙자로부에 권선되는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 보조코일은 주코어의 중앙에 형성된 중앙자로부에 별도의 부속코어가 결합되는 것을 특징으로 한다.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 보조자속변화부는 상기 주코어의 일측에 변성유체가 포함된 변성유체변화부로 이루어져, 상기 변성유체변화부의 변성유체를 고체상태로 변화하도록 제어하여 주코어의 자속양을 변화에 따른 자속포화현상을 일으켜 자기저항이나 자기 인덕턴스를 조절하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 변성유체는 자기변성유체 또는 전기변성유체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
나아가 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기의 가변장치; 상기 주코일에 연결되어 주코일에 전원을 인가하는 주코어직류인가장치; 상기 보조자속변화부에 인가되는 전원을 조절하는 보조전원조절장치; 및 상기 주코어직류인가장치, 보조전원조절장치와 연결되는 모니터링장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 자속포화현상을 이용한 자기저항이나 자기인덕턴스의 가변시스템를 제공한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명은 주코어와 주코일이 포함된 변압기나 리액터 등에 적용될 수 있는 것으로, 전류형태의 에너지를 축척하고 방전하는 소자의 자기저항이나 L값을 변화시켜 에너지의 충방전 양을 조절하거나 제어하는 탁월한 효과가 있다.
또한 주코어 일측에 부속코어를 결합하여 부속코어의 코일에 직류성분을 인가하거나 또는 주코어 일측에 형성된 변성유체변화부에 인가되는 자기장 또는 전압의 양을 조절하여, 주코어에 자속포화현상이 발생되도록 하는 것이다.
아울러 주코어에서 형성되는 에너지의 정도를 단지 보조자속변화부의 제어만으로도 가능하게 하여, 주코어, 주코일로 이루어진 변압기나 리액터 등의 특성이 양호하도록 하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 가변장치의 일측변 결합형 실시예에 대한 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 가변장치의 모서리 결합형 실시예에 대한 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 가변장치의 중앙철심 결합형 실시예에 대한 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 가변장치의 중앙커플링 결합형 실시예에 대한 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 가변장치의 전체 구성에 대한 예시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 가변장치가 자기변성유체가 적용된 실시예의 구성예시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 가변장치가 전기변성유체가 적용된 실시예의 구성예시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 가변장치가 자기변성유체가 적용된 실시예에서 자기변성유체에 자기장이 인가되지 않은 상태에서의 자기변성유체의 분포예시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 가변장치가 자기변성유체가 적용된 실시예에서 자기변성유체에 자기장이 인가된 상태에서의 자기변성유체가 정렬된 상태의 분포예시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 가변장치가 전기변성유체가 적용된 실시예에서 전기변성유체에 전압이 인가된 상태에서의 전기변성유체가 정렬된 상태의 분포예시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 가변장치의 보조자속변화부가 작동되지 않은 때의 주코어의 펑션제너레이터의 파형에 대한 사진이다.
도 12는 본 발명에 따른 가변장치의 보조자속변화부가 작동됨에 따른 주코어의 펑션제너레이터의 파형에 대한 사진으로, 주 코어의 전류가 변화된 상태로 나타난 도면이다.
이하 첨부되는 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
즉 본 발명에 따른 자속포화현상을 이용한 자기저항이나 자기인덕턴스의 가변장치(10)(즉 일명 '주코어 자속가변장치')는 첨부된 도 1 내지 도 12 등에서와 같이, 주코일(22)이 권선된 주코어(21) 및 상기 주코어(21)의 일측에 결합되어 주코어(21)의 자속양을 변화시키는 보조자속변화부(30) 등을 포함하여 이루어지는 것이다.
특히 본 발명에 따른 가변장치(10)는 보조자속변화부(30)에 의한 제어로 주코어(21)의 자속양을 변화에 따른 자속포화현상을 일으켜 자기저항이나 자기 인덕턴스를 조절하거나 또는 상호인덕턴스, 결합계수 등이 조절이 가능한 자속포화현상을 이용한 자기저항이나 자기인덕턴스의 가변장치를 제공한다.
그리고 이러한 가변장치에 있어서, 상기 보조자속변화부(30)는 상기 주코어(21)의 일측에 결합되고 부속코일(32)이 권선된 부속코어(31)로 이루어져, 부속코일(32)을 통해 부속코어(31)의 직류흐름의 제어로 주코어(21)의 자속양을 변화에 따른 자속포화현상을 일으켜 자기저항이나 자기 인덕턴스를 조절하거나 또는 상호인덕턴스, 결합계수 등을 조절할 수 있는 것이다.
이에 상기 주코어(21) 또는 부속코어(31)는 페라이트, 더스트, 퍼멀로이 합금, 분말코어 중 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 부속코어(31)와 주코어(21)의 결합에 따른 실시예들을 보면, 도 1에서와 같이 상기 부속코어(31)는 주코어(21)의 주코일(22)이 위치된 곳과 다른 측에 결합되는 일측변 결합형으로 실시될 수 있을 것이다.
이러한 일측변 결합형으로 부속코어(31)와 주코어(21)가 결합됨에 있어서, 실제로 부속코어(31)는 도 1과 같이 주코어(21)에 대비하여 크게 형성될 수도 있지만, 보다 작은 크기로 이루어질 수 있을 것이다. 그리고 주코어(21)에서 흐르는 전류의 흐름방향과 같은 방향으로 부속코어(31)에 흐르는 전류 흐름방향이 같게 되고, 서로 겹쳐지는 전류의 흐름 영역이 비교적 넓게 이루기 때문에 자기저항이나 자기인덕턴스의 조절을 보다 쉽게 이룰 수 있을 것이다.
다음으로 도 2에서와 같이 상기 부속코어(31)는 주코어(21)의 일측 모서리에 결합되는 모서리 결합형으로 실시될 수 있을 것이다.
이러한 모서리 결합형으로 부속코어(31)가 주코어(21)의 일측 모서리 부분에 결합되도록 함으로써, 주코어(21)에 다른 결합부재들의 영역을 침범하지 않아 설치효율이 증대될 것이다. 아울러 부속코어(31)와 주코어(21)에 흐르는 전류의 흐름영역이 좁게 되어 미세한 조절이 이루어질 수 있을 것이다.
또한 도 3에서와 같이, 상기 부속코일(32)은 주코어(21)의 중앙에 형성된 중앙자로부에 권선되는 중앙철심 결합형으로 실시될 수 있을 것이다.
특히 중앙자로의 코어부분은 기존의 제품들을 응용하여 마련할 수도 있기 때문에 설치의 효율을 갖게 될 것이다.
그리고 도 4에서와 같이 상기 보조코일(32)은 주코어(21)의 중앙에 형성된 중앙자로부에 별도의 부속코어가 결합되는 중앙커플링 결합형으로 실시될 수 있을 것이다.
따라서 이처럼 중앙커플링 결합형으로 마련된 경우에는 보다 효율적으로 부속코어의 전류를 조절하기가 용이한 것이며, 이러한 중앙커플링 결합형으로 마련되어 주코어에 대해 상호인덕턴스, 결합계수 등을 조절하기가 용이하게 될 것이다.
이처럼 마련되는 본 발명에 따른 가변장치에 있어서, 도 1에서와 같이 주코어(21) 일측 아래에 부속자속변화부(30)의 부속코어(31)가 결합(일측변 결합형)되도록 하거나 또는 도 2에서와 같이 주코어(21)의 일측 모서리에 부속코어(31)가 결합(모서리 결합형)되도록 마련될 수 있는 것이다. 따라서 부속코어(31)의 부속코일(32)에 직류성분을 인가하여 자속포화현상을 발생키시게 되고, 이에 따라 주코어(21)의 자기인덕턴스 또는 자기저항을 변화시는 것이다. 이로 인하여 주코어(21), 주코일(22)에 의한 충방전되는 에너지의 양을 조절하거나 제어할 수 있을 것이다.
이는 기존의 공극설계를 통해 고정된 L값이나 자기저항 값을 얻었던 것에 비해, 본 발명에 의하여 부속코어(31)의 직류제어를 통해 L값이나 자기저항의 값을 보다 효율적으로 조절하거나 제어할 수 있는 탁월한 효과를 갖게 된다.
아울러 보조자속변화부(30)의 또 다른 실시형태로, 도 3에서와 같이 주코어(21)의 중앙의 코어 부분을 부속코어를 형성(중앙철심 결합형)하거나 또는 도 4에서와 같이 주코어(21) 중앙으로 별도로 커플링 결합(중앙커플링 결합형)되도록 실시될 수 있을 것이다. 그리하여 중앙의 코어에 직류성분을 인가하여 자속포화현상을 발생키시고 이에 따라 전체 주코어(21)의 상호인덕턴스 및 결합계수를 변화시켜 에너지의 전달양을 조절하거나 제어할 수 있을 것이다. 즉 기존의 기술은 재로가 제한되어 고정됨으로써 고정된 상호인덕턴스 및 결합계수를 갖기 때문에 에너지의 전달양을 조절하기가 곤란하였으나, 본 발명에서는 다양한 형태로 실시되는 보조자속변화부(30)에서의 직류제어에 의하여 주코어의 상호인덕턴스 및 결합계수의 값을 제어하여 조절할 수 있는 것이다.
이와 같이 마련되는 주코어(21), 부속코어(31), 커플링 변압기의 코어(중앙철심 결합형 또는 중앙커플링 결합형에서의 중앙에 마련되는 코어) 등은 자로의 폐로를 이루는 구조로 될 것이다.
그리고 이들 코어들의 재질은 페라이트, 더스트, 퍼멀로이 합금, 분말코어 등으로 이루어질 수 있는 등 일반적인 코어의 재료로 이루어질 수 있을 것이다.
또한 이들 코어들에 감겨지는 코일의 재료도 일반적으로 사용되는 코일들을 이용하게 될 것이다.
그리고 도 1 내지 도 4 등의 부속코어(31)의 결합은 기존의 주코어(21)에 압착하여 결합하거나 또는 코어의 성형 시에 주코어(21)와 부속코어(31)가 일체로 성형되어 결합되도록 실시될 수 있는 등, 다양한 방식에 의하여 부속코어와 주코어가 결합되도록 마련될 것이다.
아울러 도 3 또는 도 4의 중앙철심 결합형, 중앙커플링 결합형 등의 가운데 철심의 제작은 기존의 커플링 변압기의 것을 그대로 이용할 수도 있고, 별도로 중앙 결합형 코어를 결합하도록 실시될 수도 있을 것이다.
나아가 이러한 부속코어(31)의 부속코일(32)이 결합되어 직류 전원이 인가되도록 하는 직류인가장치인 보조전원조절장치(13)는 직류를 인가하는 장치의 구성이라면 일반적으로 이용되고 있는 직류인가장치가 적용될 수 있을 것이다.
다음으로 본 발명의 다른 실시로, 주코어(21) 일측으로 공극의 형성과 같은 특성을 나타낼 수 있도록 하는 영역을 마련할 수 있을 것이다.
좀더 구체적으로 살펴보면, 도 6 내지 도 10 등에서와 같이, 상기 보조자속변화부(30)는 상기 주코어(21)의 일측에 변성유체가 포함된 변성유체변화부(35)로 이루어져, 상기 변성유체변화부(35)의 변성유체를 고체상태로 변화하도록 제어하여 주코어(21)의 자속양을 변화에 따른 자속포화현상을 일으켜 자기저항이나 자기 인덕턴스를 조절하도록 마련될 수 있을 것이다
이에 상기 변성유체는 자기변성유체 또는 전기변성유체로 이루어질 수 있을 것이다.
즉 도 6 내지 도 10 등에서와 같이 주코어(21)의 일측으로 자기변성유체(36, MR 유체, Magneto Rheological fluid) 또는 전기변성유체(37, ER 유체, Electro Rheological fluid)가 포함된 변성유체변화부(35)를 마련하여 실시될 수 있을 것이다. 이와 같은 자기변성유체와 전기변성유체의 특유한 성질을 이용하여 마치 공극이 추가된 것과 같은 효과, 특성을 갖도록 마련된 것이다.
즉 자기변성유체는 자기장을 인가하여 비인가된 상태보다 공극이 추가된 것과 같은 효과를 가지도록 하여, 결국 주코어(21)의 자속양을 변화시키고, 이에 따라 주코어(21)에 와인딩된 권선(주코일(22))에 흐르는 전류양을 제어할 수 있을 것이다.
또한 전기변성유체도 자기변성유체에서처럼 전기변성유체가 마련된 부분에 전압을 인가하여 전기변성유체가 비인가된 상태보다 공극이 추가된 것과 같은 특성을 가지도록 하여, 주코어(21)의 자속양을 변화시키도록 하는 것이다.
이에 도 6에서와 같이 마련되는 본 발명에 따른 가변장치(10)는 자기변성유체(36)가 포함된 변성유체변화부(35)로 하여 보조자속변화부(30)가 마련되는 것이다.
이에 일반적으로 이용되는 자기변성유체(36, MR 유체, Magneto Rheological fluid)는 일반적으로 오일속에 나노사이즈의 페라이트 입자가 고루 분포되어 있는 유체를 말하는데, 그 입자에는 입자가 가라앉지 않도록 하기 위해 오일과 같은 비중을 가지도록 특수 화학코팅 처리를 하게 된다.
이러한 자기변성유체는 유체에 자기장을 인가하지 않았을 때에는 도 8에서와 같이 액체상태의 특성을 갖게 된다. 그러나 자기장을 인가하게 되면 도 9에서와 같이 고체 상태로 변하게 되는 것이며, 이러한 상태변화로 오일 속에 불규칙하게 흩어져 있던 입자들이 규칙적으로 배열되어 기둥처럼 서있게 된다. 이런 현상으로 마치 공극이 없다가 공극이 추가된 것과 같은 특성을 갖게 되는 것이다.
다음으로 도 7에서와 같이 마련되는 본 발명에 따른 가변장치(10)는 전기변성유체(37)가 포함된 변성유체변화부(35)로 하여 보조자속변화부(30)가 마련되는 것이다.
이에 일반적으로 이용되는 전기변성유체(37, ER 유체, Electro Rheological fluid)는 자기변성유체와 유사한 상태 특성을 갖는 것으로, 오일속에 나노사이즈의 입자가 고루 분포되어 있는 유체이다.
이러한 전기변성유체에 전압을 가하지 않았을 때에는 액체상태를 갖게 된다. 이에 도 7에서와 같이 마련하여 전기변성유체에 전압을 인가하게 되면 도 10에서와 같이 고체 상태로 변하게 된다. 즉 오일 속에 불규칙하게 흩어져 있던 입자들이 고체상태로 변하면서 입자들이 규칙적으로 배열되어 기둥처럼 서있게 된다. 이런 현상으로 마치 공극이 추가된 것과 같은 특성을 갖게 되는 것이다.
따라서 이러한 자기변성유체(36), 전기변성유체(37)가 포함된 변성유체변화부(35)로 하여 보조자속변화부(30)를 이루어 가변장치(10)가 마련되는 것으로, 이러한 가변장치는 리액터 및 기타 응용기술로 하여 전력전자의 PCS의 전류원, 각종 리액터, 변압기 등에 활용될 것이다.
이상에서와 같이 마련되는 본 발명에 따른 자속포화현상을 이용한 가변장치(주코어 자속가변장치)에 더하여 주코어 또는 부속코어의 작동을 모니터링하는 구성이 더 마련될 수 있을 것이다.
즉 상기와 같이 다양한 실시로 이루어지는 가변장치(10)(주코어 자속가변장치)가 마련되고, 상기 주코일(22)에 연결되어 주코일(22)에 전원을 인가하는 주코어직류인가장치(12)가 마련될 수 있을 것이다.
그리고 상기 보조자속변화부(30)에 인가되는 전원을 조절하는 보조전원조절장치(13)와 함께, 상기 주코어직류인가장치(12), 보조전원조절장치(13)와 연결되는 모니터링장치(15) 등이 포함되어 자속포화현상을 이용한 가변시스템이 마련될 수 있을 것이다.
그리하여 주코어직류인가장치(12)에 의해 주코어에 대한 작용이 이루어질 것이고, 보조전원조절장치(13)에 의하여 부속코어에 관련된 작동을 조절할 수 있을 것이다.
나아가 모니터링장치(15)에 의해서 주코어 및 부속코어 등에서의 작동을 모니터링함으로써 효율적인 작용이 이루어지도록 하는 것이다.
이상에서와 같이 다양한 실시예로 마련되는 본 발명에 따른 자속포화현상을 이용한 가변장치(10)(즉 주코어 자속가변장치)는 자기저항이나 자기인덕턴스(L)값을 변화시키거나 또는 상호인덕턴스나 결합계수 등을 변화시키려는 주코어(21)의 일부에 부속코어(31) 또는 변성유체변화부(35) 등과 같은 보조자속변화부(30)를 구성하는 것이다. 특히 주 실시예로, 부속코어(31)에 의하여 주코어(21)의 자속과 같은 방향으로 부속코어(31)의 자속이 흐를 수 있도록 부속코어(31)의 부속코일(32)에 전원을 인가하는 것이다. 또는 다른 실시예로 변성유체변화부(35)를 형성하여 유체 변화를 일으키도록 구성한 것이다.
이로써 주코어(21)의 일부에 자속포화현상이 발생되도록 하고, 결과적으로 주코어(21)의 자속의 양을 조절할 수 있게 하는, 자속포화현상을 이용한 자기저항이나 자기인덕턴스의 가변장치(즉 주코어 자속가변장치)를 구성한 것이다.
즉 주코어(21) 자속의 양은 전류에 의한 쇄교자속의 수에 대한 그래프에서 선형영역과 비선형영역 모두에서 제어가 가능한 것이다.
아울러 중앙커플링 결합형의 실시예의 변압기에서처럼 중간 철심에 같은 원리로 자속포화현상을 이용하여 결합계수, 상호인덕턴스를 임의적으로 제어할 수 있을 것이다.
따라서 이와 같이 마련되는 본 발명에 따른 자속포화현상을 이용한 자기저항이나 자기인덕턴스, 그리고 상호인덕턴스, 결합계수 등을 조절할 수 있는 가변장치(즉 일명 '주코어 자속가변장치')는, 전력전자의 PCS(Power Conditioning System) 분야에서 DC/DC 컨버터, 인버터 등의 전류원으로 이용될 수 있고, 각종 리액터에 활용되고 또한 변압기 특성(전류, 전압, 효율, 자속의 흐름, 자기인덕턴스, 상호인덕턴스, 결합계수 등)을 가변하고자 하는 기술영역의 장치에 적용되어 활용될 경우 유용하게 에너지원을 조절할 수 있을 것이다.
특히 공극 설계(air gap)가 필요한 플라이백 컨버터와 리액터 설계에서 유용하게 활용되어, 설계에 많은 어려움이 있는 공극 설계 기술 영역에 유용하게 이용될 것이다.
이상에서와 같이 실시되는 본 발명에 따른 자속포화현상을 이용한 자기저항이나 자기인덕턴스, 결합계수, 상호인덕턴스 등의 가변장치에 따르면 보조자속변화부(30)의 제어로 주코어(21)에서의 자속포화현상을 통하여 주코어를 통한 전류의 변화가 일어나도록 하는 것이다.
즉 도 11과 도 12는 주코어에서의 펑션제너레이터의 파형에 관한 것으로, 도 11에서처럼 보조코어에 직류가 인가되지 않은 상태의 파형으로부터, 도 12에서처럼 보조코어에 직류를 인가함에 의해 주코어 일부에 포화시킨 상태의 파형을 일이키는 것으로, 이들 자료에서처럼 주코어의 전류가 상당한 폭으로 변화됨을 알 수 있다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 일실시예를 기재한 것이므로, 상기 실시예의 기재에 의하여 본 발명의 기술적 사상이 제한적으로 해석되어서는 아니 된다.
10 : 가변장치 12 : 주코어직류인가장치
13 : 보조전원조절장치 15 : 모니터링장치
21 : 주코어 22 : 주코일
30 : 보조자속변화부 31 : 부속코어
32 : 부속코일 35 : 변성유체변화부
36 : 자기변성유체 37 : 전기변성유체

Claims (10)

  1. 주코일이 권선된 주코어; 및
    상기 주코어의 일측에 결합되어 주코어의 자속양을 변화시키는 보조자속변화부;
    를 포함하여,
    보조자속변화부에 의한 제어로 주코어의 자속양을 변화에 따른 자속포화현상을 일으켜 자기저항이나 자기 인덕턴스를 조절하는 것을 특징으로 하는 자속포화현상을 이용한 자기저항이나 자기인덕턴스의 가변장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 보조자속변화부는 상기 주코어의 일측에 결합되고 부속코일이 권선된 부속코어로 이루어져,
    부속코일을 통해 부속코어의 직류흐름의 제어로 주코어의 자속양을 변화에 따른 자속포화현상을 일으켜 자기저항이나 자기 인덕턴스를 조절하는 것을 특징으로 하는 자속포화현상을 이용한 자기저항이나 자기인덕턴스의 가변장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 주코어 또는 부속코어는 페라이트, 더스트, 퍼멀로이 합금, 분말코어 중 어느 하나의 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자속포화현상을 이용한 자기저항이나 자기인덕턴스의 가변장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 부속코어는 주코어의 주코일이 위치된 곳과 다른 측에 결합되는 것을 특징으로 하는 자속포화현상을 이용한 자기저항이나 자기인덕턴스의 가변장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 부속코어는 주코어의 일측 모서리에 결합되는 것을 특징으로 하는 자속포화현상을 이용한 자기저항이나 자기인덕턴스의 가변장치.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 부속코일은 주코어의 중앙에 형성된 중앙자로부에 권선되는 것을 특징으로 하는 자속포화현상을 이용한 자기저항이나 자기인덕턴스의 가변장치.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 보조코일은 주코어의 중앙에 형성된 중앙자로부에 별도의 부속코어가 결합되는 것을 특징으로 하는 자속포화현상을 이용한 자기저항이나 자기인덕턴스의 가변장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 보조자속변화부는 상기 주코어의 일측에 변성유체가 포함된 변성유체변화부로 이루어져,
    상기 변성유체변화부의 변성유체를 고체상태로 변화하도록 제어하여 주코어의 자속양을 변화에 따른 자속포화현상을 일으켜 자기저항이나 자기 인덕턴스를 조절하는 것을 특징으로 하는 자속포화현상을 이용한 자기저항이나 자기인덕턴스의 가변장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 변성유체는 자기변성유체 또는 전기변성유체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자속포화현상을 이용한 자기저항이나 자기인덕턴스의 가변장치.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항의 가변장치;
    상기 주코일에 연결되어 주코일에 전원을 인가하는 주코어직류인가장치;
    상기 보조자속변화부에 인가되는 전원을 조절하는 보조전원조절장치; 및
    상기 주코어직류인가장치, 보조전원조절장치와 연결되는 모니터링장치;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자속포화현상을 이용한 자기저항이나 자기인덕턴스의 가변시스템.
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