KR20140139616A - 변압기 코일을 제조하기 위한 방법, 몰드 및 시스템 - Google Patents

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종윤 임
성철 이
건우 남
창현 이
스테판 샤알
마르틴 카렌
사무엘 아웃텐
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에이비비 테크놀로지 리미티드
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Abstract

본원에는 삼각형 권취 코어; 저전압(LV) 권취부; 및 적어도 하나의 고전압(HV) 포일 디스크 권취부를 포함하는 변압기와, 고전압(HV) 내부 몰드 조립체를 제공하는 단계; 그리고 상기 HV 내부 몰드 조립체 상에 적어도 하나의 HV 포일 디스크 권취부를 권취하는 단계를 포함하는, 변압기 코일의 제조 방법이 개시된다. 또한, 본원에는 삼각형 권취 코어의 상단 위치 및 하단 위치에 각각 배열된 측부 기어들; 상기 측부 기어들에 연결된 고전압(HV) 내부 몰드 조립체; 및 상기 측부 기어들에 연결된 HV 외부 몰드 조립체를 포함하고, 상기 HV 외부 몰드 조립체는 그 길이를 가로지르는 상단 개방부를 갖는 몰드가 개시된다.

Description

변압기 코일을 제조하기 위한 방법, 몰드 및 시스템{METHOD, MOLD AND SYSTEM FOR MANUFACTURING A TRANSFORMER COIL}
본 발명은 일반적으로 변압기 기술의 분야에 관한 것으로서, 특히 변압기 코일을 제조하기 위한 방법, 몰드 및 시스템에 관한 것이다.
삼각형 권취 코어 변압기는 3상 배전 시스템에서 적은 손실, 감소된 소음 수준, 저중량, 작은 돌입 전류(inrush current), 작은 풋 프린트(foot print), 더욱 자화가능한 외부 자기 복사장 및 낮은 제 3 고조파들과 같은 많은 장점을 가진다.
3상 배전 변압기들을 위한 삼각형 권취 코어는 통상적으로 3개의 코어 프레임들로 구성되고, 이들은 필수적으로 한 그룹의 하나 이상의 루프들의 자성 강철 또는 유사한 저자성 저항 재료이다. 코어 프레임들은 위에서 볼 때 코어가 삼각 형태를 취하도록 함께 설치된다. 도 1은 삼각형 권취 코어(101), 저전압(LV) 코일(102) 및 고전압(HV) 코일(103)을 포함하는 변압기(100)를 도시한다. 각 상의 변압기는 도 1에 도시된 바와 같이 2개의 루프들이 통과하는 단일 코어 레그(core leg)에 설치된다. 각각의 코어 레그는 함께 설치되어서 수직 코어 레그를 형성하는 2개의 코어 프레임들의 부분으로 구성된다. 폐쇄된 코어 루프들은 삼각형 권취 코어 변압기들의 유일한 특성에 기여하지만, 루프들은 코일들의 삽입을 허용하도록 개방될 수 없다. 여기서, 각 상의 고전압 코일 및 저전압 코일은 조립된 코어에 권취되어야 한다. 이는 코일들이 코어로부터 분리되게 조립되고 뒤에 배치될 수 있게 하는, 적층 코어들을 갖는 전형적인 유형의 건식 변압기들과는 구별된다.
폐루프 삼각형 코어를 위한 전류 기술은 고전압 코일(도 2 참조)들을 위한 삼각형(또는 원형) 와이어 권취부 및 저잔압 코일들을 위한 포일 또는 와이어 권취부를 사용하는 것으로 구성된다.
와이어 권취부는 고전압 권취부를 위한 포일 디스크 권취부(도 3 참조)와 비교되는 일부 단점들 즉, 높은 전압 등급(예를 들어, 24kV 및 36kV 등급) 등에서 고가의 재료 비용, 많은 노동 시간, 많은 부분 방전 문제점들을 가진다.
포일 디스크 권취부는 많은 제조 및 디자인 장점들과 함께 사용된다. 그러나, 권취 기계의 결핍 및 불분명한 권취 공정으로 인하여, 폐루프 삼각형 권취 코어를 제시하지 못했다.
또한, 삼각형 권취 코어의 모든 자성 루프는 폐쇄되고 마무리된 고전압(HV) 코일 및 저전압(LV) 코일을 각각의 코어 레그들에 삽입하기 위하여 기계적으로 개방될 수 없기 때문에, 모든 3상 HV 및 LV 코일들은 도 1에 도시된 바와 같이 삼각형 코어레그에 직접 권취된다.
종래의 몰드 구조로서, 프리프레그(prepreg) 포일 권취부를 위한 LV 몰드 및 진공 주조 코일(VCC) 와이어 권취부 또는 포일 디스크 권취부를 위한 HV 몰드는 폐쇄된 코어 루프 기하학적 형태로 인하여 권취 및 주조 공정 중에 함께 측부 기어에 연결된다. 그리고 LV 코일은 권취 중에 그러한 조합형 몰드 구조체에서 인출을 위하여 몰드의 단부에서 충분한 공간을 필요로 한다. 따라서, HV 주조 코일을 위한 수직 주조 공정은 통상적으로 삼각형 권취 코어 변압기에 대해서 사용된다.
특히 HV 코일에서 수직 주조 공정 중에 전도체 미끄러짐이 발생할 수 있다. 전도체 미끄러짐은 일상적인 공장 시험 및/또는 현장 작동 중에 유전체 고장의 직접적인 원인이 될 수 있다.
내부에 사용된 수직 주조 및 몰드들은 또한 코일의 형상을 변경할 수 있으며, 이는 특히 낮은 주위 온도 작동 중에 다른 기계적 강도를 유도할 수 있다. 수평 몰딩으로부터 코일 디자인들의 차이로 인하여, 수직 주조 장치들에 대해서 추가의 열적 충격 시험이 요구된다. 수평 몰딩에서의 경험은 수직 몰딩에서의 인증을 위하여 직접 적용될 수 없다.
본 발명의 실시예들의 목적들 중 하나는 변압기 코일을 제조하기 위한 방법, 몰드 및 시스템을 제공하는 것이며, 이는 종래 기술에 있는 상술한 문제점들의 적어도 일부를 제거하거나 또는 적어도 완화시킨다.
본 발명의 한 형태에서, 삼각형 권취 코어; 저전압(LV) 권취부; 및 적어도 하나의 고전압(HV) 포일 디스크 권취부를 포함하는 변압기가 제공된다.
본 발명의 한 실시예에서, 상기 적어도 하나의 HV 포일 디스크 권취부는 HV 코일을 형성하기 위해 수평으로 주조된다.
본 발명의 한 형태에서, 고전압(HV) 내부 몰드 조립체를 제공하는 단계; 그리고 상기 HV 내부 몰드 조립체 상에 적어도 하나의 HV 포일 디스크 권취부를 권취하는 단계를 포함하는, 변압기 코일의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 한 실시예에서, 삼각형 권취 코어가 권취 기계의 권취 부분의 레일 위에 제공되고, 포일 디스크 권취부가 권취된 후에, 상기 삼각형 권취 코어가 다음 포일 디스크 권취 위치에 재배치되도록 상기 레일이 이동한다.
본 발명의 한 실시예에서, HV 내부 몰드 조립체를 제공하는 단계는 상기 HV 내부 몰드 조립체를 상기 삼각형 권취 코어의 상단 위치 및 하단 위치에 각각 배열된 측부 기어들에 연결하는 단계를 포함한다.
본 발명의 한 실시예에서, 상기 방법은 HV 외부 몰드 조립체를 상기 측부 기어들에 연결하는 단계로서, 상기 HV 외부 몰드 조립체가 상기 HV 외부 몰드 조립체의 길이를 가로지르는 상단 개방부를 갖는, 상기 연결 단계; 그리고 상기 상단 개방부를 통해서 상기 HV 포일 디스크 권취부의 수평 주조를 실행하는 단계를 추가로 포함한다.
본 발명의 한 실시예에서, 벽들이 상기 HV 외부 몰드 조립체의 길이를 가로지르는 상기 상단 개방부의 양쪽 에지에 각각 형성되고, 돔 플레이트(dome plate)가 상기 측부 기어들에 각각 설치되어서, 상기 HV 외부 몰드 조립체의 상기 상단 개방부 상에 돔 영역을 형성한다.
본 발명의 한 실시예에서, 벽들이 상기 HV 외부 몰드 조립체의 길이를 가로지르는 상기 상단 개방부의 양쪽 에지에 각각 형성되고, 하나 이상의 측부 플레이트 조립체가 상기 HV 내부 몰드 조립체와 상기 HV 외부 몰드 조립체 사이의 공간을 덮기 위하여 상기 삼각형 권취 코어 주위에 그리고 상기 삼각형 권취 코어의 상단 위치 및/또는 하단 위치에 설치되고, 그리고 돔 플레이트가 상기 각각의 측부 플레이트 조립체 상에 설치되어서, 상기 HV 외부 몰드 조립체의 상단 개방부 상에 돔 영역을 형성한다.
본 발명의 한 실시예에서, 상기 방법은 저전압(LV) 내부 몰드 조립체를 상기 측부 기어들에 연결하는 단계; 그리고 상기 LV 내부 몰드 조립체 상에 LV 권취부를 권취하는 단계를 추가로 포함한다.
본 발명의 한 실시예에서, 상기 적어도 하나의 HV 포일 디스크 권취부는 다중 HV 포일 디스크 권취부들을 포함하고, 상기 방법은 상기 다중 HV 포일 디스크 권취부들을 상기 HV 내부 몰드 조립체 상에 동시에 권취하는 단계를 추가로 포함한다.
본 발명의 한 형태에서, 삼각형 권취 코어의 상단 위치 및 하단 위치에 각각 배열된 측부 기어들; 상기 측부 기어들에 연결된 고전압(HV) 내부 몰드 조립체; 및 상기 측부 기어들에 연결된 HV 외부 몰드 조립체를 포함하고, 상기 HV 외부 몰드 조립체는 그 길이를 가로지르는 상단 개방부를 갖는, 변압기 코일 제조용 몰드가 제공된다.
본 발명의 한 실시예에서, 상기 HV 외부 몰드 조립체는 하나 이상의 금속 형태들로 구성되는 성형 몰드이다.
본 발명의 한 실시예에서, 벽들이 상기 HV 외부 몰드 조립체의 길이를 가로지르는 상기 상단 개방부의 양쪽 에지에 각각 형성되고, 돔 플레이트가 상기 측부 기어들의 각각에 설치되어서, 상기 HV 외부 몰드 조립체의 상단 개방부 상에 돔 영역을 형성한다.
본 발명의 한 실시예에서, 벽들이 상기 HV 외부 몰드 조립체의 길이를 가로지르는 상기 상단 개방부의 양쪽 에지에 각각 형성되고, 하나 이상의 측부 플레이트 조립체가 상기 HV 내부 몰드 조립체와 상기 HV 외부 몰드 조립체 사이의 공간을 덮기 위하여 상기 삼각형 권취 코어 주위에 그리고 상기 삼각형 권취 코어의 상단 위치 및/또는 하단 위치에 설치되고, 그리고 돔 플레이트가 상기 각각의 측부 플레이트 조립체 상에 설치되어서, 상기 HV 외부 몰드 조립체의 상단 개방부 상에 돔 영역을 형성한다.
본 발명의 한 실시예에서, 상기 몰드는 상기 HV 외부 몰드 조립체의 상기 상단 개방부 상에 고정된 하나 이상의 연결 플레이트들을 추가로 포함한다.
본 발명의 한 형태에서, 권취 부분, 디코일러 부분(decoiler part) 및 재료 공급 아암들을 갖는 권취 기계; 권취 기계의 권취 부분에 있는 레일 상에 장착된 삼각형 권취 코어; 및 본 발명의 실시예들에 따른 몰드를 포함하는 변압기 코일을 제조하기 위한 시스템이 제공된다.
본 발명의 예시적인 실시예들은 일반적인 용어로 기술하였으며, 반드시 축척되지 않은 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 삼각형 권취 코어, LV 코일 및 HV 코일을 갖는 변압기를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 종래의 와이어 권취 기계에 의한 와이어 권취부의 단면도.
도 3은 종래의 포일 디스크 권취 기계에 의한 포일 디스크 권취부의 단면도.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 삼각형 권취 코어의 수평 주조를 위한 몰드의 상면도, 전면도 및 측면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 삼각형 권취 코어의 수평 주조를 위한 몰드의 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 삼각형 권취 코어의 수평 주조를 위한 몰드의 복수의 실시예들을 개략적으로 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 삼각형 권취 코어를 위한 포일 디스크 권취 기계를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 코일을 제조하기 위한 방법을 도시하는 플로우 차트.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 코일을 제조하기 위한 방법에 있는 일반적인 상세 단계들을 도시하는 플로우 차트.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 하기에 더욱 상세하게 기술될 것이며, 일부 도면에서는 본 발명의 모든 실시예가 도시된 것은 아니다. 사실, 본 발명은 많은 다른 형태들로 구체화될 수 있고 본원에 기술된 실시예들로 제한되는 것으로 해석될 수 없다; 오히려, 이들 실시예들은 본원이 적용가능한 법률적 요건들을 충족하도록 제공된다. 유사 부호들은 유소 요소들을 지시한다.
일부 예시적인 실시예에서, 삼각형 권취 코어; 저전압(LV) 권취부; 및 적어도 하나의 고전압(HV) 포일 디스크 권취부를 포함하는 변압기가 제공된다.
일부 예시적인 실시예에서, 본 발명의 한 실시예에서, 상기 적어도 하나의 HV 포일 디스크 권취부는 HV 코일을 형성하기 위해 수평으로 주조된다.
일부 예시적인 실시예에서, 수평 주조 코일을 위한 몰드가 제공된다. 상기 몰드는 LV 인출과 간섭되지 않는다. 또한, 상기 몰드는 수평 위치에서 삼각형 권취 코어의 HV 코일 안으로 에폭시 시스템이 부어질 수 있도록 설계된다.
구체적으로, 도 4a 내지 도 4c, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 코일 제조용 몰드는 2개의 측부 기어들(4,5); HV 내부 몰드 조립체; 및 HV 외부 몰드 조립체(2)를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 2개의 측부 기어들(4,5)은 수평 권취 LV 및 HV 코일에 대한 삼각형 권취 코어의 상단 위치 및 하단 위치에 각각 배열된다.
명세서의 본문에서, 삼각형 권취 코어의 상단 위치 및 하단 위치는 삼각형 권취 코어 상의 LV 및 HV 권취부들의 양 단부들의 위치들을 각각 지시한다. 용어 상단 위치 및 하단 위치는 수직 주조에서 광범위하게 사용되고 상부 위치 및 하부 위치를 각각 나타낸다. 수평 주조에 대한 동일 용어들이 삼각형 권취 코어 상의 동일 위치를 표시하기 위하여 본원에 사용된다. 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이,수직 주조를 위하여 하나의 측부 기어(4)는 상단(우측) 위치에 있고 다른 기어(5)는 하단(좌측) 위치에 있다.
일 실시예에서, HV 몰드 조립체는 수평 주조를 위하여 HV 포일 디스크 권취부들의 권취를 위하여 측부 기어(4,5)에 연결되고 측부 기어(4,5)와 함께 밀봉된다. HV 외부 몰드 조립체(2)는 또한 수평 주조를 위하여 실시예들 중 하나에 따라서 측부 기어(4,5)에 연결되고 측부 기어(4,5)와 함께 밀봉된다.
예시적인 실시예들 중 하나에서, HV 외부 몰드 조립체(2)는 코일의 측부들의 원하는 형상으로 함께 끼워지는 하나 이상의 금속 형태부들로 구성되는 성형 몰드이다. 이는 주조 공정 중에 에폭시 누설 없이 측부 기어(4,5) 및/또는 측부 플레이트(1)를 조립하도록 끼워진다. 이는 또한 다른 상 몰드들과 임의의 기계적 간섭을 회피하도록 끼워진다.
일 실시예에서, HV 외부 몰드 조립체(2)의 상단 개방부는 HV 외부 몰드 조립체(2)의 길이를 가로질러 제공된다. 2개의 벽들은 상기 길이를 가로질러 HV 외부 몰드 조립체(2)의 상단 개방부의 양쪽 에지에 형성된다.
하나의 예시적인 실시예에서, 상기 벽들은 HV 외부 몰드 조립체(2)의 길이를 가로지르는 상기 상단 개방부의 양쪽 에지 상에 각각 형성되고, 돔 플레이트(3)는 측부 기어(4,5)에 각각 형성되어서, HV 외부 몰드 조립체(2)의 상단 개방부에 돔 영역을 형성한다.
하나의 예시적인 실시예에서, 상기 벽들은 상기 HV 외부 몰드 조립체(2)의 길이를 가로지르는 상기 상단 개방부의 양쪽 에지에 각각 형성되고, 하나 이상의 측부 플레이트 조립체(1,1')가 상기 HV 내부 몰드 조립체와 상기 HV 외부 몰드 조립체(2) 사이의 공간을 덮기 위하여 상기 삼각형 권취 코어 주위에 그리고 상기 삼각형 권취 코어의 상단 위치 및/또는 하단 위치에 설치되고, 그리고 돔 플레이트(3)가 상기 각각의 측부 플레이트 조립체(1,1') 상에 설치되어서, 상기 HV 외부 몰드 조립체(2)의 상단 개방부 상에 돔 영역을 형성한다.
하나의 예시적인 실시예에서, 상기 몰드는 상기 HV 내부 몰드 조립체와 상기 HV 외부 몰드 조립체(2) 사이의 공간을 덮기 위하여 상기 삼각형 권취 코어 주위에 그리고 상기 삼각형 권취 코어의 상단 위치 및/또는 하단 위치에 설치되고, 2개 이상의 부분들로 구성되는 측부 플레이트 조립체(1,1')를 추가로 포함한다. 하나 이상의 측부 플레이트 조립체(1,1')가 설치되는 경우에, 상기 돔 플레이트(3)는 상기 각각의 측부 플레이트 조립체(1,1') 상에 설치되어서, 상기 HV 외부 몰드 조립체(2)의 상단 개방부 상에 돔 영역을 형성한다.
다른 실시예들에 따라서, 측부 기어(4,5)와 측부 플레이트 조립체(1,1')의 다른 조합들은 하기에 기술되고 도 6에 도시된 바와 같이 사용될 수 있다.
경우 1: 측부 플레이트 조립체(1,1')가 설치되지 않고, 돔 플레이트(3)가 양쪽 측부 기어(4,5)에 설치됨.
경우 2: 하나의 측부 플레이트 조립체(1)가 상단 위치에 설치되고 돔 플레이트(3)들이 측부 기어(5)와 측부 플레이트 조립체(1)에 각각 설치됨.
경우 3: 하나의 측부 플레이트 조립체(1')가 하단 위치에 설치되고 돔 플레이트(3)들이 측부 기어(4)와 측부 플레이트 조립체(1')에 각각 설치됨.
경우 4: 2개의 측부 플레이트 조립체(1,1')가 설치되고, 돔 플레이트(3)들이 양쪽 측부 플레이트 조립체(1,1')에 설치됨.
하나의 예시적인 실시예에서, 상기 몰드는 소비자 케이블 연결부 및 탭 교체를 유도하도록 HV 외부 몰드 조립체(2)의 상단 개방부에 고정된 하나 이상의 연결 플레이트들(6)을 추가로 포함한다. HV 주조 코일에서 상기 연결부들을 인출하기 위하여, 주조 코일 변압기에서는 일반적으로 임의의 공간(돔 영역)이 필요하다.
하나의 예시적인 실시예에서, 삼각형 권취 코어는 폐루프를 갖는 임의의 다른 형상일 수 있다. 삼각형 권취 코어는 원형 또는 다각형 단면을 가질 수 있다.
도 7에 있어서, 하나의 예시적인 실시예에서, 상술한 바와 같이, 권취 부분(401), 디코일러 부분(decoiler part;402) 및 재료 공급 아암들(403)을 갖는 권취 기계; 권취 기계의 권취 부분(401)에 있는 레일(404) 상에 장착된 삼각형 권취 코어; 및 몰드를 포함하는 변압기 코일을 제조하기 위한 시스템이 제공된다.
삼각형 권취 코어를 위한 종래의 와이어 권취 기계는 와이어 권취 부분 및 와이어 디코일러 부분을 구비한다. 와이어 권취 부분은 삼각형 코어의 레그 상에서 몰드 및 권취부를 직접 회전시키기 위하여 모터 제어 모터에 의해 작동한다. 이는 기계의 고정 부분이다. 그리고 이는 포일 디스크 권취를 포함하는 다른 권취 기술들에 대해서 전도체 정렬 기능 및 인장 제어 기능을 갖지 않는다. 와이어 디코일러 부분은 와이어를 위한 인장 제어부를 갖는다. 이는 기계의 고정 부분이다. 이는 전도체 정렬 기능을 갖지 않기 때문에, 와이어 정렬은 권취 중에 수동으로 제공된다. 정렬 기능 없이, 포일 디스크 권취부는 복잡하고 노동 집약적이다.
종래의 포일 디스크 권취 기계는 전도체 및 절연 재료를 위한 포일 권취 부분과 디코일러 부분을 가진다. 포일 권취 부분은 각각 디스크를 권취하기 위하여 제위치로 이동하고 포일 전도체 및 절연 재료의 인장 제어 및 정렬을 위하여 디코일러 부분에 의해서 완전히 제어된다.
삼각형 권취 코어에서 포일 디스크 권취를 달성하기 위하여, 신규 권취 공정은 삼각형 권취 코어에 대한 종래의 와이어 권취 공정에 도입된다.
지금 도 8에 있어서, 변압기 코일의 제조 방법은 다음 단계들을 포함한다. 단계 801에서, HV 내부 몰드 조립체가 제공된다. 단계 802에서, 적어도 하나의 HV 포일 디스크 권취부들은 HV 내부 몰드 조립체에 권취된다.
하나의 예시적인 실시예에서, 삼각형 권취 코어는 권취 기계의 권취 부분(401)의 레일(404) 상에 제공되고 상기 레일(404)은 포일 디스크 권취부가 권취된 후에 삼각형 권취 코어가 다음 포일 디스크 권취 위치에 재배치되도록 이동한다.
하나의 예시적인 실시예에서, HV 내부 몰드 조립체는 삼각형 권취 코어의 상단 위치 및 하단 위치에 각각 배열된 측부 기어(4,5)에 연결된다.
하나의 예시적인 실시예에서, 상기 방법은 삼각형 권취 코어의 상단 위치 및 하단 위치에 있는 2개의 측부 기어(4,5)에 LV 내부 몰드 조립체를 연결하는 단계; 그리고 상기 HV 내부 몰드 조립체 상에 LV 포일 디스크 권취부를 권취하는 단계를 추가로 포함한다.
하나의 예시적인 실시예에서, 상기 방법은 HV 외부 몰드 조립체(2)를 상기 측부 기어들(4,5)에 연결하는 단계로서, 상기 HV 외부 몰드 조립체(2)가 상기 HV 외부 몰드 조립체(2)의 길이를 가로지르는 상단 개방부를 갖는, 상기 연결 단계; 그리고 상기 상단 개방부를 통해서 상기 HV 포일 디스크 권취부의 수평 주조를 실행하는 단계를 추가로 포함한다.
하나의 예시적인 실시예에서, 벽들이 상기 HV 외부 몰드 조립체(2)의 길이를 가로지르는 상기 상단 개방부의 양쪽 에지에 각각 형성되고, 돔 플레이트(3)가 상기 측부 기어들(4,5)의 각각에 설치되어서, 상기 HV 외부 몰드 조립체(2)의 상기 상단 개방부 상에 돔 영역을 형성한다.
하나의 예시적인 실시예에서, 벽들이 상기 HV 외부 몰드 조립체(2)의 길이를 가로지르는 상기 상단 개방부의 양쪽 에지에 각각 형성되고, 하나 이상의 측부 플레이트 조립체(1,1')가 상기 HV 내부 몰드 조립체와 상기 HV 외부 몰드 조립체(2) 사이의 공간을 덮기 위하여 상기 삼각형 권취 코어 주위에 그리고 상기 삼각형 권취 코어의 상단 위치 및/또는 하단 위치에 설치되고, 그리고 돔 플레이트(3)가 상기 각각의 측부 플레이트 조립체(1,1') 상에 설치되어서, 상기 HV 외부 몰드 조립체(2)의 상단 개방부 상에 돔 영역을 형성한다.
하나의 예시적인 실시예에서, 상기 방법은 상기 HV 외부 몰드 조립체(2)의 상단 개방부 상에 하나 이상의 연결 플레이트들(6)을 고정하는 단계를 추가로 포함한다.
하나의 예시적인 실시예에서, 상기 방법은 다중 HV 포일 디스크 권취부를 상기 HV 내부 몰드 조립체(2) 상에 동시에 권취하는 단계; 또는 HV 포일 디스크 권취부들을 하나 이상의 상들에 동시에 권취하는 단계를 추가로 포함한다.
하나의 예시적인 실시예에서, 작업 테이블 & 삼각형 권취 코어를 포함하는 상기 권취 부분(401)은 잠재적으로 재위치되고 다른 코어 크기, 다른 권취 위치, 단일 상의 동시 다중 디스크 권취부 및 2 내지 3 상(다중-상 권취부)의 동시 다중 디스크 권취부에 기초하여 임의의 방향(위 & 아래, 후방 & 전방, 좌측 & 우측)으로 개별적으로 이동할 수 있다.
삼각형 권취 코어를 갖는 권취 장치는 위치 센서, 모터 & 모터 제어부를 갖는 하단에서 레일 상에 놓여진다는 것을 주목하시오. 이는 기계의 다른 부분과 교통하여 정확한 권취 위치로 이동한다. 레이저 포인터(laser pointer)는 또한 작업자가 권취 중에 정확한 디스크 위치를 검사하기 위하여 사용될 수 잇다. 그리고 또한 작업자들을 위한 작업 테이블은 작업 건강 및 안전을 위하여 도입될 수 있다.
하나의 예시적인 실시예에서, 포일 전도체들 및 절연 재료들을 위한 인장 제어 장치가 적용된다. 그리고 디스크 연결부 및 테입 인출을 위한 디버링(deburr) 및 용접 장치는 또한 품질 및 생산성을 개선하기 위하여 도입된다. 이는 기계의 다른 부분과 교통하여 권취 속도 및 정확한 인장을 유지한다. 공정은 동일한 또는 다른 파리미터로 조정된 하나 이상의 전도체들 및 하나 이상의 절연층들을 위한 디코일러를 사용할 수 있다.
하나의 예시적인 실시예에서, 재료 공급 아암(403)은 하나 이상의 전도체 및 하나 이상의 절연 재료를 권취 장치에 공급한다. 이는 다른 코어 크기, 다른 권취 위치, 단일 상의 동시 다중 디스크 권취부 및 다상의 동시 다중 디스크 권취부에 기초하여 임의의 방향(코어 위, 코어 아래, 코어를 통해서)으로 공급되도록 조정 & 잠재적으로 변화될 수 있다.
하나의 예시적인 실시예에서, 상기 공정의 대안 단계는 권취 부분에 의한 디스크 배치 이동으로 또는 디스크 배치 이동 없이 인장 디코일러 부분 또는 부분들(개별 또는 함께)의 이동에 의해서 디스크 배치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 변압기 코일의 제조 방법은 도 9에 도시된 바와 같이 일반적으로 상세한 단계들과 함께 추가로 설명될 것이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 단계(901)에서, 삼각형 권취 코어는 권취 기계에 놓여진다.
단계(902)에서, LV 내부 몰드 조립체는 삼각형 권취 코어에서 측부 기어들과 함께 조립된다.
단계(903)에서, LV 포일 권취부는 LV 내부 몰드 조립체 상에 권취된다.
단계(904)에서, HV 내부 몰드 조립체는 측부 기어들에 조립된다.
단계(905)에서, HV 포일 디스크 권취부는 HV 내부 몰드 조립체 상에 권취된다.
단계(906)에서, HV 포일 디스크 권취부가 권취된 후에, 권취 기계의 권취 부분 상에 장착된 레일은 레일 상에 제공된 삼각형 권취 코어가 다음 포일 디스크 권취 위치에 재배치되도록 이동한다. HV 포일 디스크 권취부를 위한 상기 공정은 모든 HV 포일 디스크들이 권취될 때까지 반복된다.
권취 공정 후에, 단계(907)에서, HV 외부 몰드 조립체는 측부 기어들에 조립된다.
단계(908) 후에, HV 포일 디스크 권취부가 주조되어서 HV 코일을 형성한다. 본 발명의 실시예에 따라서, HV 포일 디스크 권치부는 수평 또는 수직으로 주조되어서 HV 코일을 형성한다.
주조 공정 후에, 단계(909)에서, 상기 방법은 삼각형 권취 코어로부터 모든 LV 및 HV 몰드들을 몰드분리함으로써 마무리된다.
하나의 대안 실시예에 따라서, LV 포일 권취부 및 HV 포일 디스크 권취부를 위한 공정은 다른 권취 기계를 사용하여 실행될 수 있다. 이 경우에, LV 포일 권취부가 마무리된 후에, 마무리된 LV 포일 권취부 및 삼각형 권취 코어는 다른 HV 포일 디스크 권취 기계로 이동할 것이다. 그때, HV 내부 몰드 조립체는 측부 기어들에 조립된다. HV 포일 디스크 권취부는 다른 HV 포일 디스크 권취 기계에 의해서 HV 내부 몰드 조립체 상에 권취된다.
하나의 예시적인 실시예에서, 상기 HV 포일 디스크 권취 단계는 HV 내부 몰드 조립체 상에서 동시에 다중 HV 포일 디스크 권취부들을 권취하는 단계; 또는 삼각형 권취 코어의 하나 이상의 상들에서 동시에 HV 포일 디스크 권취부들을 권취하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 기계는 다중 전도체들과 절연 재료의 다중 스트립들 뿐 아니라 다중 디스크들을 한번에 권취할 수 있다.
상술한 설명 및 관련 도면에 제시된 교시의 장점들을 갖는 본 발명이 속한 당분야의 업자들은 많은 변형 및 다른 실시예들을 예상할 수 있다. 따라서, 본 발명은 개시된 특정 실시예들에 국한되지 않고 본 발명의 범주 내에서 다른 실시예들을 포함하도록 의도될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 더우기, 상술한 설명 및 관련 도면들은 요소들 및/또는 기능들의 임의의 예 조합들의 배경에서 예시적인 실시예들을 기술하고 있지만, 첨부된 청구범위의 범주 내에 있는 대안 실시예들에 의하여 요소들 및/또는 기능들의 다른 조합도 제공될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 여기서, 예를 들어, 첨부된 청구범위 중 임의의 부분에 기술된 바와 같이, 상술한 명확한 것들과 다른 요소들 및/또는 조합들도 예상할 수 있다. 비록, 특정 용어들이 본원에 사용되었지만, 이들은 일반적이고 설명적인 관점에서만 사용되었으며 제한적인 목적을 위하여 사용된 것은 아니다.

Claims (15)

  1. 삼각형 권취 코어;
    저전압(LV) 권취부; 및
    적어도 하나의 고전압(HV) 포일 디스크 권취부를 포함하는 변압기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 HV 포일 디스크 권취부는 HV 코일을 형성하기 위해 수평으로 주조되는 변압기.
  3. 변압기 코일의 제조 방법으로서,
    고전압(HV) 내부 몰드 조립체를 제공하는 단계; 그리고
    상기 HV 내부 몰드 조립체 상에 적어도 하나의 HV 포일 디스크 권취부를 권취하는 단계를 포함하는, 변압기 코일의 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    삼각형 권취 코어가 권취 기계의 권취 부분의 레일 위에 제공되고, 포일 디스크 권취부가 권취된 후에, 상기 삼각형 권취 코어가 다음 포일 디스크 권취 위치에 재배치되도록 상기 레일이 이동하는, 변압기 코일의 제조 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    HV 내부 몰드 조립체를 제공하는 단계는 상기 HV 내부 몰드 조립체를 상기 삼각형 권취 코어의 상단 위치 및 하단 위치에 각각 배열된 측부 기어들에 연결하는 단계를 포함하는, 변압기 코일의 제조 방법.
  6. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    HV 외부 몰드 조립체를 상기 측부 기어들에 연결하는 단계로서, 상기 HV 외부 몰드 조립체가 상기 HV 외부 몰드 조립체의 길이를 가로지르는 상단 개방부를 갖는, 상기 연결 단계; 그리고
    상기 상단 개방부를 통해서 상기 HV 포일 디스크 권취부의 수평 주조를 실행하는 단계를 추가로 포함하는, 변압기 코일의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    벽들이 상기 HV 외부 몰드 조립체의 길이를 가로지르는 상기 상단 개방부의 양쪽 에지에 각각 형성되고, 돔 플레이트(dome plate)가 상기 측부 기어들의 각각에 설치되어서, 상기 HV 외부 몰드 조립체의 상기 상단 개방부 상에 돔 영역을 형성하는, 변압기 코일의 제조 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    벽들이 상기 HV 외부 몰드 조립체의 길이를 가로지르는 상기 상단 개방부의 양쪽 에지에 각각 형성되고, 하나 이상의 측부 플레이트 조립체가 상기 HV 내부 몰드 조립체와 상기 HV 외부 몰드 조립체 사이의 공간을 덮기 위하여 상기 삼각형 권취 코어 주위에 그리고 상기 삼각형 권취 코어의 상단 위치 및/또는 하단 위치에 설치되고, 그리고 돔 플레이트가 상기 각각의 측부 플레이트 조립체 상에 설치되어서, 상기 HV 외부 몰드 조립체의 상단 개방부 상에 돔 영역을 형성하는, 변압기 코일의 제조 방법.
  9. 제 3 항에 있어서,
    저전압(LV) 내부 몰드 조립체를 상기 측부 기어들에 연결하는 단계; 그리고
    상기 LV 내부 몰드 조립체 상에 LV 권취부를 권취하는 단계를 추가로 포함하는, 변압기 코일의 제조 방법.
  10. 제 3 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 HV 포일 디스크 권취부는 다중 HV 포일 디스크 권취부들을 포함하고, 상기 방법은 상기 다중 HV 포일 디스크 권취부들을 상기 HV 내부 몰드 조립체 상에 동시에 권취하는 단계를 추가로 포함하는, 변압기 코일의 제조 방법.
  11. 변압기 코일 제조용 몰드로서,
    삼각형 권취 코어의 상단 위치 및 하단 위치에 각각 배열된 측부 기어들;
    상기 측부 기어들에 연결된 고전압(HV) 내부 몰드 조립체; 및
    상기 측부 기어들에 연결된 HV 외부 몰드 조립체를 포함하고,
    상기 HV 외부 몰드 조립체는 그 길이를 가로지르는 상단 개방부를 갖는, 변압기 코일 제조용 몰드.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 HV 외부 몰드 조립체는 하나 이상의 금속 형태들로 구성되는 성형 몰드인, 변압기 코일 제조용 몰드.
  13. 제 11 항에 있어서,
    벽들이 상기 HV 외부 몰드 조립체의 길이를 가로지르는 상기 상단 개방부의 양쪽 에지에 각각 형성되고, 돔 플레이트가 상기 측부 기어들의 각각에 설치되어서, 상기 HV 외부 몰드 조립체의 상단 개방부 상에 돔 영역을 형성하는, 변압기 코일 제조용 몰드.
  14. 제 11 항에 있어서,
    벽들이 상기 HV 외부 몰드 조립체의 길이를 가로지르는 상기 상단 개방부의 양쪽 에지에 각각 형성되고, 하나 이상의 측부 플레이트 조립체가 상기 HV 내부 몰드 조립체와 상기 HV 외부 몰드 조립체 사이의 공간을 덮기 위하여 상기 삼각형 권취 코어 주위에 그리고 상기 삼각형 권취 코어의 상단 위치 및/또는 하단 위치에 설치되고, 그리고 돔 플레이트가 상기 각각의 측부 플레이트 조립체 상에 설치되어서, 상기 HV 외부 몰드 조립체의 상단 개방부 상에 돔 영역을 형성하는, 변압기 코일 제조용 몰드.
  15. 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 HV 외부 몰드 조립체의 상기 상단 개방부 상에 고정된 하나 이상의 연결 플레이트들을 추가로 포함하는, 변압기 코일 제조용 몰드.
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