KR20150016995A - 비선형 변압기를 위한 3-스텝 코어 - Google Patents

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사무엘 에스. 오우텐
토마스 에이. 하트맨
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에이비비 테크놀로지 아게
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Abstract

3 스텝의 비선형 변압기 코어는 다른 폭들과 단면적들을 각각 갖는 적층부들의 3개의 섹션들로 형성된다. 적층부들의 제 1 섹션은 금속의 일반적인 직사각형 시트 또는 스트립을 교차 분할하여 형성된다. 결과적 일반적인 직사각형 세그먼트는 그때 몰드 상에 권취되어서 사다리꼴 단면을 갖는 코어 프레임의 제 1 섹션을 형성한다. 적층부들의 제 2 섹션은 적층부들의 제 1 섹션 상에 권취되어서 마름모 단면을 갖는 코어 프레임의 세그먼트를 형성한다. 적층부들의 제 3 섹션은 적층부들의 제 2 섹션 상에 권취되어서 사다리꼴 단면을 갖는 코어 프레임의 세그먼트를 형성한다. 적층부들의 제 1 섹션, 제 2 섹션 및 제 3 섹션은 각각 소정의 오프셋 각도 만큼 서로로부터 오프셋된다.

Description

비선형 변압기를 위한 3-스텝 코어{THREE-STEP CORE FOR A NON-LINEAR TRANSFORMER}
본 발명은 비선형 코어를 구비한 변압기와 상기 비선형 코어를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
비선형 또는 델타 형상의 코어들을 구비한 변압기들은 통상적으로 직렬 코어 변압기들, 즉, 2개의 요크들 사이의 직선 방식으로 배열된 코어 레그들을 구비한 변압기들보다 제조하기가 더욱 노동집약적이다. 그러나, 비선형 변압기들의 결과 효율은 종종 이들의 제조 비용보다 크다.
비선형 코어의 제조의 복잡성은 무정형 금속과 같은 재료의 사용과 함께 증가한다. 무정형 금속은 약하고 비록 표준 형상으로 형성되기에 어렵다. 변압기 코어, 특히 무정형 금속을 사용하여 제조되는 코어를 형성할 때 최소의 가공이 더욱 양호한 결과를 얻는다.
종래 기술에서, 가공은 시간소모적이고 코어에 사용된 재료를 손상시킬 수 있다. 따라서, 개선된 비선형 코어를 위한 기술과 이를 제조하기 위한 방법에 대한 필요성이 존재하고 있다.
3상 비선형 변압기는 적어도 3개의 코어 프레임들로 형성된 강자성 코어를 가진다. 적어도 3개의 코어 프레임들은 적층부들의 제 1 섹션, 제 2 섹션 및 제 3 섹션을 각각 구비한다. 상기 적층부들의 제 1 섹션, 제 2 섹션 및 제 3 섹션은 서로 연속적으로 권취되어서 적층부 층들의 실질적인 반원형 단면을 형성하고, 상기 적층부들의 제 1 섹션, 제 2 섹션 및 제 3 섹션의 제 1 층은 인접 층들로부터 오프셋 각도로 배치된다. 상기 적어도 3개의 코어 프레임들은 비선형 구성들로 배열되고, 레그 섹션(leg section)과 요크 섹션(yoke section)을 각각 구비한다. 각각의 레그 섹션들은 다른 코어 프레임의 레그 섹션과 조합하여, 실질적인 원형 단면들을 구비한 적어도 3개의 코어 레그들을 각각 형성한다. 코일 조립체들은 각각의 상기 적어도 3개의 코어 레그들에 각각 설치된다. 상기 코일 조립체들은 각각의 상기 적어도 3개의 코어 레그들 주위에 각각 권취된 2차 권취부; 및 상기 2차 권취부들 주위에 배치된 1차 권취부를 포함한다.
비선형 변압기 코어의 제조 방법은:
a. 적층부들의 제 1 섹션을 교차 분할(cross-slit)하는 단계;
b. 상기 적층부들의 상기 제 1 섹션의 적어도 제 1 층이 상기 제 1 섹션과 제 2 섹션 내의 적층부들의 인접 층으로부터의 오프셋 각도를 갖도록, 상기 적층부들의 상기 제 1 섹션을 몰드 주위에 연속적인 층들로 권취하는 단계;
c. 상기 적층부들의 상기 제 2 섹션의 적어도 제 1 층이 상기 제 1 섹션과 제 3 섹션 내의 인접 적층부들로부터의 오프셋 각도를 갖도록, 적층부들의 제 2 섹션을 상기 적층부들의 상기 제 1 섹션 상으로 권취하는 단계;
d. 적층부들의 상기 제 3 섹션을 교차 분할하는 단계; 그리고
e. 상기 적층부들의 상기 제 3 섹션의 적어도 제 1 층이 상기 제 2 섹션의 인접 적층부들로부터의 오프셋 각도를 갖도록, 적층부들의 상기 제 3 섹션을 상기 적층부들의 상기 제 2 섹션 상으로 권취하는 단계를 포함한다.
변압기 코어는 적층부들의 제 1 섹션, 제 2 섹션 및 제 3 섹션으로 형성된 적어도 3개의 코어 프레임들을 구비한다. 적층부들의 제 1 섹션, 제 2 섹션 및 제 3 섹션은 서로 연속적으로 권취되어서 적층부 층들의 실질적인 반원형 단면을 형성하고, 상기 적층부들의 제 1 섹션, 제 2 섹션 및 제 3 섹션의 적어도 제 1 층은 인접 층들로부터 오프셋 각도로 배치된다. 상기 적어도 3개의 코어 프레임들은 비선형 구성들로 배열된다. 적어도 3개의 코어 프레임들은 비선형 구성으로 배열된다. 적어도 3개의 코어 프레임들은 레그 섹션과 요크 섹션을 각각 구비한다. 각각의 코어 프레임의 각 레그 섹션은 다른 코어 프레임의 다른 레그 섹션과 조합하여 실질적인 원형 단면들을 구비한 적어도 3개의 코어 레그들을 형성한다.
첨부된 도면에서, 구조적 실시예들은 하기에 제공된 상세한 설명과 함께 비선형 변압기를 위한 3 스텝 코어의 예시적인 실시예를 기술하는 것으로 예시되었다. 당업자는 하나의 구성요소가 다중 구성요소들로서 설계되거나 또는 다중 구성요소들이 단일 구성요소로서 설계될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
또한, 하기의 첨부된 도면 및 설명에서, 유사 부분들은 도면 및 기술된 설명에 걸쳐 동일 도면부호로 각각 표시된다. 도면은 축척되지 않으며 임의의 부분들의 비율은 이해를 목적으로 확대된다.
도 1a는 본 발명에 따라 구체화된 비선형 코어의 사시도이다.
도 1b는 비선형 코어를 형성하는데 사용된 적층부들의 제 1 섹션, 제 2 섹션 및 제 3 섹션을 도시하는 비선형 코어의 상면도이다.
도 1c는 비선형 코어의 코어 프레임의 측면도이다.
도 1d는 코어 프레임의 측부와 다른 코어 프레임의 전면을 도시하기 위하여 약간 회전한 도 1a를 도시하는 도면.
도 2는 각각의 코어 프레임을 각각 형성하는 적층부들의 제 1 섹션, 제 2 섹션 및 제 3 섹션을 구비한 비선형 코어의 사시도이다.
도 2a는 원형 코일 권취부들을 사용하여 달성된 충전 팩터(fill factor)를 나타내기 위하여 반원에 대한 적층부들의 제 1 섹션, 제 2 섹션 및 제 3 섹션을 구성하는 층들을 도시하는 삽입도(inset)이다.
도 3은 1차 및 2차 코일 권취부들을 구비한 비선형 변압기의 사시도이다.
도 4는 적층부들의 제 1 섹션, 제 2 섹션 및 제 3 섹션 사이의 예시적인 오프셋 각도들, 적층부들의 제 1 섹션, 제 2 섹션 및 제 3 섹션의 각각의 적어도 제 1 층 사이의 예시적인 오프셋 각도들을 도시하기 위하여 직교 격자(Cartesian grid)에서 중첩된 코어 프레임의 예시적인 단면을 도시한다.
비선형 변압기(100)의 코어(70)는 도 1a에 도시된다. 비선형 변압기(100)를 위한 코어(70)는 무정형 금속 또는 결정립 지향 규소강(grain-oriented silicon steel)과 같은 재료로 형성된다. 무정형 금속을 사용하는 일 실시예에서, 변압기(100)는 낮은 히스테리시스(hysteresis)와 와전류 에너지 손실을 나타낸다. 그러나, 무정형 금속의 얇고 깨지기 쉬운 성질로 인하여, 무정형 금속을 사용하는 변압기 코어(70)는 제조하기 어렵다. 예를 들어, 코어(70)를 형성할 때 사용된 무정형 금속의 두께는 약 0.025mm 두께이고 코어(70)를 형성할 때 사용된 종래의 결정립 지향 규소강은 약 0.27mm 두께이다.
코어(70)는 적어도 3개의 코어 프레임(22)으로 형성된다. 각각의 적어도 3개의 코어 프레임(22)은 둥근 에지들을 구비한 실질적인 직사각형을 형성하기 위하여 숄더(24)에 의해서 함께 연결된 2개의 레그 부분(28)과 2개의 요크 부분(26)을 구비한다. 적어도 3개의 코어 프레임(22)의 각 레그 부분(28)은 도 1d에 도시된 바와 같이, 다른 코어 프레임(22)의 레그 부분(28)과 접하여 코어 레그(80)를 형성한다. 2개의 반원형 레그 부분(28)에 의해서 형성된 각각의 적어도 3개의 코어 레그(80)는 도 2 및 도 2a의 삽입도로서 가장 잘 도시된 바와 같이 실질적인 원형 단면을 가진다. 적어도 3개의 코어 레그(80)의 레그 부분(28)은 유전체 테입, 밴드 또는 랩을 사용하여 함께 고정된다. 조립된 코어(70)는 도 1b에 도시된 바와 같이 위에서 바라볼 때 삼각형 형상을 가진다.
도 1b에 연속해서, 코어(70)의 각각의 코어 프레임(22)은 3개의 스텝들로 형성된다. 즉, 적층부들의 제 1 섹션(10), 제 2 섹션(20) 및 제 3 섹션(30)은 제 1 스텝, 제 2 스텝 및 제 3 스텝을 각각 포함한다. 적층부들의 제 1 섹션(10), 제 2 섹션(20) 및 제 3 섹션(30)은 결정립 지향 규소강 또는 무정형 금속의 스트립, 시트, 포일 또는 와이어로서 구현된다.
적층부들의 제 1 섹션(10), 제 2 섹션(20) 및 제 3 섹션(30)은 금속의 연속 스트립 또는 시트로 구성된다. 결정립 지향 규소강으로 구성된 코어(70)는 연속적인 스트립, 시트, 포일 또는 와이어로 형성되고, 무정형 금속을 사용하는 유사 코어(70)는 금속의 연속 스트립 또는 시트로 형성된다. 무정형 재료 또는 종래의 결정립 지향 규소강을 사용하는 코어에서 적층부들의 층들의 수는 사용된 재료, 적용 및 원하는 변압기 출력 등급에 따라서 광범위하게 변화될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
적층부들의 제 1 섹션(10), 제 2 섹션(20) 및 제 3 섹션(30)은 권취 후에 다른 단면적들을 각각 구비한 복수의 권취 층들을 각각 가진다. 적층부들의 제 1 섹션(10)은 각 코어 프레임(22)의 내부 부분을 형성하고 도 1b 및 도 1c에 도시된 사다리꼴 형상을 가진다. 적층부들의 제 2 섹션(20)은 각 코어 프레임(22)의 중심 부분을 형성하고 도 2에 도시된 바와 같이, 일반적인 마름모 형상 또는 다이아몬드 형상의 단면을 가진다. 적층부들의 제 3 섹션(30)은 각 코어 프레임(22)의 외부 부분을 형성하고 사다리꼴 단면을 가지며 적층부들의 제 1 섹션(10)보다 큰 단면적을 가진다. 전체적으로, 적층부들의 제 2 섹션(20)은 최대 단면적을 가진다.
코어(70)를 형성하기 위하여 시트 금속 또는 금속 스트립들을 사용하는 일 실시예에서, 적층부들의 제 1 섹션(10) 및 제 3 섹션(30)은 당기술에 널리 공지되어 있는 표준 교차 분할 기계를 사용하여 형성된다. 적층부들의 제 2 섹션(20)은 교차 분할을 필요로 하지 않는 금속 시트를 사용하고 150mm 폭과 같은 표준 크기일 수 있다. 적층부들의 제 1 섹션(10) 및 제 3 섹션(30)은 또한 교차 분할되기 전에 150mm 폭인 금속 시트 또는 스트립으로 형성될 수 있다.
적층부들의 제 1 섹션(10)은 일반적인 직사각형 시트 또는 금속 스트립으로 형성된다. 직사각형 시트는 금속 시트 또는 스트립의 길이를 가로질러 사선 절취부를 사용하여 교차 분할되어서 일반적인 삼각형을 각각 구비한 2개의 동일 부분들을 형성한다. 대안으로, 모서리 부분은 직사각형 금속 시트 또는 스트립으로 절단될 수 있고 조각으로 버려져서, 단일 부분을 남긴다. 적층부들의 제 1 섹션(10)의 권취부는 금속 시트의 최협소 부분으로 시작되고 금속 시트 또는 스트립은 일반적인 삼각형 형성을 갖거나 또는 모서리 부분을 상실한 일반적인 직사각형을 가진다. 금속 시트의 최협소 부분은 일반적인 직사각형 금속 시트에서 절단된 모서리를 갖는 부분 또는 일반적인 직사각형의 직각에 대한 최소각을 형성하는 부분이다.
적층부들의 제 3 섹션(30)은 적층부들의 제 1 섹션(10)을 형성하는데 사용된 직사각형 시트보다 긴 금속의 직사각형 시트로 형성된다. 일 실시예에서, 직사각형 금속 시트는 동일 크기의 2 부분을 형성하기 위하여 시트의 길이를 가로질러 사선으로 절취된다. 2개의 섹션들은 각각 다른 코어 프레임(22)에서 사용된다. 적층부들의 제 3 섹션(30)의 권취부는 금속 시트의 최대폭 부분으로 시작된다. 예를 들어, 금속 시트의 최대폭 부분은 적층부들의 제 1 섹션(10)의 권취를 개시하기 위해 선택된 직사각형 금속 시트의 대향 측부이다.
대안으로, 적층부들의 직사각형 시트로부터 절취된 제 1 부분은 적층부들의 제 1 섹션(10)에 사용되고 제 2 부분은 적층부들의 제 3 섹션(30)에 사용된다. 교차 분할된 재료는 적층부들의 제 2 섹션이 균일한 폭을 갖기 때문에 적층부들의 제 2 섹션에 사용되지 않는다. 따라서, 교차 분할 기계는 적층부들의 제 2 섹션(20)을 제조하는데 사용된 금속의 시트 또는 스트립의 형성에 활용되지 않는다.
코어 프레임(22)을 형성하는 적층부들의 제 1 섹션(10), 제 2 섹션(20) 및 제 3 섹션(30)의 적층부들의 층들의 단면 형상은 도 2a에 도시된 바와 같이 반원의 형상에 근접한다. 2개의 레그 부분(28)이 배치되고 그리고/또는 함께 결합되어서 코어 레그(80)를 형성할 때, 코어 레그(80)는 실질적인 원형 단면적을 가진다. 코어 레그(80)의 실질적인 원형 단면은 도 3에 도시된 바와 같이 원형 1차 및 2차 코일 권취부들(32,34)과 함께 사용될 때 증가한 충전 팩터를 제공한다. 하기에 기술된 바와 같이 다른 단면적과 오프셋 각도들을 갖는 적층부들의 제 1 섹션(10), 제 2 섹션(20) 및 제 3 섹션(30)을 사용하는 변압기 코어(70)의 충전 팩터는 1차 및 2차 코일 권취부들(32,34)로 구성된 일반적인 환형 코일 조립체(12) 내의 면적의 약 89%를 채울 수 있다.
도 3에서, 코일 조립체들(12)은 각각 적어도 3개의 코어 레그들의 각각에 설치된다. 코일 조립체들(12)은 각각 적어도 3개의 코어 레그들의 각각에 설치된 2차 코일 권취부(34)와 상기 2차 권취부(34) 주위에 배치된 1차 권취부(32)로 형성된다. 1차 권취부(32)가 고전압의 권취부이고 2차 권취부(34)는 저전압의 권취부일 때, 변압기(100)는 변압기(100)의 출력에서 전압 및 전류값들을 단계적으로 낮추는 소위 "감압(step-down)" 변압기(100)이다. 대안으로, 변압기(100)는 "승압(step-up)" 변압기(100)로서 구현되고, 여기서 1차 권취부는 저전압 권취부이고 2차 권취부(34)는 고전압 권취부이다. 임의의 구성에서 1차 권취부(32)는 각각 적어도 3개의 코어 레그들의 각각에 설치된 또는 주위에 권취될 수 있고, 2차 권취부(34)는 1차 코일 권취부(32) 주위에 추가로 배치될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
변압기 코어(70)를 형성할 때, 적층부들의 제 1 섹션(10)은 둥근 에지를 구비한 일반적인 직사각형 몰드 상에 직접 권취된다. 스트립, 시트, 포일 또는 와이어의 적층부들의 제 1 섹션(10)의 제 1 층은 직사각형 몰드의 외측 단부 표면들을 덮는다. 몰드는 코어 프레임(22)의 코어 윈도우(60)의 공간을 점유하여, 본질적으로 코어 권취 공정 중에 코어 윈도우(60)를 생성한다. 적층부들의 연속 층들은 적층부들의 제 1 섹션(10), 제 2 섹션(20) 및 제 3 섹션(30)의 여러 단면적들을 각각 형성한다. 적층부들의 제 1 섹션(10)은 몰드에 권취되고, 적층부들의 제 2 섹션(20)은 적층부들의 제 1 섹션(10)에 권취되고 그리고 적층부들의 제 3 섹션(30)은 적층부들의 제 2 섹션(20)에 권취된다. 임의의 실시예에서, 적층부들의 제 2 섹션의 하나 이상의 층들은 몰드와 접촉할 수 있다.
적층부들의 제 1 섹션(10)은 적층부들의 제 1 섹션(10), 제 2 섹션(20) 및 제 3 섹션(30)의 적어도 제 1 층 및/또는 모든 인접 적층부들이 둘러싸는 섹션들(10,20,30)의 제 1 층들(15,25,35) 및/또는 모든 둘러싸는 적층부들로부터 소정 각도 만큼 오프셋되도록 연속적으로 권취된다. 그 결과는 도 2a의 삽입도에 도시된 바와 같이 적층부들의 제 1 섹션(10)의 사다리꼴 단면이 된다.
적층부들의 제 1 섹션(10), 제 2 섹션(20) 및 제 3 섹션(30)은 각각 작동시에 수동 또는 자동일 수 있는 디코일링 디바이스 상으로 배치되는 적층부 시트 또는 스트립의 예비절취 롤로서 개시된다. 적층부들의 제 1 섹션(10)은 먼저 공급된 시트 또는 스트립의 최협소 단부 부분과 함께 적층부 변위 기계로 공급된다. 적층부들의 제 2 섹션은 일정한 폭이고 시트 또는 스트립의 양쪽 단부와 함께 개시되며 공급된다. 적층부들의 제 3 섹션(30)은 적층부들 안으로 공급되어서 시트 또는 스트립의 최대 단부 부분과 함께 개시되는 기계를 변위시킨다. 적층부 변위 기계는 인접 적층부들의 오프셋 각도를 제어하는데 사용된다.
적층부 변위 기계는 변압기 코어(70)를 형성하는 당기술에 공지된 선형 자동화의 형태이다. 적층부 변위 기계는 테이블을 구비하고, 롤러들과 체결 조립체의 한 세트가 상기 테이블 위에 설치된다. 적층 시트 또는 스트립은 먼저 롤러들의 세트 안으로 공급되고 체결 조립체는 적층부들을 파지하여 적층부 변위 기계의 테이블의 수평축을 따라 소정 위치로 변위시킨다.
적층부 스트립 또는 시트는 적층부 변위 기계를 사용하여 각 층에 대한 적당한 오프셋 각도로 배치된 후에 그때 둥근 에지를 갖는 일반적인 직사각형 몰드를 구비한 코일 권취 기계 안으로 공급된다. 코일 권취 기계의 매번의 충분한 회전에 대해서, 적층부들의 제 1 그룹(10), 제 2 그룹(20) 또는 제 3 그룹(30)은 각 층이 적층부 변위 기계를 사용하여 인접층들로부터 소정 각도로 오프셋된 상태로 생성된다. 예를 들어, 코일 권취 기계의 충분한 회전은 몰드가 몰드의 모서리 상의 동일한 단일 점으로 전방으로 또는 후방으로 회전할 때까지, 단일점 예를 들어 몰드의 모서리 상의 지점으로부터의 몰드의 회전이다.
적층부 스트립 또는 시트의 각 층이 이전 층으로부터 다른 오프셋 각도로 있는 상태에서, 코일 권취 기계의 몰드가 빙글 회전할 때, 적층부 스트립 또는 시트들은 연속적으로 권취되어서 한층이 다른 층 위에 있다. 그 결과 도 1c에 도시된 바와 같이, 사다리꼴 단면을 구비한 적층부들의 제 1 섹션(10), 마름모 단면을 구비한 적층부들의 제 2 섹션(20), 및 사다리꼴 단면을 구비한 적층부들의 제 3 섹션(30)이 된다.
도 4에 있어서, 직교 격자 상에 배열된 코어 프레임(22)의 단면이 도시된다. 적층부들의 제 1 섹션(10), 제 2 섹션(20) 및 제 3 섹션(30)의 폭의 방향(55)은 2 단부를 갖는 화살표로 표시되고, 격자의 y축에 대응한다. 코어 프레임(22)은 코어 프레임(22)의 단면이 반원을 채우는 방식을 나타내도록 직교 격자 상에 중첩되는 것으로 도시되며 상기 반원의 경계부들은 적층부들의 제 1 섹션, 제 2 섹션 및 제 3 섹션의 제 1 층(15,25,35)을 나타내는 지점들과 적층부들의 제 3 섹션의 최종층(45)을 나타내는 지점에 의해서 표시된다.
일 실시예에서, 적층부들의 제 1 섹션(15), 제 2 섹션(25) 및 제 3 섹션(35)의 각각에서 적층부들의 제 1 층의 오프셋 각도는 도 4에 도시된 격자의 수평축 또는 x축으로부터 각각 약 10도, 약 30도 및 약 90도이다. 적층부들의 제 1 그룹의 제 1 층(15)은 수평축으로부터 약 10도이고, 적층부들의 제 2 그룹의 제 1 층(25)은 적층부들의 제 1 그룹의 제 1 층(15)으로부터 약 20도이고, 적층부들의 제 3 그룹의 제 1 층(35)은 적층부들의 제 2 그룹의 제 1 층(25)으로부터 약 60도이고, 적층부들의 제 3 그룹의 최종층(45)은 수평축으로부터 약 140도라는 사실이 따른다. 적층부들의 제 3 그룹의 최종층(45)은 또한 적층부들의 제 1 그룹의 제 1 층(15)으로부터 약 130도이다.
상술한 구성은 적층부들의 제 1 섹션, 제 2 섹션 및 제 3 섹션의 적어도 제 1 층들의 각각의 사이로서, 예시적인 오프셋 각도로서 제공된다는 것을 이해해야 한다. 적용상황과 사용된 재료에 따라서 다른 오프셋 각도들도 가능하다. 따라서, 적층부들의 제 1 섹션, 제 2 섹션 및 제 3 섹션의 각각의 각 층은 반원 또는 원형 단면 형상을 실질적으로 채우는 목표를 갖고 하나 이상의 오프셋 각도들 만큼 각각의 연속층 또는 인접층으로부터 오프셋될 수 있다.
본원은 여러 실시예들을 예시하고 이들 실시예들은 상세하게 기술되었지만, 본 발명의 범주를 그러한 상세사항으로 제한하거나 또는 한정하는 것은 본 출원의 의도가 아니다. 추가 장점 및 변형은 당기술에 숙련된 자들에게는 용이한 것이다. 따라서, 본 발명은 광범위한 형태에서 특정 상세사항, 대표적인 실시예 및 도시되고 기술된 예시적인 예들에 국한되지 않는다. 따라서, 출원인의 일반적인 독창적 개념의 정신 또는 범주 내에서 그러한 상세사항으로부터 출발된다.

Claims (19)

  1. 3상 비선형 변압기로서,
    적층부들의 제 1 섹션, 제 2 섹션 및 제 3 섹션을 각각 구비한 적어도 3개의 코어 프레임들로 형성된 강자성 코어로서, 상기 적층부들의 제 1 섹션, 제 2 섹션 및 제 3 섹션은 각각 서로 연속적으로 권취되어서 적층부 층들의 실질적인 원형 단면을 형성하고, 상기 적층부들의 각 섹션의 제 1 층은 인접 섹션들의 제 1 층으로부터의 오프셋 각도로 배치되고, 상기 적어도 3개의 코어 프레임들은 비선형 구성들로 배열되고, 각각의 상기 적어도 3개의 코어 프레임들은 레그 섹션(leg section)과 요크 섹션(yoke section)을 포함하고, 각각의 상기 레그 섹션들은 다른 코어 프레임의 레그 섹션과 조합하여, 실질적인 원형 단면들을 구비한 적어도 3개의 코어 레그들을 각각 형성하는, 상기 강자성 코어; 및
    각각의 상기 적어도 3개의 코어 레그들에 설치된 코일 조립체들을 포함하고,
    상기 코일 조립체들은:
    각각의 상기 적어도 3개의 코어 레그들 주위에 각각 권취된 2차 권취부; 및
    상기 2차 권취부들 주위에 배치된 1차 권취부를 포함하는 3상 비선형 변압기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 3개의 코어 레그들은 삼각형 구성으로 배열되는 3상 비선형 변압기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적층부 층들의 제 1 섹션은 일반적인 사다리꼴 형상을 가지며, 상기 적층부 층들의 제 2 섹션은 일반적인 마름모 형상을 가지며, 상기 적층부 층들의 제 3 섹션은 일반적인 사다리꼴 형상을 가지는 3상 비선형 변압기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 적층부들의 제 3 섹션은 상기 적층부들의 제 1 섹션보다 큰 단면을 가지는 3상 비선형 변압기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 적층부들의 제 1 섹션, 제 2 섹션 및 제 3 섹션은 무정형 금속으로 형성되는 3상 비선형 변압기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 적층부들의 제 1 섹션, 제 2 섹션 및 제 3 섹션은 결정립 지향 규소강(grain-oriented silicon steel)으로 형성되는 3상 비선형 변압기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 적층부들의 상기 제 1 섹션의 제 1 층은 수평축에 위치한 코어 레그에 대해서 약 10도 만큼 오프셋되는 3상 비선형 변압기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 적층부들의 상기 제 1 섹션의 제 1 층은 수평축에 위치한 코어 레그에 대해서 상기 적층부들의 제 2 섹션의 제 1 층에 대해 약 20도 만큼 오프셋되는 3상 비선형 변압기.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 적층부들의 상기 제 2 섹션의 제 1 층은 상기 수평축에 위치한 상기 코어 레그에 대해서 약 60도 만큼 상기 적층부들의 제 3 섹션의 제 1 층으로부터 오프셋되는 3상 비선형 변압기.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 적층부들의 상기 제 3 섹션의 최종 층은 상기 수평축에 위치한 상기 코어 레그에 대해서 약 130도 만큼 상기 적층부들의 제 1 섹션의 제 1 층으로부터 오프셋되는 3상 비선형 변압기.
  11. 비선형 변압기 코어의 제조 방법으로서,
    a. 적층부들의 제 1 섹션을 교차 분할(cross-slit)하는 단계;
    b. 상기 적층부들의 상기 제 1 섹션의 각 적층부가 상기 제 1 섹션과 제 2 섹션 내의 인접 적층부들로부터의 오프셋 각도를 갖도록, 상기 적층부들의 상기 제 1 섹션을 몰드 주위에 연속적인 층들로 권취하는 단계;
    c. 상기 적층부들의 상기 제 2 섹션의 각 적층부가 상기 제 1 섹션과 제 3 섹션 내의 인접 적층부들로부터의 오프셋 각도를 갖도록, 적층부들의 제 2 섹션을 상기 적층부들의 상기 제 1 섹션 상으로 권취하는 단계;
    d. 적층부들의 상기 제 3 섹션을 교차 분할하는 단계;
    e. 상기 적층부들의 상기 제 3 섹션의 각 적층부가 상기 제 2 섹션의 인접 적층부들로부터의 오프셋 각도를 갖도록, 상기 적층부들의 상기 제 3 섹션을 상기 적층부들의 상기 제 2 섹션 상으로 권취하는 단계를 포함하는, 비선형 변압기 코어의 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 적층부들의 상기 제 1 섹션의 상기 단면은 사다리꼴 형상인, 비선형 변압기 코어의 제조 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 적층부들의 상기 제 2 섹션의 상기 단면은 마름모 형상인, 비선형 변압기 코어의 제조 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 적층부들의 상기 제 3 섹션의 상기 단면은 사다리꼴 형상인, 비선형 변압기 코어의 제조 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 적어도 3개의 코어 레그들은 삼각형 구성으로 배열되는, 비선형 변압기 코어의 제조 방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 적층부들의 상기 제 1 섹션의 제 1 층은 수평축에 위치한 코어 레그에 대해서 약 10도 만큼 오프셋되는, 비선형 변압기 코어의 제조 방법.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 적층부들의 상기 제 1 섹션의 제 1 층은 수평축에 위치한 코어 레그에 대해서 적층부들의 제 2 섹션의 제 1 층에 대해 약 20도 만큼 오프셋되는, 비선형 변압기 코어의 제조 방법.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 적층부들의 상기 제 2 섹션의 제 1 층은 상기 수평축에 위치한 상기 코어 레그에 대해서 약 60도 만큼 상기 적층부들의 제 3 섹션의 제 1 층으로부터 오프셋되는, 비선형 변압기 코어의 제조 방법.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 적층부들의 상기 제 3 섹션의 최종 층은 상기 수평축에 위치한 상기 코어 레그에 대해서 약 130도 만큼 적층부들의 제 1 섹션의 제 1 층으로부터 오프셋되는, 비선형 변압기 코어의 제조 방법.
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