KR20150095819A - A transformer high voltage coil assembly - Google Patents
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Abstract
본 발명은 삼각형 변압기의 고전압 코일 조립체 및 삼각형 코어 변압기를 제공한다. 고전압 코일 조립체는 3개의 고전압 코일들(102) 및 제 1 단자 및 제 2 단자를 포함하는 각각의 고전압 코일(103)을 포함한다. 상기 고전압 코일 조립체는 제 1 지지 절연 바(301) 및 제 2 지지 절연 바(302)를 추가로 포함하고; 상기 고전압 코일들 각각의 상기 제 1 단자들은 전도체에 의해 상기 제 1 지지 절연 바(301)와 연결되고 상기 고전압 코일들 각각의 상기 제 2 단자들은 전도체에 의해 상기 제 2 지지 절연 바(302)와 연결된다.The present invention provides a high voltage coil assembly of a triangular transformer and a triangular core transformer. The high voltage coil assembly includes three high voltage coils 102 and a respective high voltage coil 103 comprising a first terminal and a second terminal. The high voltage coil assembly further includes a first support insulation bar (301) and a second support insulation bar (302); The first terminals of each of the high voltage coils are connected to the first support insulation bar 301 by a conductor and the second terminals of each of the high voltage coils are connected to the second support insulation bar 302 .
Description
본 발명은 일반적으로 변압기 기술의 분야에 관한 것이고, 특히, 지지 바를 갖는 고전압 코일 조립체 및 또한 변압기, 특히, 이러한 고전압 코일을 사용하는 삼각형 변압기에 관한 것이다.The present invention relates generally to the field of transformer technology, and more particularly to a high voltage coil assembly having a support bar and also to a transformer, and more particularly to a triangular transformer using such a high voltage coil.
삼각형 코어 변압기들은 저손실, 감소된 노이즈 레벨, 낮은 무게, 더 작은 돌입 전류, 더 작은 푸트프린트, 더 관리할 수 있는 외부 자기 방사선장 및 3상 분포 시스템에서의 낮은 제 3 고조파와 같은 많은 이점들을 갖는다.Triangular core transformers have many advantages such as low loss, reduced noise level, low weight, smaller inrush current, smaller footprints, more manageable external magnetic radiation fields and lower third harmonics in a three phase distribution system .
도 1을 참조하면, 3상 분포 변압기(100)용 삼각형 코어들은 일반적으로 자석강 또는 유사한, 낮은 자기 저항 물질의 하나 이상의 루프들의 그룹인 3개의 코어 프레임들(101)로 구성된다. 코어 프레임들은 위에서 볼 때, 코어가 삼각형의 형상을 취하도록 함께 끼워 맞춰진다. 각각의 형상의 변압기는 단일 코어 레그 상에 끼워 맞춰지고, 단일 코어 레그를 통해 2개의 루프들이 통과한다. 저전압 코일(102)은 사이에 공기 갭을 갖고서 고전압 코일(103) 내에 배치된다. 공기 갭은 전기 강도를 위한 것이다.Referring to FIG. 1, triangular cores for a three-phase distributed
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 고전압 코일(103) 각각은 2개의 단자들을 갖는다. 3개의 고전압 코일들(103)을 함께 연결하도록, 제 1 고전압 코일의 제 2 단자는 제 2 고전압 코일의 제 1 단자와 연결된다. 그리고 제 2 고전압 코일의 제 2 단자는 제 3 고전압 코일의 제 1 단자와 연결된다. Referring to Figs. 2A and 2B, each of the
3개의 고전압 코일들(103)을 함께 연결하기 위해, 기존 장치(121)는 꽤 무질서하게 복잡하고, 전도체 물질 소모적으로 구성된다.In order to connect the three
따라서 기존 고전압 코일을 개선할 필요가 있다. 더 간단한 새로운 구조를 제공하도록, 전도체 물질을 절약하고 열 방산 효율을 증가시켜야 한다.Therefore, it is necessary to improve the existing high voltage coil. To provide a simpler new structure, the conductor material must be conserved and the heat dissipation efficiency increased.
본 발명의 실시예들의 목적들 중 하나는 적어도 더 간단하고, 비용을 절약하고 또한 열 방산 효율을 증가시키는, 변압기 고전압 코일 조립체를 제공하는 것이다. One of the purposes of embodiments of the present invention is to provide a transformer high voltage coil assembly that is at least simpler, saves cost and also increases heat dissipation efficiency.
본 발명의 하나의 양태에서, 삼각형 변압기의 고전압 코일 조립체가 제공된다. 삼각형 변압기의 고전압 코일 조립체는 3개의 고전압 코일들을 포함하고 각각의 고전압 코일은 제 1 단자 및 제 2 단자를 포함한다. 고전압 코일 조립체는 제 1 지지 절연 바 및 제 2 지지 절연 바를 추가로 포함한다. 고전압 코일들 각각의 제 1 단자들은 전도체에 의해 제 1 지지 절연 바와 연결되고 고전압 코일들 각각의 제 2 단자들은 전도체에 의해 상기 제 2 지지 절연 바와 연결된다.In one aspect of the invention, a high voltage coil assembly of a triangular transformer is provided. The high voltage coil assembly of the triangular transformer includes three high voltage coils and each high voltage coil includes a first terminal and a second terminal. The high voltage coil assembly further includes a first support insulation bar and a second support insulation bar. The first terminals of each of the high voltage coils are connected by a conductor to a first support insulation bar and the second terminals of each of the high voltage coils are connected to the second support insulation bar by a conductor.
본 발명의 실시예들 중 하나에서, 제 1 지지 절연 바와 제 2 지지 절연 바는 서로 평행하다.In one of the embodiments of the present invention, the first support insulation bar and the second support insulation bar are parallel to each other.
본 발명의 실시예들 중 하나에서, 제 1 지지 절연 바와 제 2 지지 절연 바는 수평이거나 또는 수직이다.In one of the embodiments of the present invention, the first support insulation bar and the second support insulation bar are horizontal or vertical.
본 발명의 실시예들 중 하나에서, 고전압 코일들 각각의 제 1 단자들 및 제 2 단자들은 델타 연결되거나 또는 Y형 연결된다.In one of the embodiments of the present invention, the first terminals and the second terminals of each of the high voltage coils are delta connected or Y coupled.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에서, 고전압 코일의 각각의 단부들은 3개의 코일 블록들에 의해 고정된다.In another preferred embodiment of the invention, each end of the high voltage coil is fixed by three coil blocks.
본 발명의 또 다른 양태에서, 삼각형 코어 변압기가 제공된다. 삼각형 코어 변압기는 삼각형 코어, 저전압 코일 조립체 및 고전압 코일 조립체를 포함한다. 고전압 코일 조립체는 3개의 고전압 코일들, 제 1 지지 절연 바 및 제 2 지지 절연 바를 포함한다. 고전압 코일들 각각은 제 1 단자 및 제 2 단자를 포함한다. 고전압 코일들 각각의 제 1 단자들은 전도체에 의해 제 1 지지 바와 연결되고 고전압 코일들 각각의 제 2 단자들은 전도체에 의해 상기 제 2 지지 바와 연결된다.In another aspect of the invention, a triangular core transformer is provided. The triangular core transformer includes a triangular core, a low voltage coil assembly, and a high voltage coil assembly. The high voltage coil assembly includes three high voltage coils, a first support insulation bar and a second support insulation bar. Each of the high voltage coils includes a first terminal and a second terminal. The first terminals of each of the high voltage coils are connected to the first support bar by a conductor and the second terminals of each of the high voltage coils are connected to the second support bar by a conductor.
본 발명의 바람직한 실시예들 중 하나에서, 저전압 코일 조립체 및 고전압 코일 조립체는 3개의 코일 블록들에 의해 고정된다.In one of the preferred embodiments of the present invention, the low voltage coil assembly and the high voltage coil assembly are secured by three coil blocks.
본 발명의 바람직한 실시예들 중 하나에서, 고전압 코일들 각각의 제 1 단자들 및 제 2 단자들은 델타 연결되거나 또는 Y형 연결된다.In one of the preferred embodiments of the present invention, the first terminals and the second terminals of each of the high voltage coils are delta coupled or Y coupled.
본 발명의 바람직한 실시예들 중 하나에서, 저전압 코일 조립체는 3개의 저전압 코일들을 포함한다. 저전압 코일들 각각은 적어도 2개의 리드 바들을 포함하고 상기 적어도 2개의 리드 바들은 저전압 코일의 내면 상의 적어도 2개의 리드 바들 각각의 방사 방향을 향하는 돌출부가 중첩되지 않는 방식으로 분리적으로 위치된다. In one of the preferred embodiments of the present invention, the low voltage coil assembly includes three low voltage coils. Each of the low voltage coils comprises at least two lead bars and the at least two lead bars are segregated in such a way that the radially directed protrusions of each of the at least two lead bars on the inner surface of the low voltage coil do not overlap.
본 발명의 바람직한 실시예들 중 하나에서, 고전압 코일들은 포일 디스크 권선으로 제작된다.In one of the preferred embodiments of the present invention, the high voltage coils are fabricated with a foil disk winding.
본 발명의 바람직한 실시예들 중 하나에서, 고전압 코일은 고전압 코일 디스크 권선을 수평 주조하여 제작된다.In one of the preferred embodiments of the present invention, the high voltage coil is fabricated by horizontally casting the high voltage coil disk windings.
따라서 본 발명의 예시적인 실시예들을 일반 용어들로 설명하고, 반드시 실제 크기로 도시되어 있지는 않은 첨부된 도면들을 이제 참조할 것이다.
도 1은 삼각형 코어 변압기의 사시도.
도 2a 및 도 2b는 종래의 고전압 코일 조립체를 갖는 종래의 삼각형 코어 변압기의 사시도들.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고전압 코일 조립체를 갖는 삼각형 코어 변압기를 도시한 도면들로서, 도 3a는 사시도, 도 3b는 정면도, 도 3c는 평면도, 도 3d는 Y형 연결부를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 고전압 코일 조립체를 갖는 삼각형 코어 변압기로서, 지지 절연 바들이 수직으로 배열되는 도면.
도 5a는 4개의 코일 블록들을 포함하는 종래의 고전압 코일 조립체를 갖는 삼각형 코어 변압기의 사시도이고; 도 5b는 본 발명에 따른 고전압 코일 조립체 및 단 3개의 코일 블록들을 갖는 삼각형 코어 변압기의 사시도.
도 6a는 종래의 저전압 코일 리드 바들을 갖는 삼각형 코어 변압기의 단면도이고; 도 6b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2개의 저전압 코일 리드 바들을 갖는 삼각형 코어 변압기의 단면도.The present invention will now be described, by way of example only, with reference to the accompanying drawings, in which: FIG.
1 is a perspective view of a triangular core transformer;
Figures 2a and 2b are perspective views of a conventional triangular core transformer having a conventional high voltage coil assembly.
3A to 3D are views showing a triangular core transformer having a high voltage coil assembly according to a preferred embodiment of the present invention, Fig.
Figure 4 is a triangular core transformer with a high voltage coil assembly according to another preferred embodiment of the present invention in which support insulating bars are arranged vertically.
5A is a perspective view of a triangular core transformer having a conventional high voltage coil assembly including four coil blocks; Figure 5b is a perspective view of a high voltage coil assembly according to the present invention and a triangular core transformer having only three coil blocks.
6A is a cross-sectional view of a triangular core transformer having conventional low voltage coil lead bars; 6B is a cross-sectional view of a triangular core transformer having two low voltage coil lead bars in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
본 발명은 이제 본 발명들의 전체 실시예들이 아닌 일부가 도시되는 첨부된 도면들을 참조하여 이후에 더 완전히 설명될 것이다. 실제로, 본 발명들은 많은 다른 형태들로 구현될 수 있고 본원에 제시된 실시예들로 제한되도록 해석되지 않아야 하며; 오히려, 이 실시예들은 본 개시물이 적용 가능한 정당한 필요 조건들을 충족시킬 수 있도록 제공된다. 유사 도면 부호들은 전체에 걸쳐 유사 요소들을 나타낸다.The present invention will now be described more fully hereinafter with reference to the accompanying drawings, in which some, but not all, embodiments of the invention are shown. Indeed, the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein; Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be capable of meeting applicable legal requirements. Like numbers refer to like elements throughout.
본 발명은 삼각형 변압기에 의해 더 상세히 설명될 것이지만, 본 발명에 따른 디자인 및 개선이 모든 형태의 변압기들에 적용 가능하다.While the invention will be described in more detail by means of a triangular transformer, the design and improvement according to the invention is applicable to all types of transformers.
상술한 바와 같이, 도 2a 및 도 2b를 보면, 고전압 코일들(103) 각각은 2개의 단자들을 갖는다. 3개의 고전압 코일들(103)을 함께 연결하도록, 제 1 고전압 코일의 제 2 단자가 제 2 고전압 코일의 제 1 단자와 연결된다. 그리고 제 2 고전압 코일의 제 2 단자가 제 3 고전압 코일의 제 1 단자와 연결된다. As described above, referring to Figs. 2A and 2B, each of the
본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 따르면, 삼각형 코어 변압기가 제공된다. 도 3a 내지 도 3d에 도시된 바와 같이, 삼각형 코어 변압기는 삼각형 코어(101), 저전압 코일 조립체 및 고전압 코일 조립체를 포함한다. 고전압 코일 조립체는 3개의 전압 코일들(103), 제 1 지지 절연 바(301) 및 제 2 지지 절연 바(302)를 포함한다. 고전압 코일들(103) 각각은 제 1 단자 및 제 2 단자를 포함한다. 고전압 코일들 각각의 제 1 단자들은 전도체에 의해 제 1 지지 바(301)와 연결되고 고전압 코일들 각각의 제 2 단자들은 전도체에 의해 제 2 지지 바(302)와 연결된다.According to one preferred embodiment of the present invention, a triangular core transformer is provided. As shown in FIGS. 3A-3D, the triangular core transformer includes a
본 발명의 바람직한 실시예들에서, 고전압 코일들 각각의 제 1 단자들 및 제 2 단자들은 델타 연결되거나 또는 Y형 연결된다. 도 3a는 고전압 코일들이 델타 연결된 것을 나타내고 도 3d는 고전압 코일들이 Y형 연결된 것을 나타낸다.In the preferred embodiments of the present invention, the first terminals and the second terminals of each of the high voltage coils are delta connected or Y coupled. Figure 3a shows that the high voltage coils are delta connected and Figure 3d shows that the high voltage coils are Y type connected.
본 발명의 하나의 바람직한 실시예에서, 도 5b에 도시된 바와 같이, 저전압 코일 조립체 및 고전압 코일 조립체는 3개의 코일 블록들(108)에 의해 고정된다. 도 5a에 도시된 바와 같이 종래의 디자인에서, 고전압 코일들(103)을 고정시키도록 4개의 코일 블록들(107, 107')이 존재한다. 삼각형 코어의 내부에 위치되는 내부 코일 블록들(107')은 기류를 차단하고 따라서 열 방산을 많이 감소시킨다. 4개의 코일 블록들을 사용하는 종래의 디자인과 비교하면, 본 발명은 하나의 코일 블록을 감소시킴으로써 비용을 절약한다. 또한, 내부 코일 블록들(107')을 제거하여, 열 방산 효율이 매우 증가된다.In one preferred embodiment of the present invention, the low voltage coil assembly and the high voltage coil assembly are secured by three
또한 도 1에 도시된 바와 같이, 저전압 코일(102)은 양 단자들에 대한 추가의 연결을 위해 2개의 리드 바들(111, 112)을 필요로 한다. 관례상으로, 양 리드 바들(111, 112)은 도 6a에 도시된 바와 같이 함께 위치된다. 이것은 양 리드 바들이 저전압 코어 축(119)의 수직 방향으로 동일한 위치에 위치된다는 것을 의미한다. 변압기 코어들이 저전압 코일 내에 위치되기 때문에, 저전압 몰드가 저전압 리드 바(112)에 대해 붕괴될 수 없다. 따라서, 저전압 코일 외경은 저전압 리드 바들(111, 112)에 의해 증가되어야 한다. 저전압 코일 두께(120)는 가장 두꺼운 부분에 의해 계산된다. 도 6a를 참조하면, 2개의 리드 바 부분이 있다. 2개의 리드 바 부분은 추가의 하이-로우 공기 간격을 증가시킨다.Also as shown in Figure 1, the
저전압 리드 바들(111, 112)의 종래의 디자인은 저전압 코일을 매우 크게 만들고 따라서, 하이-로우 공기 간격이 커진다. 이것은 또한 고전압 코일을 크게 그리고 삼각형 코어를 크게 만든다.The conventional design of the low voltage lead bars 111, 112 makes the low voltage coil very large and therefore the high-low air gap is large. This also makes the high-voltage coil large and the triangular core large.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 변압기 저전압 코일은 저전압 코일(102) 및 적어도 2개의 리드 바들(211, 212)을 포함하고, 상기 적어도 2개의 리드 바들(211, 212)은 저전압 코일(102)의 내면 상의 적어도 2개의 리드 바들(211, 212) 각각의 방사 방향(118)을 향하는 돌출부가 중첩되지 않는 방식으로 분리적으로 위치된다. 본원에서 방사 방향(118)은 저전압 코일(102)의 축(119)에 대해 수직인 방향을 의미한다. 도 6b를 참조하라.According to a preferred embodiment of the present invention the transformer low voltage coil comprises a
축(119)에 대해 수직 방향(118)으로 2개의 리드 바들(211, 212)을 분리시켜, 도 6a에 도시된 바와 같이, 종래의 가장 두꺼운 부분(120)이 본 발명에 따른 가장 두꺼운 부분(220)으로 감소될 수 있다. 이로써, 저전압 코일의 가장 두꺼운 부분은 리드 바(211 또는 212)의 두께로부터 감소될 수 있다. 도 6b를 참조하라. 그 결과, 고전압 코일은 리드 바(211 또는 212)의 두께의 반직경을 감소시킬 수 있고, 델타 코어(101)의 각각의 프레임은 리드 바(211 또는 212)의 2배 두께의 길이를 감소시킬 수 있다. The two
본 발명의 하나의 바람직한 실시예에서, 고전압 코일들은 포일 디스크 권선에 의해 제작된다. 이것은 본 특허권자의 종래의 출원서에 설명되어 있다. 특허 출원 PCT/US 12/36207호를 참조하라.In one preferred embodiment of the present invention, the high voltage coils are fabricated by foil disk windings. This is described in the prior application of the present inventor. See patent application PCT / US 12/36207.
본 발명의 하나의 바람직한 실시예에서, 고전압 코일은 고전압 코일 디스크 권선을 수평 주조하여 제작된다. 이것도 또한 본 특허권자의 종래의 출원서에 설명되어 있다. 특허 출원 PCT/US 12/36207호를 참조하라.In one preferred embodiment of the present invention, the high voltage coil is fabricated by horizontally casting the high voltage coil disk windings. This is also described in the prior application of the present patent application. See patent application PCT / US 12/36207.
본원에 제시된 본 발명들의 많은 수정들 및 다른 실시예들은 상술한 설명 및 연관 도면들에 나타낸 교시의 이점을 갖고서 당업자에 의해 고려될 것이다. 따라서, 본 발명이 개시된 특정 실시예들로 제한되지 않고 수정들 및 다른 실시예들이 첨부된 청구항들의 범위 내에 포함되도록 의도됨이 이해된다. 또한, 상술한 설명 및 연관 도면들이 요소들 및/또는 기능들의 특정한 예시적인 조합의 맥락에서 예시적인 실시예들을 설명할지라도, 요소들 및/또는 기능들의 다른 조합들이 첨부된 청구항들의 범위로부터 벗어나지 않고서 대안적인 실시예들에 의해 제공될 수 있음이 이해되어야 한다. 특정한 용어들이 본원에서 사용될지라도, 용어들은 제한하는 목적이 아니라 포괄적이고 기술적인 의미로 사용된다.Many modifications and other embodiments of the invention presented herein will be considered by those skilled in the art having the benefit of the teachings presented in the foregoing descriptions and the associated drawings. It is, therefore, to be understood that the invention is not to be limited to the specific embodiments disclosed, and that modifications and other embodiments are intended to be included within the scope of the appended claims. Moreover, although the above description and related drawings illustrate exemplary embodiments in the context of particular illustrative combinations of elements and / or functions, other combinations of elements and / or functions are possible without departing from the scope of the appended claims But may be provided by alternative embodiments. Although specific terms are employed herein, they are used in a generic and descriptive sense only and not for purposes of limitation.
Claims (11)
상기 고전압 코일 조립체는 제 1 지지 절연 바(301) 및 제 2 지지 절연 바(302)를 추가로 포함하고; 상기 고전압 코일들 각각의 상기 제 1 단자들은 전도체에 의해 상기 제 1 지지 절연 바(301)와 연결되고 상기 고전압 코일들 각각의 상기 제 2 단자들은 전도체에 의해 상기 제 2 지지 절연 바(302)와 연결되는 삼각형 변압기의 고전압 코일 조립체.A high voltage coil assembly of a triangle transformer comprising three high voltage coils (102), each high voltage coil (103) comprising a first terminal and a second terminal,
The high voltage coil assembly further includes a first support insulation bar (301) and a second support insulation bar (302); The first terminals of each of the high voltage coils are connected to the first support insulation bar 301 by a conductor and the second terminals of each of the high voltage coils are connected to the second support insulation bar 302 High voltage coil assembly of a triangular transformer to be connected.
상기 저전압 코일 조립체는 3개의 저전압 코일들(102)을 포함하고 상기 고전압 코일 조립체는 3개의 고전압 코일들(103)을 포함하고; 각각의 고전압 코일(103)은 제 1 지지 절연 바(301) 및 제 2 지지 절연 바(302)를 포함하고; 상기 고전압 코일들(103) 각각의 상기 제 1 단자들은 전도체에 의해 상기 제 1 지지 절연 바(301)와 연결되고 상기 고전압 코일들(103) 각각의 상기 제 2 단자들은 전도체에 의해 상기 제 2 지지 절연 바(302)와 연결되는 삼각형 코어 변압기.A triangular core transformer comprising a triangular core (101), a low voltage coil assembly and a high voltage coil assembly,
The low voltage coil assembly includes three low voltage coils (102) and the high voltage coil assembly includes three high voltage coils (103); Each high voltage coil (103) includes a first support insulation bar (301) and a second support insulation bar (302); The first terminals of each of the high voltage coils 103 are connected to the first support insulating bar 301 by a conductor and the second terminals of each of the high voltage coils 103 are connected to the second support A triangular core transformer coupled to an isolation bar (302).
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