KR20200138783A - 전자기 유도 디바이스 용의 자기 코어, 이를 포함하는 전자기 유도 디바이스, 및 자기 코어를 제조하는 방법 - Google Patents
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Abstract
전자기 유도 디바이스 용의 자기 코어 (1) 는: 결정립 배향 재료로 만들어진 림 (5), 비정질 재료로 만들어진 요크 (3), 및 결정립 배향 재료로 만들어진 보조 접합 부재 (7) 를 포함하며, 여기서 보조 접합 부재 (7) 는 림 (5) 을 요크 (3) 와 접합하고, 여기서 림 (5) 의 결정립 배향은 보조 접합 부재 (7) 의 결정립 배향에 수직이다.
Description
본 개시는 일반적으로 트랜스포머 및 리액터와 같은 전자기 유도 디바이스, 특히 전자기 유도 디바이스의 자기 코어에 관한 것이다.
트랜스포머와 같은 전자기 유도 디바이스의 자기 코어는 권선의 쇄교 플럭스 (linkage flux) 에 대한 용이한 경로를 제공하고, 에너지 전달을 위한 효율적인 자기 결합을 생성한다.
동작 중에, 자기 코어에서 무부하 손실이 생성된다. 무부하 손실은 자기 코어에 전원을 공급하는데 필요한 자화 전류로 인해 발생하며, 부하 전류에 의존하지 않는다.
총 소유 비용을 감소시킬 수 있고 환경적 관점에서도 중요하므로, 무부하 손실을 줄이는 것이 바람직하다.
자기 코어에 비정질 재료를 사용하면 무부하 손실을 줄일 수 있다. 비정질 재료는 마그네틱 코어에 사용되는 일반 결정립 배향 (grain-oriented) 강철에 비해 동일한 자속 밀도에서 손실이 훨씬 적다. 비정질 재료의 단점은 포화 자속 밀도가 낮다는 것이다.
JP2013080856 은 적층된 실리콘 강판으로 만들어진 림들 및 적층된 비정질 천연 합금 얇은 밴드로 만들어진 요크를 갖는 고정 유도 전기 장치의 하이브리드 적층 코어를 개시한다. 림과 요크 사이의 연결은 실리콘 강판과 비정질 천연 합금 얇은 밴드를 교대로 배열함으로써 이루어진다.
JP2013080856 에 개시된 하이브리드 적층 코어 구성의 한 가지 단점은, 접합 영역의 추가 손실로 인해 자화 전류 및 무부하 손실이 증가한다는 것이다. 이러한 손실은 플럭스가 결정립 배향을 가로지르는 접합 영역에서 플럭스의 벤딩으로 인해 발생한다.
본 발명자는 비정질 및 결정립 배향 재료의 접합이 하이브리드 자기 코어를 실현하는 주요 과제 중 하나라는 것을 추가로 인식했다. 예를 들어, 비정질 재료 및 결정립 배향 재료를 절단하기 위한 절단기의 조정은 실제로 어렵다. 또한, 비정질 재료는 결정립 배향 재료에 비해 부드러우며, 접합이 수행되고 있을 때 작업하기가 더 어렵다. 이것은 종래의 자기 코어 설계들을 사용하는 경우, 비정질 재료의 적층 판의 인터리빙을 수행하여 접합을 어렵게 한다.
상기를 고려하여, 본 개시의 목적은 종래 기술의 현존하는 문제들을 해결하거나 적어도 완화시키는 자기 코어를 제공하는 것이다.
따라서, 본 발명의 제 1 양태에 따르면, 전자기 유도 디바이스 용의 자기 코어가 제공되며: 결정립 배향 (grain-oriented) 재료로 만들어진 림, 비정질 재료로 만들어진 요크, 및 결정립 배향 재료로 만들어진 보조 접합 부재를 포함하며, 여기서 보조 접합 부재는 림을 요크와 접합하고, 여기서 림의 결정립 배향은 보조 접합 부재의 결정립 배향에 수직이다.
보조 접합 부재에 의해, 자기 코어의 제조가 용이해질 수도 있다. 추가로, 수직 결정립 배향 구성은 플럭스 벤딩을 감소시킨다. 따라서, 무부하 손실이 감소될 수도 있다.
일 실시형태에 따르면, 보조 접합 부재는 결정립 배향 재료로 구성된다.
일 실시형태에 따르면, 보조 접합 부재의 결정립 배향은 요크의 길이방향 연장과 평행한다. 따라서, 보조 접합 부재의 결정립 배향은 요크의 중심 종축과 평행한다.
일 실시형태에 따르면, 보조 접합 부재 및 림은 서로 연결되고, 림의 중심 종축에 대해 경사지거나 기울어진다.
보조 접합 부재는 림의 중심 종축을 따라, 림으로부터 보조 접합 부재를 향한 방향으로, 요크와의 연결에서 림과의 연결까지 증가하는 치수를 가질 수도 있다.
치수는 선형적으로 증가할 수도 있다.
보조 접합 부재와 요크 사이의 연결은 림의 중심 종축과 평행하거나 본질적으로 평행할 수도 있다.
일 실시형태에 따르면, 림 및 보조 접합 부재는 각각 복수의 적층 판들을 포함하고, 여기서 보조 접합 부재와 림 간의 접합은 보조 접합 부재의 적층 판이 림의 적층 판과 인터리빙되는 것에 의해 형성된다.
일 실시형태에 따르면, 요크 및 보조 접합 부재는 각각 복수의 적층 판들을 포함하고, 여기서 보조 접합 부재와 요크 간의 접합은 보조 접합 부재의 적층 판이 요크의 적층 판과 인터리빙되는 것에 의해 형성된다.
일 실시형태에 따르면, 보조 접합 부재와 림 사이의 접합은 마이터 (mitre) 접합이다. 마이터 접합을 사용하는 것은, 림 및 보조 접합 부재의 결정립 배향의 수직 구성과 함께 특히 유리하다. 접합에서, 플럭스는 약 90° 의 방향을 갑자기 변화하므로, JP2013080856 에서와 같이 림과 요크의 결정립 배향 구조를 가로지르지 않을 것이다. 이에 따라, 플럭스 벤딩이 개선될 수도 있다. 따라서, 무부하 손실이 감소될 수도 있다.
일 실시형태에 따르면, 마이터 접합의 각도는 45° 이다. 이것은 결정립 배향 재료로 만들어진 종래의 자기 코어들 양자를 제조할 때 요크와 림을 절단하기 위한 일반적인 각도이다. 45° 의 마이터 접합을 사용함으로써, 동일한 공장에서 만들어진 종래의 설계와 마찬가지로 현재의 하이브리드 설계에 대해 절단기의 동일한 설정이 사용될 수도 있다.
일 실시형태에 따르면, 보조 접합 부재와 림 사이의 접합은 부트 랩 (butt-lap) 접합이다. 비정질 재료로 만들어진 요크는 보조 접합 부재와의 접합에 대한 길이방향 연장에 대해 직각으로 절단될 수 있다. 비정질 재료의 부드러움으로 인해, 요크의 적층 판과 보조 접합 부재의 적층 판의 인터리빙이 용이하게 된다.
일 실시형태에 따르면, 요크는 림보다 더 큰 단면을 갖는다. 이에 따라, 요크의 포화점이 증가될 수도 있다.
본 개시의 제 2 양태에 따르면, 제 1 양태에 따른 자기 코어를 포함하는 전자기 유도 디바이스가 제공된다.
일 실시형태에 따르면, 전자기 유도 디바이스는 트랜스포머 또는 리액터이다.
일 실시형태에 따르면, 전자기 유도 디바이스는 고전압 전자기 유도 디바이스이다.
본 개시의 제 3 양태에 따르면, 전자기 유도 디바이스의 자기 코어를 제조하는 방법이 제공되며: b) 림의 결정립 배향이 보조 접합 부재의 결정립 배향에 수직이도록, 결정립 배향 재료로 만들어진 림을 결정립 배향 재료로 만들어진 보조 접합 부재와 접합하는 단계, 및 c) 비정질 재료로 만들어진 요크를 보조 접합 부재와 접합하는 단계를 포함한다.
요크와 보조 접합 부재를 접합하는 단계는 림과 보조 접합 부재를 접합하는 단계 이후 또는 이전에 이루어질 수도 있으며, 즉 단계 b) 와 단계 c) 의 순서가 교환될 수도 있다.
일 실시형태에 따르면, 림, 요크 및 보조 접합 부재는 각각 복수의 적층 판들을 포함하고, 여기서 보조 접합 부재와 림을 접합하는 단계는 보조 접합 부재의 적층 판을 림의 적층 판과 인터리빙하는 단계를 포함하고, 여기서 보조 접합 부재와 요크를 접합하는 단계는 보조 접합 부재의 적층 판을 요크의 적층 판과 인터리빙하는 단계를 포함한다.
일 실시형태는 접합하는 단계 이전에 보조 접합 부재의 그 결정립 배향에 대한 경사 절단을 수행하는 단계를 포함하며, 여기서 림과 보조 접합 부재를 접합하는 단계는 마이터 접합을 형성한다.
일 실시형태는 접합하는 단계 이전에 보조 접합 부재의 그 결정립 배향에 대한 수직 절단을 수행하는 단계를 포함하며, 여기서 보조 접합 부재와 요크를 접합하는 단계는 부트 랩 접합을 형성한다.
일반적으로, 청구항들에서 사용된 모든 용어들은 본 명세서에서 달리 명시적으로 정의되지 않는 한, 기술 분야에서의 일반적인 의미에 따라 해석되어야 한다. 부정관사/정관사를 수반하는 엘리먼트, 장치, 컴포넌트, 수단 등에 대한 모든 언급들은 달리 명시적으로 진술되지 않는 한 그 엘리먼트, 장치, 컴포넌트, 수단 등의 적어도 하나의 인스턴스를 지칭하는 것으로서 개방적으로 해석되어야 한다.
본 발명적 개념의 특정 실시형태들이 이제 첨부 도면들을 참조하여 예시적으로 설명될 것이다.
도 1 은 자기 코어의 일 예의 코너 부분의 단면을 개략적으로 도시한다.
도 2 는 자기 코어의 다른 예의 코너 부분의 단면을 개략적으로 도시한다.
도 3 은 3 상 애플리케이션을 위한 자기 코어의 일 예를 개략적으로 도시한다.
도 4 는 가시적인 자기 코어를 갖는 전자기 유도 디바이스의 측면도의 단면을 개략적으로 도시한다.
도 5 는 자기 코어를 제조하는 방법의 흐름도이다.
도 1 은 자기 코어의 일 예의 코너 부분의 단면을 개략적으로 도시한다.
도 2 는 자기 코어의 다른 예의 코너 부분의 단면을 개략적으로 도시한다.
도 3 은 3 상 애플리케이션을 위한 자기 코어의 일 예를 개략적으로 도시한다.
도 4 는 가시적인 자기 코어를 갖는 전자기 유도 디바이스의 측면도의 단면을 개략적으로 도시한다.
도 5 는 자기 코어를 제조하는 방법의 흐름도이다.
본 발명의 개념이 이제 예시적인 실시형태들이 도시된 첨부 도면들을 참조하여 이하에서 보다 충분하게 설명될 것이다. 하지만 본 발명의 개념은 많은 상이한 형태들로 구현될 수도 있고, 본 명세서에서 전개된 실시형태들에 제한되는 것으로서 해석되어서는 안된다; 오히려, 이들 실시형태들은 이 개시물이 철저하고 완전하도록 그리고 본 발명의 개념의 범위를 당업자에게 충분히 전달하도록 예시적으로 제공된다. 유사한 번호들은 그 설명 전체에서 유사한 엘리먼트들을 지칭한다.
도 1 은 전력 트랜스포머, 배전 트랜스포머 또는 리액터와 같은 전자기 유도 디바이스 용의 자기 코어 (1) 의 일 예의 좌상부 코너를 도시한다.
자기 코어 (1) 는 상부 요크 (3), 림 (5), 및 보조 접합 부재 (7) 를 포함한다. 도면에 도시되지 않았지만, 자기 코어는 또한 적어도 재료 유형 및 접합에 관하여 상부 요크 (3) 및 림 (5) 과 동일한, 하부 요크 및 다른 림을 포함한다.
요크 (3) 는 비정질 재료로 만들어진다. 특히, 요크 (3) 는 비정질 재료로 구성될 수도 있다. 재료는 예를 들어, 비정질 강철일 수도 있다. 요크 (3) 는 복수의 적층 판 또는 리본을 포함한다. 각 판은 바람직하게는 비정질 재료로 만들어진다.
림 (5) 은 결정립 배향 재료로 만들어진다. 특히, 림 (5) 은 결정립 배향 재료로 구성될 수도 있다. 결정립 배향 재료는 예를 들어, 실리콘 강철일 수도 있다. 림 (9) 의 결정립 배향은 화살표 G1 로 도시된 바와 같이, 바람직하게는 림 (9) 의 길이방향과 평행한 제 1 배향을 가질 수도 있다.
림 (5) 은 복수의 적층 판들을 포함한다. 각 판은 바람직하게는 결정립 배향 재료로 만들어진다.
보조 접합 부재 (7) 는 결정립 배향 재료로 만들어진다. 특히, 보조 접합 부재 (7) 는 결정립 배향 재료로 구성될 수도 있다. 결정립 배향 재료는 예를 들어, 실리콘 강철일 수도 있다. 보조 접합 부재 (7) 의 결정립 배향은 바람직하게는 요크 (3) 의 길이방향과 평행하고 제 1 배향에 수직인, 화살표 G2 로 도시된 바와 같은 제 2 배향을 가질 수도 있다. 따라서, 보조 접합 부재 (7) 의 결정립 배향 및 림 (5) 의 결정립 배향은 바람직하게는 수직이다.
보조 접합 부재 (7) 는 복수의 적층 판을 포함한다. 각 판은 바람직하게는 결정립 배향 재료로 만들어진다.
보조 접합 부재 (7) 는 요크 (3) 를 림 (5) 과 접합한다. 따라서, 보조 접합 부재 (7) 는 요크 (3) 를 림 (5) 과 연결한다. 보조 접합 부재 (7) 는 요크 (3) 와 림 (5) 사이에 배열된다. 보조 접합 부재 (7) 는 다면체 형상을 가질 수도 있고, 요크 (3) 는 보조 접합 부재 (7) 의 제 1 면과 접합될 수도 있고, 림 (5) 은 제 1 면에 인접한 보조 접합 부재 (7) 의 제 2 면과 접합될 수도 있다.
보조 접합 부재 (7) 와 요크 (3) 는 요크 (3) 의 적층 판/리본을 보조 접합 부재 (7) 의 적층 판과 인터리빙함으로써 접합된다. 이에 따라 획득된 마찰력은 보조 접합 부재 (7) 와 요크 (3) 를 함께 홀딩한다.
보조 접합 부재 (7) 와 림 (5) 은 림 (5) 의 적층 판을 보조 접합 부재 (7) 의 적층 판과 인터리빙함으로써 접합된다. 이에 따라 획득된 마찰력은 보조 접합 부재 (7) 와 림 (5) 을 함께 홀딩한다.
요크 (3) 는 바람직하게는 요크 (3) 의 길이방향 연장을 따라 어느 곳에서나 취해진 단면에서, 림 (3) 보다 더 큰 단면적을 가질 수도 있다. 요크 (3) 의 단면적은 정상 동작 동안 요크 (3) 가 포화되지 않도록, 림 (5) 의 결정립 배향 재료에 비해 비정질 재료의 낮은 포화점을 보상하도록 선택될 수도 있다.
보조 접합 부재 (7) 와 림 (5) 사이의 접합은 마이터 접합 또는 스텝 랩 마이터 접합일 수도 있다. 마이터 접합 또는 스텝 랩 마이터 접합의 각도 α 는 예를 들어, 약 45°, 예를 들어 45°+/- 1-2°일 수도 있거나 정확히 45°일 수도 있다. 각도 α 는 보조 접합 부재 (7) 의 제 1 면과 제 2 면 사이의 각도이다.
보조 접합 부재 (7) 와 림 (5) 간의 접합의 각진 구조와 수직 결정립 배향으로 인해, 자기 플럭스 Φ 는 본질적으로 림 (5) 또는 보조 접합 부재 (7) 의 결정립 배향을 가로지르지 않을 것이다. 대신에, 자기 플럭스 Φ 가 보조 접합 부재 (7) 의 결정립 배향을 계속 뒤따르는 접합에서 본질적으로 수직한 흐름 방향 변화가 발생할 것이다.
보조 접합 부재 (7) 와 요크 (3) 사이의 접합은 부트 랩 접합일 수도 있다. 따라서, 요크 (3) 는 요크 (3) 의 길이방향 연장 방향에 수직인 직선 절단 단부면 (3a) 을 갖는다.
도 1 의 예에서, 요크 (3) 는 림 (5) 보다 더 큰 단면적을 가지므로, 보조 접합 부재 (7) 는 측면에서 볼 때 사다리꼴 형상을 갖는다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 권선 (9) 은 자기 코어 (1) 의 림 (5) 주위에 제공될 수도 있다.
도 2 는 자기 코어의 다른 예를 도시한다. 자기 코어 (1') 는 도 1 의 자기 코어 (1) 와 매우 유사하다. 그러나, 보조 접합 부재 (7') 는 도 1 에 도시된 45° 또는 약 45° 각도와 상이한 각도로 절단된다. 도 2 의 예에서, 마이터 접합 또는 스텝 랩 마이터 접합의 각도 α 는 예를 들어, 20°<α<45° 및 45°<α<70° 범위에 있을 수도 있다.
도 3 은 3 상 애플리케이션을 위한 자기 코어 (1") 의 일 예를 개략적으로 도시한다. 자기 코어 (1") 는 3 상 전자기 유도 디바이스에 사용되도록 구성된다. 자기 코어 (1") 는 측방향으로 배열된 2 개의 림들 (5) 및 2 개의 측방향 림들 (5) 사이에 배열된 림 (5") 을 포함한다. 3 개의 림들 (5, 5") 은 서로 평행하게 배열된다. 모두 3 개의 림들 (5, 5") 의 단면 치수는 림들이 테이퍼링 (taper) 하기 시작할 때까지 동일할 수도 있다. 모두 3 개의 림들 (5, 5") 은 그들의 길이방향 연장과 평행한 결정립 배향을 갖는 결정립 배향 재료로 만들어진다. 림들 (5, 5") 은 적층 판으로 만들어질 수도 있다.
추가로, 요크 (3") 는 제 1 요크 부재 (4a) 및 제 2 요크 부재 (4b) 를 포함한다. 제 1 요크 부재 (4a) 및 제 2 요크 부재 (4b) 각각은 비정질 재료로 만들어진다. 제 1 요크 부재 (4a) 는 보조 접합 부재 (7 또는 7') 를 통해, 전술한 바와 같이 좌측 림 (5) 에 연결된다. 제 2 요크 부재 (4b) 는 보조 접합 부재 (7 또는 7') 를 통해, 전술한 바와 같이 우측 림 (5) 에 연결된다.
자기 코어 (1") 는 또한, 추가적인 보조 접합 부재 (7") 를 포함한다. 보조 접합 부재 (7") 는 이하에서 "중앙 림" 으로 지칭되는 림 (5") 과 제 1 요크 부재 (4a) 및 제 2 요크 부재 (4b) 사이의 연결을 제공하도록 구성된다.
중앙 림 (5") 은 테이퍼링 단부 부분을 갖는다. 상부의 이러한 테이퍼링 단부 부분은 도 3 에서 볼 수 있다. 도 3 의 예에 따르면, 테이퍼링 형상은 림 (5") 의 중심 종축에 대해 대칭적이다. 테이퍼링 단부 부분은 삼각형 또는 피라미드 형상이며, 이등변 삼각형의 형상을 형성한다. 삼각형의 상부각 β 은 림 (5)/보조 접합 부재 (7) 의 마이터 접합 또는 스텝 랩 마이터 접합의 각도 α 의 2 배와 동일할 수도 있다.
이하에서 "중앙 보조 접합 부재" 로 지칭되는 보조 접합 부재 (7") 는 중앙 림 (5") 의 테이퍼링 단부 부분을 수용하도록 구성된다. 이를 위해, 중앙 보조 접합 부재 (7") 는 삼각형의 테이퍼링 단부 부분의 형상에 대응하는 절단부를 갖는다.
중앙 보조 접합 부재 (7") 는 결정립 배향 재료로 만들어진다. 결정립 배향은 중앙 림 (5”) 의 결정립 배향에 수직이다.
중앙 보조 접합 부재 (7") 는 제 1 요크 부재 (5a) 와 제 2 요크 부재 (4b) 사이에 연장된 결정립 배향 적층 판에 의해 형성된 단일 단편일 수도 있거나 또는 적층된 결정립 배향 적층 판으로 형성된 2 이상의 단편들일 수도 있으며, 이에 따라 예를 들어 2 개의 단편들은 상부각 β 의 정점을 교차하는 수직선을 따라 접합될 수도 있다. 접합은 2 이상의 단편들의 적층 판을 인터리빙함으로써 만들어질 수도 있다.
중앙 보조 접합 부재 (7") 의 적층 판은 제 1 요크 부 (4a) 의 적층 판 및 제 2 요크 부분 (4b) 의 적층 판과 인터리빙될 수도 있다. 중앙 보조 접합 부재 (7") 는 이에 의해 제 1 요크 부분 (4a) 및 제 2 요크 부분 (4b) 과 접합될 수도 있다. 유사하게, 중앙 보조 접합 부재 (7") 의 적층 판은 중앙 림 (5") 의 적층 판과 인터리빙될 수도 있다.
도 3 의 예에서, 각도 α 는 예를 들어, 45° 일 수도 있거나 또는 45° 와 상이할 수도 있다. 각도 α 는 예를 들어, 20°<α<45° 및 45°<α<70° 의 범위에 있을 수도 있다.
도 4 는 전자기 유도 디바이스 (11) 의 일 예를 개략적으로 도시한다. 전자기 유도 디바이스 (11) 는 예를 들어, 전력 트랜스포머 또는 배전 트랜스포머와 같은 트랜스포머, 또는 리액터일 수도 있다.
전자기 유도 디바이스 (11) 는 예를 들어, 고전압 직류 (HVDC) 전자기 유도 디바이스와 같은 고전압 전자기 유도 디바이스 또는 중전압 전자기 유도 디바이스일 수도 있다.
전자기 유도 디바이스 (11) 는 자기 코어 (1), 림 (5) 주변에 감긴 권선 (9 및 10), 및 각각의 권선 (9, 10) 에 전기적으로 연결된, 오직 하나만이 도시된 부싱 (13) 을 포함한다.
도 4 의 예는 2 상 전자기 유도 디바이스 (11) 를 도시하지만, 자기 코어 (1) 는 예를 들어, 3 상 애플리케이션들을 위한 추가의 전기 상을 위한 추가의 림들이 대안적으로 제공될 수 있다.
도 5 는 자기 코어 (1, 1') 를 제조하는 방법의 흐름도를 도시한다.
단계 a) 에서 보조 접합 부재 (7, 7') 는 림 (5) 과 접합될 제 2 면을 획득하기 위해 그 결정립 배향에 대해 경사 절단으로 절단된다. 보조 접합 부재 (7, 7') 는 요크 (3) 와 조립될 제 1 면을 획득하기 위해 그 결정립 배향에 대해 수직 절단으로 또한 절단된다. 각도 α 는 제 1 면과 제 2 면 사이에 형성된다. 2 개의 절단은 임의의 순서로 수행될 수도 있다.
단계 b) 에서 보조 접합 부재 (7, 7') 는 림 (5) 과 접합된다. 특히, 보조 접합 부재 (7, 7') 의 적층 판은 림 (5) 의 적층 판과 인터리빙된다. 이러한 방식으로, 마이터 접합 또는 스텝 랩 마이터 접합이 형성된다.
단계 c) 에서 보조 접합 부재 (7, 7') 는 요크 (3) 와 접합된다. 특히, 보조 접합 부재 (7, 7') 의 적층 판은 요크 (3) 의 적층 판과 인터리빙된다. 이러한 방식으로, 부트 랩 접합이 형성된다. 단계 b) 및 단계 c) 는 임의의 순서로 수행될 수도 있다는 점에 유의해야 한다.
상기 단계 a) 내지 단계 c) 는 자기 코어 (1, 1') 에 포함된 모든 보조 접합 부재 (7, 7') 에 대해 수행된다.
본 발명의 개념이 주로 몇가지 예들을 참조하여 상술되었다. 하지만, 당업자에 의해 용이하게 인식되는 바와 같이, 전술한 실시형태들과는 다른 실시형태들이 첨부된 청구항들에 의해 정의된 바와 같은 본 발명 개념의 범위 내에서 동일하게 가능하다.
Claims (15)
- 전자기 유도 디바이스 (11) 용의 자기 코어 (1; 1'; 1") 로서,
결정립 배향 (grain-oriented) 재료로 만들어진 림 (5; 5");
비정질 재료로 만들어진 요크 (3; 3"); 및
결정립 배향 재료로 만들어진 보조 접합 부재 (7; 7'; 7") 를 포함하며,
상기 보조 접합 부재 (7; 7'; 7") 는 상기 림 (5; 5") 을 상기 요크 (3; 3") 와 접합하고,
상기 림 (5; 5") 의 결정립 배향은 상기 보조 접합 부재 (7; 7'; 7") 의 결정립 배향에 수직인, 자기 코어 (1; 1'; 1"). - 제 1 항에 있어서,
상기 보조 접합 부재 (7; 7'; 7") 는 결정립 배향 재료로 구성되는, 자기 코어 (1; 1'; 1"). - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 림 (5) 과 상기 보조 접합 부재 (7; 7'; 7") 는 각각 복수의 적층 판들을 포함하고,
상기 보조 접합 부재 (7; 7'; 7") 와 상기 림 (5; 5") 간의 접합은 상기 보조 접합 부재 (7; 7'; 7") 의 상기 적층 판들이 상기 림 (5; 5") 의 상기 적층 판들과 인터리빙되는 것에 의해 형성되는, 자기 코어 (1; 1'; 1"). - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 요크 (3; 3") 와 상기 보조 접합 부재 (7; 7'; 7") 는 각각 복수의 적층 판들을 포함하고,
상기 보조 접합 부재 (7; 7'; 7") 와 상기 요크 (3; 3") 간의 접합은 상기 보조 접합 부재 (7; 7'; 7") 의 상기 적층 판들이 상기 요크 (3; 3") 의 상기 적층 판들과 인터리빙되는 것에 의해 형성되는, 자기 코어 (1; 1'; 1"). - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보조 접합 부재 (7; 7') 와 상기 림 (5) 간의 상기 접합은 마이터 (mitre) 접합인, 자기 코어 (1; 1'; 1"). - 제 5 항에 있어서,
상기 마이터 접합의 각도 (α) 는 45° 인, 자기 코어 (1; 1'; 1"). - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보조 접합 부재 (7; 7') 와 상기 요크 (3; 3") 간의 상기 접합은 부트 랩 (butt-lap) 접합인, 자기 코어 (1; 1'; 1"). - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 요크 (3) 는 상기 림 (5) 보다 더 큰 단면을 가지는, 자기 코어 (1; 1'; 1"). - 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 자기 코어 (1; 1'; 1") 를 포함하는, 전자기 유도 디바이스 (11).
- 제 9 항에 있어서,
상기 전자기 유도 디바이스 (11) 는 트랜스포머 또는 리액터인, 전자기 유도 디바이스 (11). - 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
상기 전자기 유도 디바이스 (11) 는 고전압 전자기 유도 디바이스인, 전자기 유도 디바이스 (11). - 전자기 유도 디바이스 (11) 의 자기 코어 (1; 1'; 1") 를 제조하는 방법으로서,
b) 림 (5; 5") 의 결정립 배향이 보조 접합 부재 (7; 7'; 7") 의 결정립 배향에 수직이도록, 결정립 배향 재료로 만들어진 상기 림 (5; 5") 을 결정립 배향 재료로 만들어진 상기 보조 접합 부재 (7; 7'; 7") 와 접합하는 단계; 및
c) 비정질 재료로 만들어진 요크 (3; 3") 를 상기 보조 접합 부재 (7; 7'; 7") 와 접합하는 단계를 포함하는, 자기 코어 (1; 1'; 1") 를 제조하는 방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 림 (5; 5"), 상기 요크 (3; 3") 및 상기 보조 접합 부재 (7; 7'; 7") 는 각각 복수의 적층 판들을 포함하고,
상기 보조 접합 부재 (7; 7'; 7") 와 상기 림 (5; 5") 을 접합하는 단계는 상기 보조 접합 부재 (7; 7'; 7") 의 상기 적층 판들을 상기 림 (5; 5") 의 상기 적층 판들과 인터리빙하는 단계를 포함하고,
상기 보조 접합 부재 (7; 7'; 7") 와 상기 요크 (3; 3") 를 접합하는 단계는 상기 보조 접합 부재 (7; 7'; 7") 의 상기 적층 판들을 상기 요크 (3; 3") 의 상기 적층 판들과 인터리빙하는 단계를 포함하는, 자기 코어 (1; 1'; 1") 를 제조하는 방법. - 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
a) 접합하는 단계 이전에 상기 보조 접합 부재 (7; 7'; 7") 의 그 결정립 배향에 대한 경사 절단을 수행하는 단계를 포함하고,
상기 림 (5; 5") 과 상기 보조 접합 부재 (7; 7') 를 접합하는 단계는 마이터 접합을 형성하는, 자기 코어 (1; 1'; 1") 를 제조하는 방법. - 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
a) 접합하는 단계 이전에 상기 보조 접합 부재 (7; 7'; 7") 의 그 결정립 배향에 대한 수직 절단을 수행하는 단계를 포함하고,
상기 보조 접합 부재 (7; 7') 와 상기 요크 (3; 3") 를 접합하는 단계는 부트 랩 접합을 형성하는, 자기 코어 (1; 1'; 1") 를 제조하는 방법.
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1147869A (en) * | 1966-08-22 | 1969-04-10 | Oerlikon Maschf | Improvements in or relating to iron cores for transformers and chokes |
US4668931A (en) * | 1986-02-18 | 1987-05-26 | General Electric Company | Composite silicon steel-amorphous steel transformer core |
EP2685477A1 (en) * | 2012-07-13 | 2014-01-15 | ABB Technology Ltd | Hybrid Transformer Cores |
US20160372248A1 (en) * | 2015-06-17 | 2016-12-22 | Abb Technology Ltd | Electromagnetic Induction Device |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB773666A (en) * | 1954-12-21 | 1957-05-01 | Smit & Willem & Co Nv | Improvements in and relating to magnetic core structures |
US3157850A (en) * | 1959-04-29 | 1964-11-17 | Moloney Electric Company | Magnetic cores |
US3156886A (en) * | 1962-01-31 | 1964-11-10 | Gen Electric | Multiple unit power transformer with windings connected in parallel |
NL6717462A (ko) * | 1967-12-21 | 1969-06-24 | ||
US3686561A (en) * | 1971-04-23 | 1972-08-22 | Westinghouse Electric Corp | Regulating and filtering transformer having a magnetic core constructed to facilitate adjustment of non-magnetic gaps therein |
US3743991A (en) * | 1971-08-18 | 1973-07-03 | Westinghouse Electric Corp | Magnetic core structures |
US4201966A (en) * | 1979-01-04 | 1980-05-06 | Westinghouse Electric Corp. | Magnetic core structure |
US4445104A (en) * | 1980-12-03 | 1984-04-24 | Electric Power Research Institute, Inc. | Compact step-lap magnetic core |
US4853292A (en) * | 1988-04-25 | 1989-08-01 | Allied-Signal Inc. | Stacked lamination magnetic cores |
US5371486A (en) * | 1990-09-07 | 1994-12-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Transformer core |
JP3592778B2 (ja) * | 1995-02-15 | 2004-11-24 | ティーエム・ティーアンドディー株式会社 | 変圧器用ギャップ付鉄心 |
US5959523A (en) * | 1996-10-15 | 1999-09-28 | Abb Power T&D Company Inc. | Magnetic core structure |
JP3776748B2 (ja) * | 2001-05-30 | 2006-05-17 | 株式会社東芝 | 積層鉄心及びその製造方法並びに変圧器 |
US7199696B2 (en) * | 2005-03-30 | 2007-04-03 | Abb Technology Ag | Transformer having a stacked core with a split leg and a method of making the same |
JP2009010253A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-15 | Jfe Steel Kk | 高周波リアクトル |
CA2797071A1 (en) * | 2010-04-22 | 2011-10-27 | Abb Technology Ag | A transformer having a stacked core |
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US8686824B2 (en) * | 2010-09-16 | 2014-04-01 | Mirus International Inc. | Economical core design for electromagnetic devices |
JP5686439B2 (ja) * | 2011-08-29 | 2015-03-18 | 株式会社日立製作所 | 静止誘導電器用積層鉄心 |
JP5686440B2 (ja) | 2011-10-05 | 2015-03-18 | 株式会社日立製作所 | 静止誘導電器用積層鉄心 |
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---|---|---|---|---|
GB1147869A (en) * | 1966-08-22 | 1969-04-10 | Oerlikon Maschf | Improvements in or relating to iron cores for transformers and chokes |
US4668931A (en) * | 1986-02-18 | 1987-05-26 | General Electric Company | Composite silicon steel-amorphous steel transformer core |
EP2685477A1 (en) * | 2012-07-13 | 2014-01-15 | ABB Technology Ltd | Hybrid Transformer Cores |
US20160372248A1 (en) * | 2015-06-17 | 2016-12-22 | Abb Technology Ltd | Electromagnetic Induction Device |
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