KR900007683B1 - 분압특성을 갖는 모터기동용 콘덴서 - Google Patents
분압특성을 갖는 모터기동용 콘덴서Info
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 기존 콘덴서 2개를 직렬접속한 회로도.
제2도는 본 발명에 의한 분압콘덴서의 회로도.
제3도는 콘덴서의 전압, 전류 특성도.
제4도는 본 발명 실시예의 단면도.
제5도는 본 발명 실시예의 콘덴서소자를 보인 사시도.
제6도는 제5도의 A-A선 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 케이스 20 : 콘덴서소자
21a, 21b : 전극박판 22 : 공통전극박판
23 : 전해지 24 : 절연지
30 : 방진제 40a, 40b : 단자
본 발명은 전류가 전압보다 위상이 90°빠른 콘덴서의 특성을 이용하여 모터의 기동력, 회전력 및 효율(역률)을 좋게하기 의해 쓰이는 모터기동용으로서의 콘덴서에 관한 것으로서 특히, 정격전압의 분압(分壓) 특성을 갖는 콘덴서 즉, 기존의 콘덴서 2개를 직렬로 접속한 것과 동일한 효과를 가지며 더 나아가서는 그손실각이 적고, 유전체, 전해질 및 전해액의 낮은 내전압 특성조건으로도 충분한 용량과 정격전압을 보유하는 콘덴서의 설계를 가능케한 발명인 것이다.
각종 기계의 동력원인 모터는 교류회로에 유도성 부하로 작용하므로 전류가 전압보다 늦어져 그 기동력과 회전력은 물론 역률을 나쁘게 만든다.
따라서 용량 리액턴스를 갖는 적절한 콘덴서를 회로에 삽입하여 나쁜 역률을 보정하고 모터의 기동력과 회전력을 좋게할 수 있는 것이다.
최근에는 산업이 고도화 되면서 모터의 고효율 운전이 요구되고 있고 그 사용 정격전압도 점차 고압화되는 추세에 놓여있다. 따라서 이에 부응하기 위해 모터기동용으로서의 콘덴서도 고압화되어야 하고 아울러 그 제작이 용이하며 경제성 문제를 해결할 필요성이 있는 것이다. 보통 이런 종류의 콘덴서는 두개의 동일한 전극박판을 대향시키고 그 사이에 전해지를 끼워 진체적으로 롤(이하 "소자"라 함) 형태로 감아 케이스에 밀봉시킨 구조로 된다. 콘덴서의 내전압은 화성처리에 의해 만들어진 유전체(Al2O3피막)의 내전압 조건에 의해 거의 결정되고, 전해지의 두께와 밀도, 전해액의 내전압 조건에 따라 달라진다. 콘덴서의 정격전압을 결정하는 경우 이중 어느것이 부족하여서는 아니된다.
그러나 사용 정격전압이 고압화되면서 이것에 견딜 수 있는 유전체의 내전압 형성에는 한계가 있기 때문에 종래의 기술로는 그 제작이 어렵고 재료선정에 따른 원가상승의 문제점을 안고있는 것이다.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해소시킬 목적에서 창안한 것인바, 콘덴서 내부에서 전압을 양분시켜주는 예컨대 분압특성을 갖는 콘덴서를 제공함으로써 유전체의 낮은 내전압 조건으로도 대략 2배전압까지 견딜 수 있게 하려는 것이다. 그렇게 함으로써 유전체, 전해지 및 전해액 등 재료비의 절감효과를 가져올 수 있으며 각 재료의 일원화를 이룰 수 있어 고압콘덴서의 제작이 용이해짐은 당연하다.
무릇 콘덴서로의 분압은 저항과 마찬가지로 2개 이상을 직렬접속함으로써 간단히 해결할 수 있다. 그 예로써 제1도와 같이, 동일한 콘덴서(C) 2개를 직렬 접속하여 양단에 어떤 전압(E)을 인가하였다 하면 콘덴서 각각에는 -E[V]의 전압이 각각 나타나고 그 합성 용량은 각각의 1/2배가 된다. 그러나 이렇게 2개의 콘덴서를 직렬접속하여 분압효과를 얻는 방법은 콘덴서의 외부적인 분압 형성에 의한 것이므로 임피던스 증가등 콘덴서의 특성을 저해하고 심지어는 회로에 더 나쁜 영향을 끼칠 수 있게 된다.
즉, 제3도에서 보인 바와 같이 콘덴서에 전압을 가하여 전류를 흘렸을때 생기는 백터가 내부저항분에 의하여 위상이 조금 늦어지는 손실각(∂)이 생기는데 상기 임피던스 증가는 이 손실각(∂)을 더 크게하여 주며 따라서 바람직한 방법으로는 볼 수 없는 것이다.
본 발명에 의한 분압특성을 갖는 콘덴서는 제2도와 같이 콘덴서소자가 2장의 전극박판(21a)(21b)과 공통전극박판(22)으로 대향 구성되어 회로상으로는 한쪽 전극박판(21a)→전해지(23)→공통전극박판(22)→전해지(23)→다른쪽 전극박판(21b)으로 이어지는 콘덴서 2개의 직렬접속과 같이 된다. 따라서 분압작용은 외적 영향을 받지 않고 콘덴서 내부에서 이루어지므로 안정된 분합 즉, 적은 손실각(∂)으로 분압운전이 가능한 것이다. 여기서 더 안정된 분압을 위해서는 각 재료의 설계조건이 바르게 설정되어야 하고 두 전극박판(21a)(21b)간의 양호한 절연이 절실하다.
이하 본 발명에 의한 콘덴서의 도면을 참조하여 자세하게 설명하겠다.
먼저 그 구성은 제4도와 같이 통상적으로 알루미늄 케이스(10)내에 콘덴서소자(20) 밑부분이 방진제(30)로써 봉입되며 밖으로 인출된 단자(40a)(40b)를 구비한다. 단자(40a)(40b)는 콘덴서소자(20)의 두 전극박판(21a)(21b)에 알루미늄 스트립상의 리드(41a)(41b)로써 각각 연결된다. 제5도 및 제6도에 의하면 콘덴서소자(20)는 한 평면상에 나란히 놓인 2장의 전극박판(21a)(21b)과, 이들의 일측면쪽에 공통으로 대향된 공통전극박판(22), 두 전극박판과 공통전극박판 사이 및 공통박판 바깥쪽의 전해지(23) 그리고 두 전극박판(21a)(21b)사이를 절연하는 절연지(24)로 구성되어 그 한쪽단부부터 말아서 롤 형태로 만들어진 것이다. 여기서 절연지(24)는 폴리프로필렌과 같이 얇고 절연성이 우수한 재질로 선정된다.
이와같이 본 발명에 의하여 분압특성을 갖는 콘덴서는 하나의 콘덴서로 내부에서 두개의 콘덴서를 직렬로 접속한 것과 같은 효과를 갖는 것으로서 손실률(tam∂(%))을 증가시키는 내부저항을 극소화하기 위하여 함침액의 비저항, 전해지(23)의 두께와 밀도, 전극박판(21a)(21b)간의 대칭관계 및 와인딩 구조등 설계조건을 변경하여 여러가지로 실시하여 보았다.(아래표 참조)
실시예 1
전극박판 S244-1 240(80), 전해지 MD80+HD15(85) 합침액 PH-2(비저항 6000Ωㆍcm), 절연지 100폭×250(폴리프로필렌필름)을 사용하여 콘덴서소자(20)를 만들었으나 에이징시 콘덴서소자 밑부분으로 돌출된 절연지(24)사이로 합침액이 누액되어 양극간 거리가 가까운 관계로 분압효과를 상실하였다.
따라서 본 발명자는 콘덴서소자(20)내부에 절연지(24)를 삽입할때 밑으로 돌출시킨 정도를 재조정하고 먼저 케이스(10)내에 방진제(30)를 주입한 후 콘덴서소자(20)를 넣어줌으로써 에이징시 합침액의 누액을 방지시켜 분압효과를 얻을 수 있었다.(실시예 2∼6)
실시예 2
전극박판 S244-1 240(70), 전해지 MD80+HD15(75), 합침액 PH-2(비저항 6000Ω·cm), 절연지 100폭×250을 사용하여 콘덴서소자(20)를 만들고 상기 조건으로 분압효과를 봄으로써 손실율(tam∂(%)) 9.8을얻었다.
실시예 3
실시예 2의 조건에서 합침액 PH-2(비저항 4000Ωㆍcm)를 사용하여 손실율을 8.9도 떨어뜨렸다.
그러나 모터기동용 콘덴서로서의 사용가능은 손실을 8% 이하의 것이므로 상기 두 실시예는 이를 만족시키지 못하는 것이다.
실시예 4-6
손실율을 낮추기 위하여 실시예 3의 조건에서 전해지를 DC70(75)와 MD80(75)로 절연지를 100폭×200로 각각 바꾸어 실시한 결과 손실율이 현저하게 감소함을 알게 되었다.
즉, 본 발명은 상기 실시예와 같이 각 재료의 조건에 따라 손실률이 달라지고 또 두 전극박판(21a)(21b)간의 거리에 해당하는 공통전극박판(22)의 미대칭면적이 넓으면 넓을수록 손실률을 증가시키는 요인이 되며 그리고, 콘덴서소자(20)의 와인딩(Winding)구조에 따라 다소 차이가 발생한다.
참고예
실제로 모터기동용으로서 280V-150μF의 경우 140V-300μF의 콘덴서 2개를 직렬접속하는 효과를 본 발명에 의한 분압콘덴서로 측정한 결과 그 용량은 153μF으로 나타났다.
본 발명은 또한 두 전극박판(21a)(21b)의 면적을 일정한 비율로 설계함으로써 그 비율에 따라 분압효과를 얻을 수 있으며, 공동전극박판(22)에서 단자를 인출함으로써 분압콘덴서로서는 물론 기존의 콘덴서 2개를 개별적으로 사용가능한 3단자 콘덴서로도 가능한 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 콘덴서 내부에서 분압효과를 얻으므로 낮은 내전압 조건의 재료를 가지고도 고압콘덴서의 제작이 용이하고 따라서 재료비절감, 각 재료의 일원화를 이룰 수 있는 효과적인 발명이다.
Claims (3)
- 통상의 콘덴서소자(20)를 구성함에 있어서, 한 평면상에 나란히 놓인 2장의 전극박핀(21a)(21b)과, 이들의 일측면쪽에 공통으로 대향된 공통전극박판(22), 이들사이에 끼워진 통상의 전해지(23) 그리고 두 전극박판(21a)(21b) 사이를 절연하는 절연지(24)로 적층됨을 특징으로 하는 분압특성을 갖는 모터기동용 콘덴서.
- 제1항에 있어서, 두 전극박판(21a)(21b)의 면적을 일정한 비율로 하여 일정한 비율로 분압되게 한 분압특성을 갖는 모터기동용 콘덴서.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 공통전극박판(22)에서 공통단자를 인출하여 양극단자(40a)(40b)와 함께 3단자의 콘덴서로 구성한 분압특성을 갖는 모터기동용 콘덴서.
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Cited By (1)
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| KR20170013114A (ko) * | 2015-07-27 | 2017-02-06 | 이성규 | 모터 기동용 전해콘덴서 |
-
1988
- 1988-02-11 KR KR1019880001308A patent/KR900007683B1/ko not_active IP Right Cessation
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