KR950015006B1 - Transformer core - Google Patents
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Abstract
내용 없음.No content.
Description
제1도는 본 발명에 의한 제1실시예의 변압기 코어의 사시도.1 is a perspective view of a transformer core of a first embodiment according to the present invention;
제2도는 제1도의 변압기 코어의 전개 사시도.2 is an exploded perspective view of the transformer core of FIG.
제3도는 상기 변압기 코어의 제1코어부재를 구성하는 강판의 상부 평면도.3 is a top plan view of a steel plate constituting the first core member of the transformer core.
제4도는 상기 변압기 코어의 제2코어부재를 구성하는 강판의 상부 평면도.4 is a top plan view of a steel plate constituting a second core member of the transformer core.
제5도는 상기 변압기 코어의 철손(iron loss) 특성 그래프.5 is a graph of the iron loss (iron loss) characteristics of the transformer core.
제6도는 상기 변압기 코어의 여자용량 그래프.6 is an excitation capacity graph of the transformer core.
제7도는 상기 변압기 코어의 잡음특성 그래프.7 is a noise characteristic graph of the transformer core.
제8도는 본 발명에 의한 제2실시예의 변압기 코어의 사시도.8 is a perspective view of a transformer core of a second embodiment according to the present invention.
제9도는 제3실시예의 변압기 코어의 전개 사시도.9 is an exploded perspective view of the transformer core of the third embodiment.
제10도는 제9도의 변압기 코어에서 강판 적층의 설명을 위한 사시도.FIG. 10 is a perspective view for explaining steel sheet stacking in the transformer core of FIG. 9; FIG.
제11도는 상기 제1 및 제2코어부재의 투자율 특성 그래프.11 is a graph of magnetic permeability characteristics of the first and second core members.
제12도는 제11도의 코어와는 상이한 구성을 갖는 상기 변압기 코어의 제1 및 제2코어부재의 투자율 특성 그래프.12 is a graph of magnetic permeability characteristics of the first and second core members of the transformer core having a configuration different from that of the core of FIG.
제13도는 제4실시예의 변압기 코어의 전개 사시도.13 is an exploded perspective view of the transformer core of the fourth embodiment.
제14도는 제13도의 코어의 제1코어부재를 구성하는 강판의 배치를 설명키 위한 강판의 상부 평면도.14 is a top plan view of a steel sheet for explaining the arrangement of the steel sheets constituting the first core member of the core of FIG.
제15도는 제13도의 코어의 제2코어부재를 구성하는 강판들의 배치를 설명키 위한 강판의 사시도.FIG. 15 is a perspective view of the steel sheet for explaining the arrangement of the steel sheets constituting the second core member of the core of FIG.
본 발명은 일반적으로 전원시스템으로서 기능하는 인버터에 사용되는 변압기의 자심에 관한 것이며, 보다 구체적으로는, 이 자심의 자기 특성 약화없이 자왜발진(magnetostrictive vibration)에 기인한 잡음이 저감된 변압기 코어에 관한 것이다.The present invention relates generally to a magnetic core of a transformer used in an inverter functioning as a power supply system, and more particularly, to a transformer core in which noise due to magnetostrictive vibration is reduced without attenuating magnetic characteristics of the magnetic core. will be.
최근 전자기술의 발전에 의하여, 전원시스템, 예를들어, 연속전원장치, 차량변압기, 또는 정류변압기로서 인버터를 사용하는 장치들의 용도가 증가되고 있다. 전원시스템 또는 정류변압기로서 인버터에 사용되는 변압기에서는, 출력전압이, 주파수 50 또는 60㎐의 기본파 성분을 함유할 뿐만 아니라, 주파수대가 수백 ㎐∼수십 ㎑인 고조파 성분을 함유하며, 이 고조파 성분에 기인한 잡음이 심각한 문제로 된다. 보다 구체적으로는, 유도장치에서의 잡음은 자심내의 자왜발진에 기인한다.BACKGROUND With the recent development of electronic technology, the use of power systems such as continuous power supplies, vehicle transformers, or devices using inverters as rectifier transformers is increasing. In transformers used in inverters as power systems or rectifier transformers, the output voltage not only contains fundamental frequency components of frequency 50 or 60 Hz, but also contains harmonic components with frequency bands of several hundreds of frequencies to several tens of frequencies. The noise caused is a serious problem. More specifically, the noise in the induction apparatus is due to magnetostrictive oscillation in the magnetic core.
이 자왜발진에 의한 잡음은 전원주파수의 영향을 받는다. 이 잡음은, 전원주파수가 상기 고조파 성분을 함유하면 더 커지며, 따라서 사람의 청각에 유해하다.Noise caused by this magnetostrictive oscillation is affected by the power frequency. This noise becomes larger when the power supply frequency contains the above harmonic component, and thus is harmful to human hearing.
따라서, 상기 유도장치들은 잡음문제를 야기한다. 일부 유도장치, 특히, 상기 연속전원시스템은 실내에 설치되므로, 상기 유도장치내에서 잡음을 감소시키는 것이 좋다.Thus, the inductive devices cause noise problems. Some induction devices, in particular the continuous power system, are installed indoors, so it is desirable to reduce noise in the induction device.
통상, 전원시스템으로서 사용되는 인버터의 변압기, 또는 정류기의 변압기는 다수의 방향성 3%의 규소강판을 권선(winding)하여 구성된 커트(cut)코어 또는 다수의 방향성 3% 규소강판을 적층하여 구성된 상층코어와, 이들중 어느 한 코어와 결합된 코일을 구비하고 있다.In general, a transformer of an inverter or a rectifier transformer used as a power system is a cut core formed by winding a plurality of oriented 3% silicon steel sheets or an upper layer core formed by stacking a plurality of oriented 3% silicon steel sheets. And a coil coupled to any one of these cores.
그러나, 상기 변압기에 사용된 상기 방향성 강판의 자왜치는, 동작 자속밀도 범위내에서 2×10-6의 큰값을 갖으며, 따라서, 상기 인버터의 주회로를 구성하는 스위칭 소자의 개폐동작에 기인한 고조파에 의해 잡음이 커진다.However, the magnetostriction of the directional steel sheet used in the transformer has a large value of 2 x 10 -6 within the operating magnetic flux density range, and thus harmonics due to the opening and closing operation of the switching element constituting the main circuit of the inverter. The noise increases by.
상기 변압기와 같은 유동장치의 코어를 구성하는데 있어서, 상기 종래의 3% 규소강판 대신 6.5% 규소강판을 사용하는 것이 제안된 바 있다. 이 6% 규소강판은 자왜레벨이 낮고, 자기특성이 우수하다. 상기 3% 규소강판은 하기에서, "저함량형 규소강판"이라고 하고, 상기 6% 규소강판은 "고함량형 규소강판"이라고 한다.In constructing the core of a flow device such as the transformer, it has been proposed to use 6.5% silicon steel sheet instead of the conventional 3% silicon steel sheet. This 6% silicon steel sheet has a low magnetostrictive level and excellent magnetic properties. The 3% silicon steel sheet is hereinafter referred to as " low content silicon steel sheet ", and the 6% silicon steel sheet is referred to as " high content silicon steel sheet ".
상기 6.5% 규소강판에서 자왜의 레벨은 거의 영(0)이고, 철손은 감소됨이 본 기술분야에 알려져 있다.It is known in the art that the level of magnetostriction in the 6.5% silicon steel sheet is almost zero and iron loss is reduced.
다른 한편, 상기 규소강판은 규소함량이 증가할수록 쉽게 파쇄되므로(fragile) 압연에 의하여 이 규소강판을 제조하기는 곤란한 것으로 여겨져 왔다. 그러나, 최근, 파쇄되기 쉬운 물질의 압연기술의 발전과 기상증착 기술의 발전에 의하여 6.5% 규소강판이 개발되었다.On the other hand, since the silicon steel sheet is easily fractured as the silicon content increases, it has been considered difficult to manufacture this silicon steel sheet by rolling. In recent years, however, 6.5% silicon steel sheet has been developed by the development of the rolling technology of crushed materials and the development of vapor deposition technology.
상기 6.5% 규소강판은, 그의 자왜치가 대략 0.3×10-6이므로, 상기 유도장치에서의 잡음감소에 유리한 재료이다. 그러나, 50∼60㎐ 정도의 저주파대에서 그 자속밀도의 포화치가 작고, B-H(자속밀도 대 자화력) 특성이 고자속밀도 범위에서 작으므로, 상용주파수의 장치에서는 여자전류가 증가되는 단점이 있다.Since the 6.5% silicon steel sheet has a magnetostriction of approximately 0.3 × 10 −6 , the 6.5% silicon steel sheet is an advantageous material for reducing noise in the induction apparatus. However, since the saturation value of the magnetic flux density is small in the low frequency band of about 50 to 60 Hz and the BH (magnetic flux density vs. magnetizing power) characteristic is small in the high magnetic flux density range, the excitation current is increased in a commercial frequency device. .
따라서, 상기 6.5% 규소강판을, 상용주파수로 동작하는 장치에 사용하는 경우 자속밀도를 감소시켜야 하나, 이 자속밀도를 감소시키면 코어가 대형화되어, 장치의 경량화를 저해한다. 다른 한편, 고자속밀도대에서 상기 6.5% 규소강판의 B-H 특성은, 6.5% 규소강판 제조시에 어니일링 온도를 저온으로 설정함으로써 향상시킬 수 있다. 그러나, 이 경우, 철손이 증가된다.Therefore, when the 6.5% silicon steel sheet is used in a device operating at a commercial frequency, the magnetic flux density should be reduced, but if the magnetic flux density is reduced, the core becomes large, which hinders the weight reduction of the device. On the other hand, the B-H characteristics of the 6.5% silicon steel sheet in the high magnetic flux density band can be improved by setting the annealing temperature to a low temperature in manufacturing the 6.5% silicon steel sheet. In this case, however, iron loss is increased.
그러므로, 본 발명의 한 목적은, 자왜발진으로 인한 잡음을 자기특성 악화없이 감소시켜 철손과 여자용량을 증가시킬 수 있는 개량된 변압기 코어를 제공하는데 있다.It is therefore an object of the present invention to provide an improved transformer core capable of increasing the iron loss and excitation capacity by reducing noise due to magnetostrictive oscillation without deteriorating the magnetic properties.
본 발명은, 다수의 방향성 규소강판을 적층하여 된 제1코어부재와, 이 제1코어부재의 양측에, 이 제1코어부재의 상기 방향성 규소강판들의 적층방향으로 대향 배치된 1쌍의 제2코어부재를 구비하며, 상기 각각의 제2코어부재는 상기 제1코어부재보다 자왜가 작은 물질로 구성되고, 상기 1쌍의 제2코어부재의 자속통과방향에 수직방향의 총단면적이 전체 코어 단면적의 10%∼50%의 범위내인 것이 특징인 변압기 코어를 제공한다.The present invention provides a first core member formed by stacking a plurality of oriented silicon steel sheets, and a pair of second pairs disposed opposite to the lamination direction of the oriented silicon steel sheets of the first core member on both sides of the first core member. A core member, wherein each of the second core members is made of a material having a smaller magnetostriction than the first core member, and the total cross-sectional area of the second core member perpendicular to the magnetic flux passing direction of the pair of second core members Provided is a transformer core characterized in that it is in the range of 10% to 50%.
제5 및 제6도는 실리콘 함량비가 서로 다른 제1과 제2코어부재의 철손과 여자용량을 나타낸다. 도면에 명시된 바와같이, 주파수 50㎐에서, 제2코어부재의 철손과 여자용량은 제1코어부재의 것들보다 크다. 특히 1.0(T)를 초과하는 자속밀도 범위에서, 제2코어부재의 여자용량이 급증된다.5 and 6 show iron loss and excitation capacity of the first and second core members having different silicon content ratios. As indicated in the figure, at a frequency of 50 Hz, the iron loss and excitation capacity of the second core member are larger than those of the first core member. In particular, in the magnetic flux density range exceeding 1.0 (T), the excitation capacity of the second core member is rapidly increased.
그러나, 상기와 같은 제1과 제2코어부재의 특성의 차이는 주파수 증가에 따라 감소되고 그 특성들은 400㎐의 주파수에서 거의 동일하다. 더 높은 주파수에서는, 제1코어부재의 철손과 여자용량은 제1코어부재의 것들보다 작다.However, the difference between the characteristics of the first and second core members as described above decreases with increasing frequency and the characteristics are almost the same at the frequency of 400 Hz. At higher frequencies, iron loss and excitation capacity of the first core member are smaller than those of the first core member.
그 이유는 6.5% 규소강판의 비저항이 상기 방향성 규소강판의 비저항보다 더 크므로, 상기 고주파수대에서 와전류가 감소되어 투자율이 증가된다.The reason is that the resistivity of the 6.5% silicon steel sheet is larger than the resistivity of the oriented silicon steel sheet, so that the eddy current is reduced in the high frequency band and the permeability is increased.
상기 제1과 제2코어부재를 구비한 변압기 코어는, 상기 코어부재들의 특성들의 거의 평균 특성을 나타낸다.The transformer core with the first and second core members exhibits an almost average characteristic of the properties of the core members.
상기 제2코어부재에서 발생된 잡음은 제7도에 도시된 바와같이, 제1코어부재에서 생긴 잡음에 비해서, 전주파수대에서 감소된다. 상기 제1과 제2코어부재에서 생긴 잡음레벨간의 차는 주파수가 높아짐에 따라 커진다. 따라서, 본 발명의 변압기 코어를 예를들어, 그 자속이 주파수 50 또는 60㎐의 기본파 성분과 수 ㎑의 주파수 범위의 고조파 성분을 함유하고 있는 전원 시스템으로서 인버터의 변압기에 작용하는 경우, 상기 기본파 성분의 대부분이, 상기 방향성 규소강판상에 집중되는 한편, 상기 고조파 성분은 상기 저 자왜물질상에 집중된다. 결과적으로, 자기특성의 악화없이 잡음을 크게 감소시킬 수 있다.The noise generated in the second core member is reduced in all frequencies as compared to the noise produced in the first core member, as shown in FIG. The difference between the noise levels generated in the first and second core members increases as the frequency increases. Thus, for example, in the case of the transformer core of the present invention, when the magnetic flux acts on the transformer of the inverter as a power system containing a fundamental wave component of frequency 50 or 60 Hz and a harmonic component in the frequency range of several Hz, the basic Most of the wave component is concentrated on the grain-oriented silicon steel sheet, while the harmonic component is concentrated on the low magnetostrictive material. As a result, noise can be greatly reduced without deterioration of the magnetic properties.
본 발명의 다른 목적들은 하기의 실시예들의 설명으로부터 명백히 이해할 수 있다. 본 명세서에서 언급되지 않은 여러가지 잇점들은 본 발명 분야의 숙련자에게는 자명할 것이다.Other objects of the present invention can be clearly understood from the description of the following embodiments. Various advantages not mentioned herein will be apparent to those skilled in the art.
본 발명의 제1실시예를 제1∼4도를 참조하여 설명한다. 제1코어부재(1)는 다수의 방향성 3% 규소강판(2)을 적층하여 만든다.A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The first core member 1 is made by stacking a plurality of oriented 3% silicon steel sheets 2.
제3도에 도시된 바와같이, 각 규소강판(2)은 그 양단이 반대방향으로 45°절취된 일반적으로 사다리꼴 형상으로 정형된다.As shown in FIG. 3, each silicon steel sheet 2 is shaped into a generally trapezoidal shape whose ends are cut 45 ° in opposite directions.
4개의 규소강판(2)의 단부들은, 서로 맞대어져서, 자기 폐쇄루우프를 형성하여, 일반적으로 장방향 후레임형의 제1코어부재(1)를 구성한다.The ends of the four silicon steel plates 2 are opposed to each other to form a self-closed loop, so as to constitute the first core member 1, which is generally a long frame type.
제2코어부재(3) 각각은, 다수의 비방향성 6.5% 규소강판(4)을 적층함으로써 구성한다. 각각의 규소강판(4)의 양단(4a)은, 제4도에 도시된 바와같이, 직각으로 절취돼 있다.Each of the second core members 3 is constituted by stacking a plurality of non-oriented 6.5% silicon steel sheets 4. Both ends 4a of each silicon steel sheet 4 are cut out at right angles, as shown in FIG.
각 규소강판(4)은, 그 측단부중 한단부(4a)가 맞대어져서, 자기폐쇄 루우프를 형성하고 있다. 따라서, 일반적으로 장방형 후레임형 제2코어부재(3)가 형성된다. 상기 제2코어부재(3)는, 상기 제1코어부재(1)의 각 단부에 제1코어부재(1)의 규소강판(2)이 적층된 방향으로 배치되어, 제1도에 도시된 바의 코어 어셈블리(5)를 구성하고 있다.In each silicon steel sheet 4, one end portion 4a of the side ends thereof is abutted to form a self-closed loop. Therefore, generally a rectangular frame type second core member 3 is formed. The second core member 3 is arranged in the direction in which the silicon steel plates 2 of the first core member 1 are stacked at each end of the first core member 1, as shown in FIG. 1. The core assembly 5 of this structure is comprised.
이 코어 어셈블리(5)에서, S1/S2비는 10∼50% 범위로 설정되며, 이 비율에서, S1은 1쌍의 제2코어부재(3)의, 이 제2코어부재쌍을 통과하는 자속방향에 수직하는 방향의 전체 횡 단면적이며, S2는 상기 코어 어셈블리(5)의 이 어셈블리(5)를 통과하는 자속방향에 수직한 방향의 전체 횡단면적이다. 상기 코어 어셈블리(5)는, 상기 종래 기술과 동일 방법으로 1쌍 이상의 권선으로 휘감겨 있고, 그럼으로써 구성된 코어 및 권선 어셈블리가 전원 시스템 기능을 하는 인버터용 변압기로서 사용된다.In this core assembly 5, the S 1 / S 2 ratio is set in the range of 10 to 50%, and in this ratio, S 1 represents this second core member pair of the pair of second core members 3. It is the total transverse cross-sectional area in the direction perpendicular to the passing magnetic flux direction, and S 2 is the total cross-sectional area in the direction perpendicular to the magnetic flux direction passing through this assembly 5 of the core assembly 5. The core assembly 5 is wound in one or more pairs of windings in the same manner as in the prior art, whereby the core and winding assembly configured are used as a transformer for an inverter which functions as a power system.
상기와 같이 구성된 코어 어셈블리(5)에 있어서, 이 코어 어셈블리(5)의 전체 횡단면적에 대한 상기 저함량형 규소강판(2)으로 된 제1코어부재(1)의 비율은 50%∼90%의 범위이다. 따라서, 상기 고함량성 규소강판과 같은 저 자왜물질로 구성된 제2코어부재(3)의 단점, 즉, 상용주파수에서 고자속밀도 범위의 상기 B-H 특성 저하를 방지할 수 있다. 또한, 상기 코어 어셈블리는, 고함량형 규소강판으로만 구성된 코어 어셈블리에 비해서 철손이 더 적다. 그 이유는, 상기 제1코어부재(1)과 제2코어부재(3)가 적정비율로 조합됨으로써, 자속의 대부분이 상용주파수대에서 고투자율을 갖는 상기 제1코어부재(1)를 통해 흐르게 되기 때문이다.In the core assembly 5 configured as described above, the ratio of the first core member 1 made of the low content silicon steel sheet 2 to the total cross sectional area of the core assembly 5 is 50% to 90%. Range. Therefore, the disadvantage of the second core member 3 composed of a low magnetostrictive material such as the high content silicon steel sheet, that is, it is possible to prevent the degradation of the B-H characteristics in the high magnetic flux density range at a commercial frequency. In addition, the core assembly has less iron loss than a core assembly composed only of a high content silicon steel sheet. The reason is that the first core member 1 and the second core member 3 are combined at an appropriate ratio so that most of the magnetic flux flows through the first core member 1 having a high permeability in a commercial frequency band. Because.
다른 한편, 인버터의 주회로 전류에 함유된 고조파 성분(약 2-5㎑)에 관해서는, 상기 자속의 고조파 성분의 대부분이, 상용주파수대에서 고투자율을 갖는 제2코어부재(3)를 통해 흐르게 되며, 이는 상기 코어 어셈블리(5)를 전원시스템으로 기능하는 인버터용 변압기에 사용하는 경우, 우수한 자기특성을 갖음을 의미한다.On the other hand, with regard to harmonic components (about 2-5 kHz) contained in the main circuit current of the inverter, most of the harmonic components of the magnetic flux flow through the second core member 3 having a high permeability in a commercial frequency band. This means that when the core assembly 5 is used in an inverter transformer functioning as a power system, it has excellent magnetic properties.
잡음에 관하여는, 상기 6.5% 규소강판의 자왜치는 대략 3×10-6이며, 이 값은, 상기 방향성 3% 규소강판의 자왜치인 약 2×10-6의 약 1/10이다. 따라서, 상기 6.5% 규소강판의 자왜치는, 상기 방향성 3% 규소강판에 비해 작다.With regard to noise, the magnetostriction of the 6.5% silicon steel sheet is approximately 3 × 10 −6 , and this value is about 1/10 of the magnetostriction of about 2 × 10 −6, which is the magnetostriction of the oriented 3% silicon steel sheet. Therefore, the magnetostriction of the 6.5% silicon steel sheet is smaller than that of the oriented 3% silicon steel sheet.
표 1은 전원시스템으로 기능하는 인버터용 변압기의 잡음 특성을 나타낸다.Table 1 shows the noise characteristics of the inverter transformer functioning as the power system.
[표 1]TABLE 1
표 1로부터 명백히 알 수 있는 바와같이, 본 실시예의 코어 어셈블리의 경우는, 종래의 방향성 3% 규소강판만으로 구성된 코어에 비해 1.5T의 자속밀도에서 잡음이 5∼8㏈ 감소된다. 반면, S1/S2비가 5%인 경우는 상기 잡음이 그다지 감소되지 않는다.As is apparent from Table 1, in the case of the core assembly of the present embodiment, the noise is reduced by 5 to 8 dB at a magnetic flux density of 1.5 T as compared to a core composed of only a conventional oriented 3% silicon steel sheet. On the other hand, when the S 1 / S 2 ratio is 5%, the noise is not so reduced.
S1/S2비가 50%인 경우의 잡음레벨은, 코어를 6.5% 규소강판으로 구성한 경우의 레벨과 동일하다.The noise level when the S 1 / S 2 ratio is 50% is the same as the level when the core is composed of 6.5% silicon steel sheet.
따라서, 상기 6.5% 규소강판의 전체코어에 대한 성분비가 50% 이상으로 높아진 경우에도, 더 이상의 잡음 감소효과의 증대를 기대할 수 없는 반면, 철손, 여자전류등의 자기 특성이 감소된다.Therefore, even when the component ratio of the entire core of the 6.5% silicon steel sheet is increased to 50% or more, no further noise reduction effect can be expected, while magnetic properties such as iron loss and excitation current are reduced.
따라서, 상기 6.5% 규소강판의 전체 코어에 대한 성분비를 50% 이상 증가시키는 것은 바람직하지 않다.Therefore, it is not desirable to increase the component ratio with respect to the entire core of the 6.5% silicon steel sheet by 50% or more.
각각 6.5% 규소강판(4)으로 구성된 제2코어부재(3)들은, 상기 방향성 3% 규소강판(2)으로 구성된 제1코어부재(1)의 각 측부에, 상기 설명한 바와같이 상기 강판 적층방향으로 설치돼 있다.The second core members 3, each composed of 6.5% silicon steel sheets 4, on each side of the first core member 1 composed of the directional 3% silicon steel sheets 2, as described above, in the steel sheet stacking direction It is installed.
그 이유는, 상기 제1코어부재(1)의 각 측부에 잡음 차폐효과를 기대할 수 있는 규소강판의 적층방향으로 배치해서, 자왜로 인한 잡음레벨을 극히 낮은 레벨로 함으로써 양호한 잡음 감소효과를 얻을 수 있기 때문이며, 상기 제1코어부재의 각 측부는 잡음 발산을 위한 넓은 방사면을 갖고 있다.The reason for this is that by disposing the silicon steel sheet in the stacking direction of each side of the first core member 1 in which the noise shielding effect can be expected, the noise level due to magnetostriction is set to an extremely low level to obtain a good noise reduction effect. This is because each side of the first core member has a wide radial surface for noise emission.
상기 제1코어부재(1)는, 상기 실시예에서와 같이 긴 사다리꼴 강판을 적층하여 구성되나, 제4도에 도시된 바와같이, 장방형 강판을 적층하여 구성할 수도 있다.The first core member 1 is formed by stacking a long trapezoidal steel sheet as in the above embodiment, but may also be constructed by stacking rectangular steel sheets as shown in FIG.
제8도는 본 발명의 제2실시예를 나타낸다.8 shows a second embodiment of the present invention.
제1코어부재(10)는, 띠형 방향성 3% 규소강판들을 일반 권선코어로 권선함으로써 구성돼 있다. 제2코어부재(11)는, 띠형 6.5% 규소강판들을 제1코어부재(10)의 외주부둘레에 권선하여 권선코어로 함으로써 구성돼 있다. 상기 제1코어부재(10)와 제2코어부재(11)로 구성된 코어 어셈블리(12)는, 상기 각 코어부재의 강판들을 권선하여 코어 어셈블리(12)가 코일과 결합가능한 일반적으로 C-형 코어 구성을 갖도록 한 후, 2부분(제8도에서 부호 13a)에서 절단한다. 제2코어부재(11)의 횡단면적은 상기 코어 어셈블리(12)의 횡단면적의 10∼50% 범위의 값으로 설정한다.The first core member 10 is constructed by winding strip-oriented oriented 3% silicon steel sheets with a common winding core. The second core member 11 is configured by winding strip-shaped 6.5% silicon steel sheets around the outer circumferential portion of the first core member 10 to form a winding core. The core assembly 12 composed of the first core member 10 and the second core member 11 is a C-shaped core in which a core assembly 12 can be coupled to a coil by winding steel sheets of each core member. After having a structure, it cuts in two parts (symbol 13a in FIG. 8). The cross sectional area of the second core member 11 is set to a value in the range of 10 to 50% of the cross sectional area of the core assembly 12.
상기 6.5% 규소강판이 파쇄되기 쉬워서 너무 뾰족한 곡률로 감을 수 없음에도 불구하고, 각 모서리부의 곡률은 상기 제2코어부재(11) 내측에 설치된 제1코어부재(10)에 의해 커지므로, 상기 규소강판들을 용이하게 제2코어부재(11)내로 권선할 수 있다.Although the 6.5% silicon steel sheet is easily fractured and cannot be wound with too sharp curvature, the curvature of each corner portion is increased by the first core member 10 provided inside the second core member 11, so that the silicon The steel sheets can be easily wound into the second core member 11.
상기 제1코어부재(10)와 제2코어부재(11)는 강대(steel strip)를 각각 권선 코어형으로 감고, 2개의 권선코어를 제8도에 도시된 바와 같이 동축적으로 결합하여 얻을 수 있다.The first core member 10 and the second core member 11 may be obtained by winding steel strips in the form of a winding core, respectively, and coaxially coupling the two winding cores as shown in FIG. 8. have.
또한, 각각의 강대를 매 1권수로 단위로 절편으로 절단해서, 이 절편다수를 적층하여 제8도에 도시된 구성을 얻을 수도 있다.Further, each steel strip may be cut into sections in units of one volume, and a plurality of sections may be stacked to obtain the configuration shown in FIG.
제9도 및 제10도는, 본 발명의 제3실시예를 나타낸다.9 and 10 show a third embodiment of the present invention.
본 실시예에서의 코어 어셈블리(22)는, 상기 방향성 3% 규소강판(2)을 제3도에 도시된 바와같이 적층하여 구성된 제1코어부재(20)와 비방향성 6.5% 규소강판들을 제4도에 도시된 바와같이 적층하여 각각 구성된 1쌍의 제2코어부재를 구비하고 있다. 특히 본 실시예에서는, 각 강판(2)의 45°절취된 각 단부(2a)와 인접한 각각의 규소강판(2)의 45°절취된 1단부(20a)사이에, 3개의 강판이 너비 1∼3㎜(본 실시예에서, 약 2㎜)의 간격(20a)으로 적층한다. 다음, 철분등의 자성분말을 함유하는 접착제를 각각의 간격(20a)에 충전하여 각각의 이웃하는 강판(2)들을 접합시켜 3개의 적층 강판(2)으로 구성된 단위 쉬트(sheet)를 얻고, 이러한 단위 쉬트를 일정수 적층하여 제1코어부재(20)를 얻는다.The core assembly 22 according to the present embodiment includes the first core member 20 and the non-directional 6.5% silicon steel sheets formed by stacking the oriented 3% silicon steel sheet 2 as shown in FIG. As shown in the figure, a pair of second core members each stacked and provided is provided. In particular, in the present embodiment, three steel sheets have a width of 1 to between the 45 ° cut one end portion 20a of each silicon steel sheet 2 adjacent to each of the end portions 2a cut out of each steel sheet 2. Lamination is carried out at intervals 20a of 3 mm (in this embodiment, about 2 mm). Next, an adhesive containing magnetic powder such as iron powder is filled in each gap 20a to join each neighboring steel sheets 2 to obtain a unit sheet composed of three laminated steel sheets 2. The first core member 20 is obtained by laminating a certain number of unit sheets.
이와같이 구성된 제1코어부재(20)에서, 각 접합부의 자기저항은, 적어도 각각의 간격(20a)의 치수와 상기 접착제에 함유된 자성 분말의 양에 의존하며, 간격을 두지 않은 경우에 비해 값이 더 크다.In the first core member 20 configured as described above, the magnetoresistance of each joint portion depends at least on the dimension of each gap 20a and the amount of magnetic powder contained in the adhesive, and the value is higher than the case where no gap is provided. Bigger
상기 제2코어부재(21)에서, 적층된 강판(4) 각각의 단부(4a)는, 이웃하는 강판(4)의 각각의 단부(4a)와 간격없이 맞대어져 있다. 코어 어셈블리(22)에서, 횡단면적비 S1/S2는 50%로 설정된다.In the second core member 21, the end portions 4a of each of the stacked steel sheets 4 are abutted without gaps with the respective end portions 4a of the adjacent steel sheets 4. In the core assembly 22, the cross sectional area ratio S 1 / S 2 is set to 50%.
상기 코어 어셈블리(22)에 의하면, 각 강판의 각 단부와 상기 이웃하는 각 강판의 각 단부의 각 접합부에 각각 간격(20a)이 존재함으로써 상용주파수대에서, 제1코어부재(22)의 자기 저항이 커진다.According to the core assembly 22, a gap 20a exists at each end portion of each steel plate and each junction portion of each neighboring steel plate, whereby the magnetic resistance of the first core member 22 is increased in a commercial frequency band. Grows
따라서, 상기 6.5% 규소강판(4)으로 구성된 제2코어부재(21)로 분기되는 상용주파수 성분의 자속의 양은, 상기 제1코어부재(22)의 자기 저항이 증가됨에 따라 증가하며, 상기 6.5% 규소강판(4)는 저주파수에 대하여 투자율이 작다.Therefore, the amount of magnetic flux of the commercial frequency component branched to the second core member 21 composed of the 6.5% silicon steel sheet 4 increases as the magnetic resistance of the first core member 22 increases, and the 6.5 The% silicon steel sheet 4 has a low permeability for low frequencies.
제11도는 각각 제1도에 도시된 바와같이 접합부에 간격이 없는 제1코어부재(1) 및 제2코어부재(3)의 투자율 특성을 나타낸다. 제12도는, 제9도에 도시된 바와같이, 각각의 접합부에 간격을 갖는 제1코어부재(20) 및 접합부에 간격이 없는 제2코어부재(21)의 투자율 특성을 나타낸다.FIG. 11 shows the permeability characteristics of the first core member 1 and the second core member 3 with no gaps in the joint as shown in FIG. FIG. 12 shows permeability characteristics of the first core member 20 having a spacing at each junction and the second core member 21 having no spacing at the junction, as shown in FIG.
제11도와 제12도의 비교로부터 명백히 알 수 있는 바와같이, 제1코어부재와 제2코어부재간의 투자율차는, 제5도의 코어 어셈블리(5)에서의 경우보다 상용주파수대의 제9도의 코어 어셈블리(22)에서 더 작다.As can be clearly seen from the comparison between FIG. 11 and FIG. 12, the permeability difference between the first core member and the second core member is lower than that of the core assembly 5 of FIG. Is smaller in).
[표 2]TABLE 2
표 2는, 상용주파수대에서 제1과 제2코어부재 각각을 통과하는 자속량이 100%인 경우, 이 제1코어부재와 제2코어부재 각각을 통과하는 자속량의 비율을 나타낸다.Table 2 shows the ratio of the amount of magnetic flux passing through each of the first and second core members when the amount of magnetic flux passing through each of the first and second core members in the commercial frequency band is 100%.
표 2로부터 알 수 있듯이, 상기 고함량 규소강판으로 구성된 제2코어부재로 분배되는 자속의 비율이, 다른 코어 어셈블리(5)에서 보다 강판 단부의 각 접합부의 자기 저항이 증가한 코어 어셈블리(22)에서 더 크다. 결과적으로 상기 제2코어부재(21)는, 상용주파수대에서 자기회로 구성용 코어로서 사용할 수 있고, 자왜레벨이 높은 제1코어를 통과하는 저주파 자속량 만큼 잡음을 감소시킬 수 있다.As can be seen from Table 2, in the core assembly 22 in which the ratio of the magnetic flux distributed to the second core member made of the high content silicon steel sheet is increased in the magnetic resistance of each joint of the steel sheet end portion than in the other core assembly 5, Bigger As a result, the second core member 21 can be used as a core for constructing a magnetic circuit in a commercial frequency band, and can reduce noise by the amount of low frequency magnetic flux passing through the first core having a high magnetostriction level.
상기 자기저항의 조정이 불필요한 경우, 상기 접착제중에 자성분말을 함유시킬 수도 또는 함유시키지 않을 수도 있다.When the adjustment of the magnetoresistance is unnecessary, a magnetic powder may or may not be contained in the adhesive.
제13∼15도는 본 발명의 제4실시예를 나타낸다. 코어 어셈블리(30)는, 제3도에 도시된 바와같이 방향성 3% 규소강판(2)을 적층하여 구성된 제1코어부재(31)와, 제4도에 도시된 바와같이, 비방향성 6.5% 규소강판(4)을 적층하여 구성된 제2코어부재(32)를 구비하고 있다.13 to 15 show a fourth embodiment of the present invention. The core assembly 30 includes a first core member 31 formed by stacking a oriented 3% silicon steel sheet 2 as shown in FIG. 3, and a non-directional 6.5% silicon as shown in FIG. The 2nd core member 32 comprised by laminating | stacking the steel plate 4 is provided.
본 실시예에서는, 일정수의 강판(2)을 적층하여 제14도에서 실선 도시된 단위 쉬트(2b)를 구성한 후, 상기 단위 쉬트(2a)상에 일정수의 강판(2)을 적층하여 점선 도시된 다른 단위쉬트(2c)를 구성한다.In the present embodiment, a predetermined number of steel sheets 2 are laminated to form a unit sheet 2b shown in FIG. 14, and a predetermined number of steel sheets 2 are laminated on the unit sheet 2a to show a dotted line. The other unit sheet 2c shown is comprised.
후속의 단위쉬트(2c)를 선행의 단위쉬트(2b)에 대해 한방향으로 소정길이 t만큼 이동시킨다. 이 이동을 반복해서, 소정치수를 갖는 제1코어부재를 얻는다.The subsequent unit sheet 2c is moved by a predetermined length t in one direction with respect to the preceding unit sheet 2b. This movement is repeated to obtain a first core member having a predetermined dimension.
이와같이 함으로써, 각 단위쉬트내의 강판들의 맞대지는 부분 T의 위치가 서로 달라져서, 상기 각 단위쉬트의 강판들의 맞대지는 부분 T가 서로 강판 적층 방향에서 인접되지 않는다. 각각 일정수의 강판(4)을 적층하여 구성된 상기 선행의 단위쉬트(4b)와 후속의 단위쉬트(4c)는 서로 적층되어, 두 단위쉬트의 맞대지는 부분 T의 위치는 동일하나, 강판 적층 방향에서는 서로 인접하지 않는다.By doing so, the positions of the butting portions T of the steel sheets in each unit sheet are different from each other, so that the butting portions T of the steel sheets of each unit sheet are not adjacent to each other in the steel sheet stacking direction. The preceding unit sheet 4b and the subsequent unit sheet 4c constituted by stacking a predetermined number of steel sheets 4 are stacked on each other, so that the positions of the facing portions T of the two unit sheets are the same, but the steel sheet stacking direction Are not adjacent to each other.
본 기술분야에서는 상기와 같은 구성을 갖는 권선코어의 경우는, 상기 자기저항치가 상기 T부분에 간격의 존재에 의해 영향을 받고, 상기 T부분들의 위치가 동일하고, 적층 방향으로 인접된 다수의 강판의 수가 증가됨에 따라 상기 코어의 전체 자기저항이 증가되는 것으로 알려져 있다.In the present technical field, in the case of the winding core having the above configuration, the magnetoresistance value is affected by the presence of a gap in the T portion, the positions of the T portions are the same, and a plurality of steel sheets adjacent in the stacking direction. It is known that the total magnetoresistance of the core increases as the number of.
본 실시예에서는, 상기 제1코어부재(31)의 각 단위쉬트의 강판의 수는, 상기 제2코어부재(32)의 강판수보다 더 커서, 제1코어부재(31)의 자기저항은, 제2코어부재(32)의 것에 비해 증가될 것이 기대된다.In the present embodiment, the number of steel sheets of each unit sheet of the first core member 31 is greater than the number of steel sheets of the second core member 32, and the magnetic resistance of the first core member 31 is equal to It is expected to increase compared to that of the two core member 32.
본 실시예에서는, 상기 제1코어부재(31)의 단위쉬트 각각은, 4개의 강판(2)으로 구성돼 있고, 제2코어부재(32)의 단위쉬트 각각은, 2개의 적층된 강판(4)으로 구성돼 있다.In the present embodiment, each of the unit sheets of the first core member 31 is composed of four steel sheets 2, and each of the unit sheets of the second core member 32 is composed of two laminated steel sheets 4 It consists of).
그 횡단면적비 S1/S2는 50%이다.The cross sectional area ratio S 1 / S 2 is 50%.
[표 3]TABLE 3
표 3은, 상용주파수대에서 상기 제1과 제2코어부재 각각을 통과하는 자속량이 100%인 경우, 상기 제1코어부재와 제1코어부재 각각을 통과하는 자속량의 비를 나타낸다. 표 3의 샘플 코어 어셈블리의 구성은, 각 단위쉬트를 구성하는 강판의 수 외에는 상기 실시예의 코어 어셈블리(30)와 동일하다. 샘플 코어 어셈블리의 제1코어부재(A)와 제2코어부재(B) 각각의 단위쉬트 각각은, 2개의 강판으로 구성된 것이다.Table 3 shows the ratio of the magnetic flux passing through each of the first core member and the first core member when the magnetic flux passing through each of the first and second core members is 100% in the commercial frequency band. The structure of the sample core assembly of Table 3 is the same as that of the core assembly 30 of the said embodiment except the number of the steel plates which comprise each unit sheet. Each unit sheet of each of the first core member A and the second core member B of the sample core assembly is composed of two steel sheets.
표 3으로부터, 본 실시예의 코어 어셈블리(30)에서, 제1코어부재와 제2코어부재간의 자속량의 차이는 상기 샘플 코어 어셈블리의 경우보다 더 작다.From Table 3, in the core assembly 30 of this embodiment, the difference in magnetic flux amount between the first core member and the second core member is smaller than that of the sample core assembly.
제1코어부재(31)에서, 각 단위쉬트(2b,2c)를 구성하는 강판의 수가, 제2코어부재(32)의 경우보다 많으므로, 제1코어부재(31)에서의 자기저항이 증가되고, 제2코어부재(32)를 통과하는 자속수가 증가한다.In the first core member 31, since the number of steel sheets constituting the unit sheets 2b and 2c is larger than that of the second core member 32, the magnetic resistance in the first core member 31 increases. As a result, the number of magnetic fluxes passing through the second core member 32 increases.
본 실시예의 효과는 제3실시예와 동일하다.The effect of this embodiment is the same as that of the third embodiment.
상기 설명 및 도면에 기재된 것은 단지 본 발명의 원리를 설명키 위한 것이며, 한정적인 것이 아니다.What is described in the above description and drawings is merely illustrative of the principles of the invention and is not intended to be limiting.
본 발명의 범위는 청구범위에 의해서만 한정된다.It is intended that the scope of the invention only be limited by the claims.
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