KR100549558B1 - Dry-type transformer having a generally rectangular, resin encapsulated coil - Google Patents

Dry-type transformer having a generally rectangular, resin encapsulated coil Download PDF

Info

Publication number
KR100549558B1
KR100549558B1 KR1020007010762A KR20007010762A KR100549558B1 KR 100549558 B1 KR100549558 B1 KR 100549558B1 KR 1020007010762 A KR1020007010762 A KR 1020007010762A KR 20007010762 A KR20007010762 A KR 20007010762A KR 100549558 B1 KR100549558 B1 KR 100549558B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coil
delete delete
iron core
transformer
rectangular
Prior art date
Application number
KR1020007010762A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20010042234A (en
Inventor
나타신흐데비드엠
푸루에스디.크리스챤
Original Assignee
메트글라스, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 메트글라스, 인코포레이티드 filed Critical 메트글라스, 인코포레이티드
Publication of KR20010042234A publication Critical patent/KR20010042234A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100549558B1 publication Critical patent/KR100549558B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24—Magnetic cores
    • H01F27/25—Magnetic cores made from strips or ribbons
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2847—Sheets; Strips
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2847—Sheets; Strips
    • H01F2027/2857—Coil formed from wound foil conductor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Abstract

건식형 배전 변압기는 거의 직사각형이고 권선된 강자성 금속 철심과, 레진 피복된 거의 직사각형인 코일을 가지고 있다. Dry type distribution transformers have a nearly rectangular, wound ferromagnetic metal core and a resin coated, nearly rectangular coil.

상기 철심은, 그 내부에 상기 코일의 실질적으로 직선인 부분이 위치된 거의 직사각형의 철심 창을 가지고 있다. 배전 변압기가 형성하기 위해 조립될때, 상기 코일의 실제적으로 직선인 부분 형상은 상기 철심 창의 형상과 일치한다.The iron core has a substantially rectangular iron core window in which a substantially straight portion of the coil is located. When a distribution transformer is assembled to form, the substantially straight partial shape of the coil coincides with the shape of the iron core window.

상기 변압기는 제작하는 데 비용이 적게 들고 저항이 적고 철심 손실이 적다. 그리고 상기 변압기는 가볍고 조밀하며 작동성이 우수하다. The transformer is less expensive to manufacture, has less resistance and has less core loss. And the transformer is light, compact and excellent in operability.

변압기, 철심 손실, 코일, 철심 창 Transformer, iron core loss, coil, iron core window

Description

거의 직사각형이며, 레진이 피복된 코일을 갖는 건식 변압기{DRY-TYPE TRANSFORMER HAVING A GENERALLY RECTANGULAR, RESIN ENCAPSULATED COIL}DRY-TYPE TRANSFORMER HAVING A GENERALLY RECTANGULAR, RESIN ENCAPSULATED COIL}

본 발명은 변압기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 권선된 강자성 금속 철심 및 거의 직사각형의 레진 피복된 코일을 갖는 건식 배전 변압기에 관한 것이다.The present invention relates to a transformer, and more particularly, to a dry distribution transformer having a wound ferromagnetic metal core and an almost rectangular resin coated coil.

전형적인 건식 배전 변압기는 원형 내지 환상(toroidal)의 개방형 권선코일 과 권선되거나 다양하게 성층된 실리콘 강(steel) 내지 비정질 금속 철심을 가지고 있다. 상기 변압기 철심은 전통적으로 그 내부에 코일이 위치되는 직사각형의 창을 한정하는 직사각형의 모양을 하고 있다. 상기 철심과 코일사이에서의 상기 코일의 환상형태는 상기 철심창(core window)이 관계되는 범위내에서는 일치하지 않는다. 즉, 상기 직사각형의 창 형태는 그 안에 위치하는 코일의 단면 모양과 일치하지 않는다. 철심과 코일간의 이러한 불일치는 철심과 코일 형태가 거의 일치된 변압기에서 요구되는 것보다 상기 변압기의 크기와 가격을 현저하게 크게 한다. Typical dry distribution transformers have either round to toroidal open winding coils and a variety of silicon steel or amorphous metal cores wound or laminated. The transformer iron core has traditionally been rectangular in shape defining a rectangular window in which the coil is located. The annular shape of the coil between the iron core and the coil does not coincide within the range in which the core window relates. That is, the rectangular window shape does not match the cross-sectional shape of the coil located therein. This discrepancy between the iron core and the coil significantly increases the size and cost of the transformer than is required for transformers in which the iron core and coil shape are nearly identical.

실리콘 강이든 비정질 금속이든 배전 변압기에 사용된 권선 철심은 직사각형의 단면을 하고 있으며 상기 코일의 원형형태와 일치하지 않는다. 이와 반면에, 성층된 실리콘 강 변압기 철심은 코일의 환상형태와 거의 일치할 수 있는 십자형의 단면을 가질 수도 있다. 비정질 금속조각을 다양한 폭으로 잘라내거나 주조하는데 드는 많은 비용 때문에, 십자형 단면을 가진 성층된 비정질 금속 철심으로 하는 것은 비실용적이다. 상기와 같은 이유로 권선된 것이든 성층된 것이든 강자성 금속 철심을 가지는 건식형 배전 변압기의 제작에서 철심의 단면모양(예: 직사각형)와 코일의 형태(예: 원형)은 일치하지 않는다. 코일 재질의 사용은 비경제적이고 변압기의 크기가 너무 크게 된다.Winding iron cores used in power distribution transformers, whether silicon steel or amorphous metal, have a rectangular cross section and do not match the circular shape of the coil. On the other hand, the laminated silicon steel transformer iron core may have a cross section that may closely match the annular shape of the coil. Because of the high cost of cutting or casting amorphous metal pieces to varying widths, it is impractical to use a layered amorphous metal core with cross sections. For the above reasons, the cross-sectional shape of the core (eg rectangular) and the shape of the coil (eg circular) do not coincide in the construction of a dry type distribution transformer having ferromagnetic metal cores, whether wound or laminated. The use of coil material is uneconomical and the transformer is too large.

배전 변압기는 다양한 곳에 설치될 수 있고 극심한 주변 조건, 예를 들어 미세한 물(티끌, 먼지 등), 습기, 가성(caustic)물질 및 변압기의 작동과 수명에 악영향을 주는 것과 같은 조건에 영향을 받는다. 개방형 권선 코일은 상기 악조건의 효과에 대한 방어책이 없다.Distribution transformers can be installed in a variety of locations and are subject to extreme ambient conditions such as fine water (dust, dust, etc.), moisture, caustic material and adversely affecting the operation and life of the transformer. Open winding coils do not provide protection against the effects of these adverse conditions.

본 발명은, 권선된 강자성 금속 철심과 거의 직사각형이며 레진이 피복된 코일을 갖는 건식 배전 변압기를 제공한다. 상기 철심은 상기 레진이 피복된 코일의 통상적인 직사각형 모양과 거의 일치하는 전반적으로 직사각형의 단면 모양을 하고 있다. 상기 코일의 모양을 상기 철심의 단면의 모양에 일치시킴으로써 코일을 감는데 코일 재료가 적게 들고 일반적으로 원형 혹은 둥근 코일을 가지는 변압기보다 더 조밀하다는 점에서 제조하는 데 비용이 적고, 저항이 적으며 손실도 적다.The present invention provides a dry distribution transformer having a wound ferromagnetic metal core and a substantially rectangular, resin-coated coil. The iron core has a generally rectangular cross-sectional shape that closely matches the conventional rectangular shape of the resin-coated coil. The coil is wound up by matching the shape of the coil to the shape of the cross section of the iron core, which is less expensive to manufacture and less expensive to manufacture, in that it has less coil material and is generally denser than transformers with round or round coils. Is less.

일반적으로 건식형 배전 변압기는 실질적으로 직선인 부분을 갖는 레진 피복된 거의 직사각형의 코일과, 비정질 금속이나 실리콘강으로 구성되고 그 속에 한정된 거의 직사각형의 철심창(core window)을 갖는 강자성 금속철심을 포함한다. 상기 코일과 철심은, 상기 코일의 실질적으로 직선인 부분의 형상이 상기 철심창의 형상과 일치하도록 하는 크기와 형상을 하고 있다. 상기 코일과 철심이 배전 변압기를 형성하기 위해 조립될때 실질적으로 상기 코일의 직선 부분은 철심창내에 위치한다. 상기 레진 피복은 주위의 악조건으로부터 상기 코일을 보호하고, 상기 코일의 절연 시스템을 보호하며, 단락상태(short-circuit conditions)에서 코일의 내구력을 향상시키며, 그리고 공기(강압적이거나 대류에 의한)가 외부에 부드럽고 쉽게 지나갈 수 있도록 코일 외관에 대해 부드럽고 균일한 표면을 제공함으로써 코일의 냉각특성을 향상시킨다.Dry distribution transformers generally include a resin-coated nearly rectangular coil having substantially straight portions, and a ferromagnetic metal core having an almost rectangular core window composed of and limited to amorphous metal or silicon steel. do. The coil and the iron core have a size and shape such that the shape of the substantially straight portion of the coil coincides with the shape of the iron core window. When the coil and iron core are assembled to form a distribution transformer, substantially the straight portion of the coil is located in the iron core window. The resin sheath protects the coil from adverse environmental conditions, protects the coil's insulation system, improves the durability of the coil in short-circuit conditions, and prevents air (forced or convective) The coil's cooling characteristics are enhanced by providing a smooth, even surface for the coil's appearance that allows it to pass smoothly and easily.

본 발명의 상기 건식 배전 변압기는 바람직하게 내구성이 있고 튼튼하다. 코일 및 철심재료는 제작비용과 변압기 크기를 현저히 줄이는 매우 경제적인 방법으로 실용화된다. 이러한 특징들은 크기, 비용 및 성능이 시장수용을 결정짓는 배전 변압기에 있어서 특히 바람직하다.The dry distribution transformer of the present invention is preferably durable and robust. Coil and iron core materials are put to practical use in a very economical way that significantly reduces manufacturing costs and transformer size. These features are particularly desirable for distribution transformers where size, cost and performance determine market acceptance.

본 발명은 첨부된 도면과 다음의 상세한 설명을 참조하면 더 충분히 이해되고 본 발명의 장점을 더 알 수 있을 것이다. 인용번호는 몇 개의 도를 통해 동종의 요소를 나타낸다.The present invention will be more fully understood with reference to the accompanying drawings and the following detailed description, and the advantages of the present invention will become more apparent. Reference numbers indicate elements of the same kind through several degrees.

도 1A는 본 발명에 따라 제작된 코일을 부분적으로 제거한 외철형 (shell-type) 단상 변압기의 정면도;1A is a front view of a shell-type single phase transformer partially removing a coil made in accordance with the present invention;

도 1B는 도 1A의 B-B선을 따라 자른 단면도;1B is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. 1A;

도 2A는 본 발명에 따라 제작된 내철형(core-type) 단상 변압기의 정면도;2A is a front view of a core-type single phase transformer made in accordance with the present invention;

도 2B는 도 2A의 B-B선을 따라 자른 단면도;2B is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. 2A;

도 3A는 본 발명에 따라 제작된 3상 변압기의 정면도;3A is a front view of a three phase transformer made in accordance with the present invention;

도 3B는 도 3A의 B-B선을 따라 자른 단면도;3B is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. 3A;

도 4는 본 발명에 따라 직사각형 축(mandrel)으로 권선된 거의 직사각형이고 저전압의 코일에 대한 사시도;4 is a perspective view of a substantially rectangular, low voltage coil wound around a rectangular mandrel in accordance with the present invention;

도 5는 본 발명에 따라 직사각형의 축(mandrel)으로 권선된 거의 직사각형이고 고전압의 코일에 대한 사시도;5 is a perspective view of a substantially rectangular, high voltage coil wound around a rectangular mandrel in accordance with the present invention;

도 6은 본 발명에 따라 거의 직사각형 코일을 피복하기 위해 형성된 에폭시 수용용기의 사시도;6 is a perspective view of an epoxy containment vessel formed to cover a substantially rectangular coil in accordance with the present invention;

도 7은 그 속에 거의 직사각형의 코일을 갖고 있는 도 6의 에폭시 수용용기의 평면도;7 is a plan view of the epoxy containment vessel of FIG. 6 with a substantially rectangular coil therein;

도 8은 본 발명에 따라 제작된 코일을 피복하기 위한 피복 시스템의 블록도;8 is a block diagram of a coating system for coating a coil made in accordance with the present invention;

도 1A 및 2B를 참조하면, 본 발명의 제1 실시형태의 두가지 다른 형태인 외철형(shell-type) 단상 배전 변압기(도 1A) 및 내철형(core-type) 단상 배전 변압기(도 1B)가 도시되어 있다. 외철형 단상 변압기는 거의 직사각형의, 레진 피복된 코일(40) 및 2개의 강자성 금속 철심(20)으로 이루어진다. 내철형 단상 변압기(10) 는 2개의 거의 직사각형의, 레진 피복된 코일(40) 및 단상의 강자성 금속 철심(20)으로 이루어진다. 도 3A는 본 발명의 제2 실시형태를 도시한다. 그 실시형태에서는 외철형 3상 배전 변압기(10)는 3개의 거의 직사각형의, 레진 피복된 코일(40) 및 4개의 강자성 금속 철심(20)으로 이루어진다. 이하, 상세한 설명은 상기 외철형 단상 변압기의 실시형태를 설명하지만, 당 기술 분야의 숙련자는 도 2A, 2B, 3A 및 3B에 도시된 상기 내철형 단상 및 외철형 3상 변압기 실시형태에도 적용가능하다는 것을 인지할 것이다. 나아가, 본 발명 및 아래의 상세한 설명은 다양한 다른 건식 배전 변압기 구성과 설계에 적용된다는 것은 당 기술분야의 숙련자에게는 자명하다. 따라서, 이하 제공되는 외철형 단상 변압기에 대한 상세한 설명은 예시로 설명되는 것이지 본 발명의 범위를 한정하는 의미는 아니다.
1A and 2B, two different forms of shell-type single phase distribution transformers (FIG. 1A) and core-type single phase distribution transformers (FIG. 1B) of the first embodiment of the present invention are shown. Is shown. The outer iron type single phase transformer consists of an almost rectangular, resin coated coil 40 and two ferromagnetic metal iron cores 20. The endurance single phase transformer 10 consists of two substantially rectangular, resin coated coils 40 and a single phase ferromagnetic metal iron core 20. 3A shows a second embodiment of the present invention. In that embodiment, the external three-phase distribution transformer 10 consists of three substantially rectangular, resin-coated coils 40 and four ferromagnetic metal iron cores 20. The following detailed description describes embodiments of the shellless single phase transformer, but those skilled in the art are also applicable to the shellless single phase and shellless three phase transformer embodiments shown in FIGS. 2A, 2B, 3A and 3B. Will recognize that. Furthermore, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention and the following detailed description apply to various other dry distribution transformer configurations and designs. Therefore, the detailed description of the external iron-type single-phase transformer provided below is described by way of example and not meant to limit the scope of the present invention.

상기와 같이, 철심(20)를 갖는 강자성 금속은 실리콘 강 또는 비정질 금속으로부터 형성된다. 여기에서 사용되는, "비정질 금속" 및 "비정질 금속합금"이라는 용어는 실질적으로 장범위 규칙도가 결여되고 액체 또는 무기 산화물 유리에서 관찰되는 것과 정성적으로 유사한 특성을 갖는 것으로 X-레이 회절 강도 최대치로 특징되는 금속합금이다.As above, the ferromagnetic metal having the iron core 20 is formed from silicon steel or amorphous metal. As used herein, the terms “amorphous metal” and “amorphous metal alloy” are substantially devoid of long range regularity and have properties that are qualitatively similar to those observed in liquid or inorganic oxide glass and have a maximum X-ray diffraction intensity maximum. It is a metal alloy characterized by.

비정질 금속합금은 철심을 형성하는데 사용하기에 아주 적합하다. 그 이유는 비정질 금속합금이 이하의 특성의 조합을 가지기 때문이다. (a) 낮은 이력 손실(hysteresis loss), (b) 낮은 과전류(eddy current), (c) 낮은 보자력(coercive force), (d) 높은 투자율(magnetic permeability), (e) 높은 포화 치(saturation value) 및 (f) 온도에 따른 투자율의 최소 변화.Amorphous metal alloys are well suited for use in forming iron cores. The reason is that the amorphous metal alloy has a combination of the following characteristics. (a) low hysteresis loss, (b) low eddy current, (c) low coercive force, (d) high magnetic permeability, (e) high saturation value ) And (f) minimum change in permeability with temperature.

이러한 합금은 X레이 회절로 결정되는 바와 같이, 최소 약 50% 비정질이다. 바람직한 비정질 금속합금은 M60-90T0-15X10-25식을 갖는 비정질 금속합금을 포함한다. 여기서, M은 철, 코발트 및 니켈 원소 중 적어도 하나이고, T는 전이금속 원소 중 적어도 하나이며, X는 인, 붕소 및 탄소 비금속원소 중 적어도 하나이다. 상기 탄소, 붕소, 인 함량의 80%까지를 알루미늄, 안티몬, 베릴륨, 게르마늄, 인듐, 실리콘 및(또는) 주석으로 대체할 수도 있다. 자기 장치의 철심으로써 사용되는 경우에, 이러한 비정질 금속 합금은 일반적으로 사용되는 통상의 다결정질 금속 합금에 비교하여 우수한 특성을 나타낸다. 바람직하게는 이러한 비정질 합금의 스트립(strip)은 적어도 80% 비정질이고, 보다 바람직하게는, 95%이 비정질이다.Such alloys are at least about 50% amorphous, as determined by X-ray diffraction. Preferred amorphous metal alloys include amorphous metal alloys having the formula M 60-90 T 0-15 X 10-25 . Wherein M is at least one of iron, cobalt and nickel elements, T is at least one of transition metal elements, and X is at least one of phosphorus, boron and carbon nonmetal elements. Up to 80% of the carbon, boron and phosphorus contents may be replaced with aluminum, antimony, beryllium, germanium, indium, silicon and / or tin. When used as iron cores of magnetic devices, these amorphous metal alloys exhibit superior properties compared to the conventional polycrystalline metal alloys generally used. Preferably the strip of such amorphous alloy is at least 80% amorphous, more preferably 95% amorphous.

철심(20)의 비정질 합금은 약 106℃/sec의 속도로 융액을 냉각함으로써 형성하는 것이 바람직하다. 급냉응고(rapidly quenched)시켜 연속적인 금속 스티립을 제조하는데 있어 다양한 공지 기술이 적용가능하다. 상기 스트립 재료가 비정질 금속 변압기용 자기철심에 사용될 때에 철심(20)의 스트립 재료는 어떤 종류의 칠(chill) 표면상에서 또는 냉매(quenching medium)에서 직접 용융된 재료를 주조함으로써 용이하게 마련한다.The amorphous alloy of the iron core 20 is preferably formed by cooling the melt at a rate of about 106 ° C / sec. Various known techniques are applicable to the manufacture of continuous metal styrapids by rapid quenching. When the strip material is used in magnetic iron cores for amorphous metal transformers, the strip material of the iron core 20 is readily prepared by casting the molten material directly on some kind of chill surface or in a quenching medium.

이러한 공정 기술은 중간 와이어 드로잉(wire drawing) 또는 리본 성형(ribbon-forming) 과정을 요구하지 않으므로 제조비용을 상당히 절감시킨다. This process technique does not require intermediate wire drawing or ribbon-forming processes, which significantly reduces manufacturing costs.

바람직하게 철심을 이루는 상기 비정질 금속합금은 특정 조성에 따라서 일반적으로 약 200,000에서 600,000 psi의 높은 인장강도를 나타낸다. 이는 어닐링된 조건에서 사용되고 대개 약 4,000에서 8,000 psi 범위를 갖는 다결정질 합금과 비교된다. 보다 높은 강도 합금은 상기 변압기의 서비스 라이프를 연장하므로, 높은 인장강도는 높은 원심력이 존재하는 적용에서 중요한 고려사항이다. The amorphous metal alloy, preferably consisting of iron cores, exhibits high tensile strengths, generally from about 200,000 to 600,000 psi, depending on the particular composition. It is compared to polycrystalline alloys that are used in annealed conditions and usually have a range of about 4,000 to 8,000 psi. Since higher strength alloys extend the service life of the transformer, high tensile strength is an important consideration in applications where high centrifugal forces are present.

게다가, 철심(20)을 형성하는데 사용되는 비정질 금속 합금은 특정 조성에 따라서 25℃일때에 160에서 180 마이크로옴-cm의 범위로 높은 전기 저항도를 나타낸다. 종래 선행기술의 재료는 약 45에서 160 마이크로옴-cm의 저항도를 갖는다. 상기 정의된 비정질 금속 합금에 보유하는 상기 높은 저항도는 과전류 손실,즉 감소되는 철심손실에 대한 인자를 최소하는 AC 적용에서 유용하다.In addition, the amorphous metal alloy used to form the iron core 20 exhibits high electrical resistivity in the range of 160 to 180 micro ohms-cm at 25 ° C., depending on the particular composition. Prior art materials have a resistivity of about 45 to 160 microohm-cm. The high resistivity retained in the amorphous metal alloy defined above is useful in AC applications that minimize the factors for overcurrent loss, i.e. reduced iron core loss.

비정질 금속 합금을 사용하여 철심(20)을 형성하는 추가적인 잇점은 실질적으로 동일 금속 함량에서 종래 기술보다 낮은 보자력을 얻을 수 있다. 이로써, 고가의 큰 비율의 니켈과 비교하여, 비교적 저렴한, 보다 많은 철을 철심(20)으로 유용할 수 있다. An additional advantage of forming the iron core 20 using an amorphous metal alloy is that it can achieve coercive forces lower than prior art at substantially the same metal content. Thereby, more iron, which is relatively inexpensive, can be useful as the iron core 20 as compared to the expensive large proportion of nickel.

축(mandrel; 미도시) 상에서 연속되는 회전을 권선함으로써 상기 철심(20)의 각각을 형성하고, 기밀한 형성에 영향을 주는 인장하에서 상기 스트립 재료를 유지한다. 회전의 수는 각 철심(20)의 소망하는 크기에 따라 선택된다. 철심(20)의 상기 스트립 재료의 두께는 1에서 2 ㎜의 범위가 바람직하다. 여기서 사용되는 비정질 금속 합금의 비교적 높은 인장 강도로 인해, 1에서 2㎜의 두께인 스트립 재료를 균열의 우려없이 사용할 수 있다. 과전류가 통과해야 하는 반지름 길이의 단위 당 다수 경계가 있으므로 상기 스트립 재료를 상대적으로 얇게 유지하는 것은 유효 저항도를 증가시킨다고 고려할 수 있다. Winding a continuous rotation on a mandrel (not shown) forms each of the iron cores 20 and holds the strip material under tension that affects hermetic formation. The number of turns is selected according to the desired size of each iron core 20. The thickness of the strip material of the iron core 20 is preferably in the range of 1 to 2 mm. Due to the relatively high tensile strength of the amorphous metal alloy used here, strip materials having a thickness of 1 to 2 mm can be used without fear of cracking. It can be considered that keeping the strip material relatively thin increases the effective resistivity since there are multiple boundaries per unit of radial length through which overcurrent must pass.                 

도 1A 및 1B을 참조하면, 외철형 단상, 건식 배전 변압기(10)는 2개의 강자성 금속 철심(20) 및 피복된, 거의 직사각형 코일(40)으로 구성된 철심/코일 어셈블리(12)를 포함한다. 또한, 변압기(10)는 각각 하단 및 상단 코일 지지대(32, 36)를 갖고 상기 철심/코일 어셈블리(12) 내에서 지지하며 실장된 하단 프레임(30) 및 상단 프레임(34)를 포함한다. 바람직하게는 각 철심(20)은 거의 직사각형의 단면형태(도1B에 도시됨)를 갖는 복수의 강자성 금속 스트립 또는 층(28)으로부터 권선하는 것이다. 각 철심(20)은 본 발명의 일반적 직사각형 코일(40)의 실질적인 직선 중앙부 내에 위치한 철심 창(22)을 공동으로 정하는 2개의 긴 면(24) 및 2개의 짧은 면(26)을 갖는다. 여기서 상기 종횡비, 즉 상기 긴 면과 짧은 면(24,26) 사이의 관계는 상기 창높이(즉, 긴 면(24)) 대 창폭(짧은 면(26))의 비로 정해지고, 바람직하게는 약 3.5:1에서 4.5:1사이이다. 이 바람직한 철심 구성은 그 코일(40)에서 보다 낮은 온도 구배를 얻는 철심(20)을 구성함에 요하는 강자성 금속의 권선된 스트립 또는 층의 수(28)를 최소화한다. 에폭시의 층을 긴 면(24)에 따라 적용하여 상기 철심(20)의 높이를 지탱한다. 초기 에폭시 층은 일반적으로 연질이고 상기 철심을 이루는 상기 강자성 금속 스트립 또는 층(28) 사이를 침투하는 것이 바람직하다. 후속되는 에폭시 층은 상기 철심(20)의 긴 면(24)에 소망하는 강도를 부여하기 위해 일반적으로 보다 경질이다. 철심(20)은 화학식 Fe80B11Si9을 갖는 강자성 금속 리본(알라이드시그날 사에서 METGLAS 합금 SA-1 상표로 판매됨)으로 구성되는 것이 바람직하다.Referring to Figures 1A and 1B, an outer iron type single phase, dry distribution transformer 10 includes an iron core / coil assembly 12 consisting of two ferromagnetic metal iron cores 20 and a sheathed, substantially rectangular coil 40. The transformer 10 also includes a bottom frame 30 and a top frame 34 having bottom and top coil supports 32 and 36, which are supported in the iron core / coil assembly 12 and mounted. Each iron core 20 is preferably wound from a plurality of ferromagnetic metal strips or layers 28 having a substantially rectangular cross-sectional shape (shown in FIG. 1B). Each iron core 20 has two long sides 24 and two short sides 26 that collectively define an iron core window 22 located within a substantially straight central portion of the general rectangular coil 40 of the present invention. Wherein the aspect ratio, i.e. the relationship between the long side and the short side 24, 26, is determined by the ratio of the window height (i.e. the long side 24) to the window width (short side 26), preferably about Between 3.5: 1 and 4.5: 1. This preferred iron core configuration minimizes the number 28 of wound strips or layers of ferromagnetic metal required to construct the iron core 20 to obtain a lower temperature gradient in its coil 40. A layer of epoxy is applied along the long side 24 to support the height of the iron core 20. The initial epoxy layer is generally soft and preferably penetrates between the ferromagnetic metal strips or layers 28 that make up the iron core. Subsequent epoxy layers are generally harder to impart the desired strength to the long side 24 of the iron core 20. The iron core 20 is preferably composed of a ferromagnetic metal ribbon having the formula Fe 80 B 11 Si 9 (sold under the trade name METGLAS Alloy SA-1 by Allied Signal).

본 발명의 코일(40)의 소망하는 형태는 거의 직사각형이다. 그러나, 다른 기하학적 형태도 본 발명의 범위 내에서 고려된다. 이러한 다른 기하학적 형태는 상기 철심(20)의 거의 직사각형 창(22)내에 맞는 크기와 형태인 실질적으로 직선 중앙부(52)를 포함한다. 예를 들면, 상기 코일(40)은 상기 철심 창(22) 내에 위치하지 않는 둥근 말단부(54)와 상기 철심 창을 통과하고 그 내에 위치한 일반적인 직선형 중간부(52)를 가질 수 있다. 예를 들어, 일반적으로 직선 중간부를 갖는 타원을 가질 수 있다.
The desired form of the coil 40 of the present invention is almost rectangular. However, other geometric shapes are contemplated within the scope of the present invention. This other geometry includes a substantially straight central portion 52 that is sized and shaped to fit within the substantially rectangular window 22 of the iron core 20. For example, the coil 40 may have a rounded distal end 54 not located within the iron core window 22 and a generally straight intermediate portion 52 passing through and located in the iron core window. For example, it may generally have an ellipse with a straight middle.

도 1B에서 보다 분명히 도시된 바와 같이, 본 발명의 거의 직사각형 코일(40)은 절연재(44) 및 선택적으로 배치되는 냉각 덕 공간(46)과 함께 복수의 코일 권선(42)으로 이루어진다(도 4 및 5에 도시됨). 상기 코일 요소를 직사각형 권선 축(60) 주위에 권선함, 즉 복수의 동심층에서 코일 권선(42) 및 절연재(44)를 번갈아 권선함으로써 상기 일반 직사각형(예를 들어, 권선(42)및 절연재(44))이 얻어진다. As shown more clearly in FIG. 1B, the substantially rectangular coil 40 of the present invention consists of a plurality of coil windings 42 with an insulating material 44 and optionally a cooling duck space 46 (FIGS. 4 and 4). Shown in 5). The coil element is wound around a rectangular winding axis 60, that is, the coil winding 42 and the insulating material 44 are alternately wound in a plurality of concentric layers so that the general rectangular (eg, winding 42 and insulating material ( 44) is obtained.

바람직한 실시형태에서는, 절연재(44)는 상기 권선된 코일의 최내각 및 최외각 층으로 이루어지고, 나아가 인접한 권선된 코일 권선(42) 사이에 전기적 절연을 제공한다. 직사각형의 권선된 축(60)을 제거하는 경우에 상기 코일(40)의 세로축으로 실질적 직사각형 코일 채널(56)이 정해진다.
In a preferred embodiment, the insulating material 44 consists of the innermost and outermost layers of the wound coil, further providing electrical insulation between adjacent wound coil windings 42. In the case of removing the rectangular wound shaft 60, a substantially rectangular coil channel 56 is defined by the longitudinal axis of the coil 40.

일단 상기 코일권선재료는 전통적으로 스풀(spool)상에 제공되면, 상기 재료 는 코일(40)이 굽어지게 하고 혹은 상기 권선재료의 기억으로 인해 일반적으로 전체 모양을 기억하게 함으로써 상기 코일(40)이 권선된 이후 굽은 반경을 유지할 수 있다. 이것은 불이익하게 상기 코일의, 바람직하게는 실제적으로 직선인 중간단면(52)에서, 조립치수를 증가시켜, 치수가 너무 커서 상기 철심(20)에 맞지 않는 코일이 될 수 있다. 코일권선(42)(그리고 상기 코일(40))은 자신이 권선축(60; mandrel)으로부터 제거된 후 거의 직사각형의 모양을 유지하도록 확실하게 해두는 것이 필요하다. Once the coil winding material has traditionally been provided on a spool, the material can cause the coil 40 to bend or to remember the overall shape due to the storage of the winding material. After winding, the bend radius can be maintained. This disadvantageously increases the assembly dimension of the coil, preferably in a substantially straight middle section 52, which may result in a coil that is too large to fit the iron core 20. It is necessary to ensure that the coil winding 42 (and the coil 40) maintains a substantially rectangular shape after it is removed from the winding shaft 60 (mandrel).

본 발명에 의한 한가지 문제는 상기 코일권선(42)사이의 절연물질(44)로서 에폭시도트(epoxy-dotted) 크라프트지(kraft paper)를 사용함으로써 해결된다. 상기 에폭시는 코일권선(42)에 부착되고 경화된 후, 그 위에 권선재료의 휘어지는 경향을 방해하는 상기 권선(42)에 경화가 전해진다. 선택적으로 권선형(62)(도 4 및 도 5 참조)은 코일권선(42) 및 축(60; mandrel)상에 권선된 코일(40)에 코너를 형성하는 코일 금속코너(64)를 포함한다. 세 번째 문제점은 나무 블록 및 나일론 망치를 사용하는 것처럼 축(60)상에 권선된 권선재료같은 거의 직사각형 형태의 코일(40) 형상을 함으로써 해결된다. 또 다른 해결책은 권선축(60)상에 코일을 제거함으로써 가능하고 상기 코일(40)이 완전히 권선되고 피복하기 전에 클램프사이에 권선(40)의 긴 지지대를 누름으로써 해결된다. 상기 코일(40)에 거의 직사각형의 형태를 제공하는 것을 추가로 하여, 상기 후자의 해결책은 권선(42)과 조립이 최소화 되는 상기 단면내의 절연물질(44)사이에서 조립을 최소화함으로써 상기 코일(40)의 긴 지지대를 압박하는 것으로 해결된다. One problem with the present invention is solved by using epoxy-dotted kraft paper as the insulating material 44 between the coil windings 42. The epoxy is attached to the coil winding 42 and cured, and then hardening is transferred to the winding 42 which interferes with the tendency of the winding material to bend thereon. Optionally, winding type 62 (see FIGS. 4 and 5) includes coil winding 42 and coil metal corners 64 that form corners in coil 40 wound on shaft 60 (mandrel). . The third problem is solved by the shape of a coil 40 of substantially rectangular shape, such as the winding material wound on the shaft 60, such as using wooden blocks and nylon hammers. Another solution is possible by removing the coil on the winding shaft 60 and solved by pressing the long support of the winding 40 between the clamps before the coil 40 is fully wound and covered. In addition to providing the coil 40 with a substantially rectangular shape, the latter solution provides the coil 40 by minimizing assembly between the winding 42 and the insulating material 44 in the cross section where assembly is minimized. It is solved by pressing the long support of).                 


완성된 코일(40)의 크기를 더 최소화하기 위해, 상기 냉각 덕트 공간(46)은 상기 코일의 실제적으로 직선 중간 단면(52)에 위치하지 않게 한다(그리고 냉각 덕트(58)는 두지 않는다). 상기 냉각 덕트 공간(46)은 주변에 불연속적인 냉각 덕트를 필요로하는 원형 혹은 환상 코일에 다른 장점을 제공한다. 따라서 상기 공간(46)의 선택적 장소에 의해 결정된 주변에 불연속적인 냉각 덕트는 실제적으로 직사각형의 코일(40)의 끝단면(54)에만 제공된다.
In order to further minimize the size of the finished coil 40, the cooling duct space 46 is not located in the substantially straight middle section 52 of the coil (and no cooling duct 58 is left). The cooling duct space 46 offers other advantages to circular or annular coils that require discontinuous cooling ducts around them. Thus, a discontinuous cooling duct in the periphery determined by the optional location of the space 46 is actually provided only at the end face 54 of the rectangular coil 40.

상기 절연물질(44)은 코일권선(42)의 주변층사이에 배치되어 그들 사이에서 전기적 절연을 하고 상기 코일(40)의 최내각 및 최외각 층을 형성한다(이하에서 기술되는 에폭시 피복은 고려되지 않음). 보다 바람직한 실현에서는, 상기 절연물질(44)은 Dupont's Nomex제와 같은 하나 이상의 아라미드지(aramid paper)의 시트(sheet)를 포함한다. 본 기술내에 속하는 숙련된 사람은 본 발명의 정신 혹은 취지에서 벗어나지 않고 다양한 다른 절연물질이 사용할 수 있을 것이다.
The insulating material 44 is disposed between the peripheral layers of the coil windings 42 to electrically insulate between them and form the innermost and outermost layers of the coil 40 (the epoxy coating described below is considered). Not). In a more preferred embodiment, the insulating material 44 comprises one or more sheets of aramid paper, such as Dupont's Nomex. Those skilled in the art will be able to use a variety of other insulating materials without departing from the spirit or spirit of the invention.

절연물질(44)의 최내각 및 최외각 시트(sheet)는 코일(40)의 세로끝보다 약 12mm 더 길게 되도록 적당한 크기로 되어 있다. 더욱이 냉각 덕트(duct) 공간(46)의 각 측면에 위치한 절연물질(44)은 코일(40)의 끝을 지나 약 12mm더 길게 한다. 연장된 절연물질(44)의 상기 시트는 얇은 에폭시 예를 들어 Magnolia Co., part번호 3126, A/B에 의해 만들어진 에폭시 같은 것으로 봉입되어 있다. 그리고 나서 절연물질(44)의 에폭시로 처리된 연장된 시트는 코일(40)의 피복처리(이하에서 상세 히 설명함) 과정에서 교정된 에폭시를 포함하도록 한다.The innermost and outermost sheets of insulating material 44 are sized to be about 12 mm longer than the longitudinal end of coil 40. Furthermore, the insulating material 44 located on each side of the cooling duct space 46 extends about 12 mm beyond the end of the coil 40. The sheet of elongated insulating material 44 is encapsulated with a thin epoxy, such as epoxy made by Magnolia Co., part number 3126, A / B. The elongated sheet of epoxy of insulating material 44 is then made to include the epoxy that has been calibrated during the coating of coil 40 (described in detail below).

건식형 배전 변압기 냉각은 대류식 혹은 공기 강제식이 있다. 덕트를 통해 공기의 흐름을 가능하게 하는 코일 권선사이에 덕트(58) 냉각이 필요하다. 상기 덕트 냉각 공간(46)은 코일(40)이 감겨진 코일권선(42)사이에 삽입될 수 있고 상기 코일(40)이 피복되어진(이하에서 더 상세히 설명함) 후에는 제거될 수 있다. 철심(20)의 철심창(22)내에 코일(40)이 적합하게 될 것이라는 것을 확실히 할 수 있도록 코일(40)의 권선 치수를 제어하는 것이 바람직하기 때문에 상기 냉각 덕트 공간(46)은 조립된 변압기(10)에서 철심창(22)(예를 들어 도 1B에서 명확히 볼 수 있듯이 코일(40)의 세로의 끝에) 내에 위치하지 않는 철심(40)의 단면에 단지 삽입된다. 따라서 상기 코일(40)의 치수는 더 작은 배전 변압기를 차례로 생산하는 더 작은(예: 더 좁은) 코일(40)을 제공함으로써 철심창(22)내에 위치하게 될 단면에서 제어된다. 본 발명에 따라 거의 직사각형 형상의 코일은 직사각형 코일의 둘레에 대해 연속적이지 않는 냉각 덕트(58)의 사용을 가능하게 한다. 선택적으로 상기 냉각 덕트(58)를 위치시키고 주변적으로 연속적이지 않은 냉각 덕트(58)을 제공하는 것에 대해 바람직한 것은 상기 냉각 덕트(58)는 코일의 크기 - 코일(40)의 실제적으로 직선의 중간단면에서 특히 바람직함 - 를 증가시킨다는 사실을 명확히 고려한다는 것이다. 본 발명에 따라 거의 직사각형 형태의 코일(40)은 코일(40)의 끝단면(54)에 냉각 덕트(58)의 선택적 위치를 허용하는 명확하게 도시된 네가지 측면(둥근 혹은 원형코일은 그렇지 않음)을 제공한다.
Dry distribution transformer cooling is either convection or air forced. Duct 58 cooling is needed between the coil windings that allows the flow of air through the duct. The duct cooling space 46 may be inserted between the coil windings 42 in which the coils 40 are wound and may be removed after the coils 40 are covered (described in more detail below). The cooling duct space 46 is assembled into an assembled transformer because it is desirable to control the winding dimensions of the coil 40 to ensure that the coil 40 will fit within the iron core 22 of the iron core 20. At 10 it is only inserted into the cross section of the iron core 40 which is not located within the iron core 22 (eg, at the longitudinal end of the coil 40 as clearly seen in FIG. 1B). Thus, the dimensions of the coil 40 are controlled at the cross section that will be located in the iron core 22 by providing a smaller (eg narrower) coil 40 which in turn produces a smaller distribution transformer. Coils of substantially rectangular shape in accordance with the present invention enable the use of cooling ducts 58 that are not continuous about the circumference of the rectangular coil. It is desirable to selectively position the cooling duct 58 and to provide a cooling duct 58 that is not peripherally continuous. The cooling duct 58 is the size of the coil-substantially the middle of the coil 40 in the middle. Particular preference is given to the fact that it increases the cross-section. In accordance with the present invention, the substantially rectangular coil 40 has four clearly illustrated sides (round or circular coils are not) that allow for selective positioning of the cooling duct 58 on the end face 54 of the coil 40. To provide.

배전 변압기의 2차 권선으로 사용된 종래의 변압기같은 저압코일에서는 상기 코일권선(42)은 하나 이상의 알루미늄 혹은 구리 시트를 포함한다(도 4 참조). 배전 변압기의 1차 권선으로 사용된 종래의 변압기같은 고압코일에서는 상기 코일권선(42)은 단면적으로 직사각형의 혹은 원형 구리 와이어(wire)를 포함한다(도 5 참조). 저압과 고압코일 모두에 대하여 상기 코일(40)은 미리 결정된 모가 난 구성을 갖는 금속코너(64)를 지닌 권선 형태(62)와 결합된 직사각형의 축(60 ; mandrel)에 감겨져 있다. 본 발명에 따른 상기 실제적으로 직사각형의 코일(40)은 단지 저압코일 혹은 고압코일 혹은 교대로 포함할 수 있고 저압, 고압코일을 동시에 포함할 수도 있다. 상기 권선코일(40)은 이하에서 더 상세히 설명하듯이 에폭시 수지층(50)에 의해 완전히 포함되고 피복된다.
In low voltage coils, such as conventional transformers used as secondary windings of distribution transformers, the coil winding 42 comprises one or more aluminum or copper sheets (see FIG. 4). In high voltage coils, such as conventional transformers used as primary windings of distribution transformers, the coil winding 42 comprises rectangular or circular copper wires in cross section (see FIG. 5). For both low and high pressure coils the coil 40 is wound around a rectangular axis 60 coupled with a winding form 62 with a metal corner 64 having a predetermined square configuration. The substantially rectangular coil 40 according to the present invention may comprise only low pressure coils or high pressure coils, or alternately, and may include both low and high pressure coils simultaneously. The winding coil 40 is completely covered and covered by the epoxy resin layer 50 as described in more detail below.

도 4 및 도 5에는 특히 저압 및 고압 적용에 대해 본 발명에 따라 구성된 거의 직사각형의 코일(40)이 나타나 있다. 도 4에 있는 저압코일(40)은 일반적으로 직사각형의 권선 축(60 ; mandrel)에 대해 구리나 알루미늄 시트 같은 코일권선(42)을 권선함으로써 형성된다. 전기적으로 권선(42)의 주변층을 절연시키기 위해서 절연물질(44)은 권선의 주변 층 사이사이에 배치된다. 절연물질(44)은 권선코일(40)의 최내각 및 최외각 층을 포함한다. 냉각 덕트(58)는 코일(40)이 감겨져 있는 코일권선(42)사이에 냉각 덕트 공간(56)을 삽입함으로써 권선코일(40)내에 위치한다. 상기 공간(56)은 상기 코일(40)이 피복되고 그 이후에 상기 냉각 덕트(58)가 제거된 공간(46)에 의해 생성된 공동(cavity)에 의해 결정된 다음에 제거 된다. 상기 코일권선(42)이 직사각형의 축(60; mandrel)에 대해 나사선 혹은 원형으로 권선된 직사각형 혹은 원형 구리 와이어를 포함하는 것은 제외하고는, 도 5에 도시된 고압코일(40)은 도 4의 저압코일(40)의 방법과 비슷한 방법으로 형성된다.
4 and 5 show a substantially rectangular coil 40 constructed according to the invention, in particular for low and high pressure applications. The low pressure coil 40 in FIG. 4 is generally formed by winding a coil winding 42 such as copper or aluminum sheet about a rectangular winding shaft 60 (mandrel). Insulating material 44 is disposed between the peripheral layers of the windings to electrically insulate the peripheral layers of the windings 42. The insulating material 44 includes the innermost and outermost layers of the winding coil 40. The cooling duct 58 is located in the winding coil 40 by inserting the cooling duct space 56 between the coil windings 42 around which the coil 40 is wound. The space 56 is determined by the cavity created by the space 46 in which the coil 40 is covered and then the cooling duct 58 is removed and then removed. The high-pressure coil 40 shown in FIG. 5 is shown in FIG. 4, except that the coil winding 42 includes rectangular or circular copper wire wound in a threaded or circular manner about a rectangular axis 60. It is formed by a method similar to that of the low pressure coil 40.

본 발명에 따른 상기 코일(40)은 도 6에서 도시된 바와 같이 용기(70)을 사용하는 에폭시 수지층(50)으로 피복되어 있다. 상기 용기(70)는 첫 번째 및 두 번째 반(72a, 72b), 용기철심(74), 용기바닥(76)을 가지는 용기덮개(vessel shell)을 포함한다. 상기 용기철심(74) 또한 첫 번째 및 두 번째 반(74a, 74b) 혹은 교대로 포함하고, 본 발명에 따른 일반적으로 직사각형의 코일(40)이 권선되고 형성되어 있는 직사각형의 권선 축(60; mandrel)을 포함할 수 있다. 첫 번째 및 두 번째 반(72a, 72b)위에 제공된 브래킷(78; bracket)은 피복과정에서 두 개의 반을 하나로 묶는데 사용될 수 있다.The coil 40 according to the present invention is covered with an epoxy resin layer 50 using a vessel 70 as shown in FIG. 6. The vessel 70 includes a vessel shell having first and second halves 72a and 72b, vessel iron core 74 and vessel bottom 76. The vessel core 74 also comprises a first and second halves 74a, 74b or alternating, in which a rectangular winding axis 60 of which a generally rectangular coil 40 is wound and formed according to the invention. ) May be included. The brackets 78 provided on the first and second halves 72a, 72b can be used to tie the two halves together during the coating process.

상기 피복과정을 도 6, 7 및 8을 참조하여 상세히 설명한다. 상기 권선코일(40)은 경화후 에폭시내에서 어떤 흔들림에도 견디도록 약 100mm만큼 상기 코일(40)의 상부위로 더 확장한 용기(70)내에 위치한다. 그리고 나서 상기 용기(70) 및 코일(40)은 진공소스(82; source) 및 에폭시소스(84)에 연결된 진공실(80)내에 위치하게 된다. 그리고 나서 상기 진공실(80)은 상기 진공소스(82)에 의해 약 150 torr까지 진공된다. 파트번호 111-047같은 Magnolia Co.에 의해 판매된 비스페놀 A(bisphenol A)형태의 저점도의 에폭시가 나와 용기(70)를 완전히 채운다. 상기 용기(70)가 에폭시로 상부까지 채워지면 상기 진공실(80)은 약 20 torr 더 진공된다. 만약 상기 진공실(80)내에 상기 기술된 압력이 변하는 동안 에폭시 레벨이 떨어지면 용기(70)내로 에폭시가 추가로 공급된다. 일단 용기(70)가 에폭시로 완전히 채워지고 에폭시 레벨이 용기(70)내에서 안정화되면 상기 에폭시는 에폭시 수지층(50)이 상기 코일(40)을 완전히 감싸고 피복하도록 경화된다. 에폭시가 경화된 후 상기 코일(40)은 용기(70)로부터 제거되고 냉각 덕트 공간(46)은 상기 코일(40)로부터 제거된다.
The coating process will be described in detail with reference to FIGS. 6, 7 and 8. The winding coil 40 is located in the container 70 further extended above the top of the coil 40 by about 100 mm to withstand any shaking in the epoxy after curing. The vessel 70 and coil 40 are then placed in a vacuum chamber 80 connected to a vacuum source 82 and an epoxy source 84. The vacuum chamber 80 is then evacuated to about 150 torr by the vacuum source 82. A low-viscosity epoxy in the form of bisphenol A sold by Magnolia Co., such as part number 111-047, appears to completely fill the vessel 70. When the vessel 70 is filled to the top with epoxy, the vacuum chamber 80 is further vacuumed about 20 torr. If the epoxy level drops while the pressure described above in the vacuum chamber 80 changes, additional epoxy is supplied into the vessel 70. Once the vessel 70 is completely filled with epoxy and the epoxy level is stabilized in the vessel 70, the epoxy is cured so that the epoxy resin layer 50 completely surrounds and covers the coil 40. After the epoxy has cured, the coil 40 is removed from the vessel 70 and the cooling duct space 46 is removed from the coil 40.

거의 직사각형이고 레진 피복된 코일(40)은 현재 일반적으로 직사각형의 단면 및 직사각형의 철심창(22)을 가지는 권선된 강자성 금속 철심(20)과 함께 사용될 수 있다. 상기 코일(40)의 실제적으로 직선단면(52)은 철심창(20)내에 위치하고 실제적으로 상기 창(22)의 크기와 형태가 일치한다.Nearly rectangular and resin coated coils 40 can now be used with wound ferromagnetic metal cores 20 having generally rectangular cross sections and rectangular iron cores 22. The substantially straight cross-section 52 of the coil 40 is located in the iron core window 20 and actually matches the size and shape of the window 22.

따라서, 본 발명은 일반적으로 직사각형의 단면모양 및 일반적으로 수지로 피복된 코일을 가진 권선형 강자성 금속 철심을 포함하는 건식 배전 변압기를 나타낸다. 상기 피복은 주위의 악조건으로부터 코일을 보호하고 코일의 절연시스템을 보호하고 단락회로 상태에서 코일의 내구력을 향상시키고, 또한 공기(대류에 의한 혹은 강제적인)가 부드럽고 쉽게 통과할 수 있도록 코일의 외부에 대한 부드럽고 균일한 표면을 제공함으로써 코일의 냉각 특성을 향상시킨다. 더욱이 철심의 단면의 모양과 코일의 모양을 일치시킴으로써 본 발명은 제작에 비용이 적게 들고 저항이 적고 따라서 손실이 적고(코일을 감는데 필요한 코일재료가 적게들고) 일반적으로 원형 혹은 둥근 코일을 가진 종래기술의 변압기보다 더 조밀한 건식 강자성 금 속 배전 변압기를 나타낸다. 또 본 발명은 변압기 제조비용과 전체 변압기 크기를 줄이는 좀 더 경제적인 방법으로 변압기 재료를 사용하는 견고하고 내구성이 있는 건식 배전 변압기를 나타낸다.
Accordingly, the present invention represents a dry distribution transformer comprising a wound ferromagnetic metal iron core having a generally rectangular cross-section and generally a resin coated coil. The sheath protects the coil from adverse environmental conditions, protects the coil's insulation system, improves the durability of the coil in a short circuit, and also allows the air (convection or forced) to pass through the coil smoothly and easily. Improve the cooling characteristics of the coil by providing a smooth and uniform surface. Furthermore, by matching the shape of the cross section of the iron core with the shape of the coil, the present invention is less expensive to manufacture and therefore less resistant (and therefore less loss of coil material required to wind the coil) and is generally conventional with round or round coils. Represents a dry ferromagnetic metal distribution transformer that is more compact than the transformer of the art. The present invention also represents a robust and durable dry distribution transformer using transformer materials in a more economical way of reducing transformer manufacturing costs and overall transformer size.

상술한 바와같이 본 발명은 상세히 설명되었지만, 본 발명은 이러한 설명에 엄격하게 제한되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련가의 견지에서 가능한 다양한 변화와 개조들도 그것이 첨부된 청구항에 의해 정의되어 있는 한 모두 본 발명의 범위내에 속한다고 이해되어야 할 것이다. Although the invention has been described in detail as described above, the invention is not strictly limited to this description, and various changes and modifications possible in light of those skilled in the art to which the invention pertains are defined by the appended claims. It is to be understood that all are within the scope of the present invention.

상기한 바와 같이, 본 발명은 제조비용을 줄이고 그 크기를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 그 성능도 우수한 건식 배전 변압기를 제공함에 그 유용한 효과가 있다. As described above, the present invention has a useful effect in providing a dry distribution transformer that can reduce manufacturing costs and reduce its size, and also has excellent performance.

Claims (39)

건식 배전 변압기에 있어서,In a dry distribution transformer, 전도성 코일 권선과 상기 코일의 복수의 인접 동심층간에 절연을 제공되는 절연재를 포함하고 실질적으로 직선인 부분을 갖는, 레진피복된 거의 직사각형인 코일;및A resin-coated, substantially rectangular coil, comprising a substantially straight portion and insulating material provided for insulation between the conductive coil winding and a plurality of adjacent concentric layers of the coil; and 그 내부에 정의되는 거의 직사각형의 철심창(core window)을 갖는 강자성 금속 철심;을 포함하고,A ferromagnetic metal core having a substantially rectangular core window defined therein; 상기 코일과 상기 철심은 상기 코일의 실질적으로 직선인 부분 형상이 상기 철심창의 형상과 실제적으로 일치하도록 하는 크기와 형상을 가지며, 상기 코일과 상기 철심을 조립하여 상기 배전 변압기를 형성할 때 상기 코일의 실질적으로 직선인 부분은 상기 철심 창 내부에 위치되어 있음을 특징으로 하는 건식 배전 변압기.The coil and the iron core have a size and shape such that a substantially straight partial shape of the coil substantially coincides with the shape of the iron core window, and when the coil and the iron core are assembled to form the power distribution transformer, And a substantially straight portion is located inside said iron core window. 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 코일은,The coil is, 상기 복수의 동심층중 인접한 동심층 사이에서 정의되는 복수의 냉각 덕트를 추가로 포함하고,Further comprising a plurality of cooling ducts defined between adjacent concentric layers of the plurality of concentric layers, 상기 냉각 덕트는 상기 거의 직사각형인 코일 주위를 비연속적으로 둘러싸고 있으며, 그리고 상기 실질적으로 직선인 부분을 포함하지 않는 상기 코일의 일부에 위치되어 있음을 특징으로 하는 건식 배전 변압기.And said cooling duct is discontinuously surrounding said substantially rectangular coil and located in a portion of said coil that does not comprise said substantially straight portion. 삭제delete 제 1항 또는 3항에 있어서,The method of claim 1 or 3, 상기 레진층은 저점도의 에폭시 레진 또는 바이스페놀 A 에폭시 레진으로 이루어짐을 특징으로 하는 건식 배전 변압기.The resin layer is a dry distribution transformer, characterized in that consisting of a low viscosity epoxy resin or bisphenol A epoxy resin. 삭제delete 제 1항에 있어서.The method of claim 1. 상기 강자성 금속 철심은 권선된 철심임을 특징으로 하는 건식 배전 변압기.And the ferromagnetic metal iron core is a wound iron core. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 철심은The iron core M은 철, 코발트 및 니켈 원소중 적어도 하나이고, T는 전이금속 원소 중 적어도 하나이며, X는 인, 붕소 및 탄소 비금속원소 중 적어도 하나이고, 상기 탄소, 붕소, 인 함량의 80%까지를 알루미늄, 안티몬, 베릴륨, 게르마늄, 인듐, 실리콘 및 주석으로 대체할 수도 있는 M60-90T0-15X10-25식을 만족하는 비정질 금속 합금으로 제조됨을 특징으로 하는 건식 배전 변압기.M is at least one of iron, cobalt and nickel elements, T is at least one of transition metal elements, X is at least one of phosphorus, boron and carbon nonmetal elements, and up to 80% of the carbon, boron and phosphorus contents Dry distribution transformer, characterized in that it is made of an amorphous metal alloy that satisfies the formula M 60-90 T 0-15 X 10-25 which may be replaced by antimony, beryllium, germanium, indium, silicon and tin. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 코일은 저전압 코일 또는 고전압 코일로 이루어짐을 특징으로 하는 건식 배전 변압기.The coil is a dry distribution transformer, characterized in that consisting of a low voltage coil or a high voltage coil. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 철심은 Fe80B11Si9식을 갖는 비정질 금속 합금으로부터 제조됨을 특징으로 하는 건식 배전 변압기.And the iron core is made from an amorphous metal alloy having a formula of Fe 80 B 11 Si 9 . 삭제delete
KR1020007010762A 1998-03-27 1998-03-27 Dry-type transformer having a generally rectangular, resin encapsulated coil KR100549558B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US1998/006131 WO1999049481A1 (en) 1998-03-27 1998-03-27 Dry-type transformer having a generally rectangular, resin encapsulated coil

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010042234A KR20010042234A (en) 2001-05-25
KR100549558B1 true KR100549558B1 (en) 2006-02-08

Family

ID=22266704

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020007010762A KR100549558B1 (en) 1998-03-27 1998-03-27 Dry-type transformer having a generally rectangular, resin encapsulated coil

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP1074028A1 (en)
JP (1) JP2002508585A (en)
KR (1) KR100549558B1 (en)
CN (1) CN1241215C (en)
AU (1) AU6782998A (en)
BR (1) BR9815771A (en)
CA (1) CA2326328A1 (en)
WO (1) WO1999049481A1 (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6411188B1 (en) * 1998-03-27 2002-06-25 Honeywell International Inc. Amorphous metal transformer having a generally rectangular coil
JP2014161216A (en) * 2009-05-25 2014-09-04 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd Power conditioner
CN103163185B (en) * 2013-03-05 2014-12-31 江西省电力科学研究院 Distribution transformer coil material nondestructive testing method
US10205318B2 (en) 2016-01-05 2019-02-12 Energo Group Canada Inc. Method and system for reducing losses during electrical power distribution
CA3073551C (en) 2016-09-16 2023-05-09 Energo Group Canada Inc. Losses reduction for electrical power distribution
CN109215950B (en) * 2018-11-06 2021-03-12 江西北斗变电科技有限公司 Supporting structure for improving short-circuit resistance of transformer and implementation method
CN111768959B (en) * 2019-04-01 2022-03-08 台达电子企业管理（上海）有限公司 Transformer device
CN111768960B (en) 2019-04-01 2022-02-18 台达电子企业管理（上海）有限公司 Potting box and transformer
CN111768947B (en) 2019-04-01 2023-03-24 台达电子企业管理（上海）有限公司 Transformer and method for manufacturing the same
KR102152956B1 (en) * 2020-05-04 2020-09-07 제룡전기 주식회사 Manufacturing method of outdoor transformer without insulation oil and outdoor transformer without insulation oil manufactured using the same

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3626587A (en) * 1970-04-06 1971-12-14 Westinghouse Electric Corp Methods of constructing electrical transformers
US4523169A (en) * 1983-07-11 1985-06-11 General Electric Company Dry type transformer having improved ducting
JPH05326293A (en) * 1992-05-21 1993-12-10 Toshiba Corp Gas insulated transformer
US5359314A (en) * 1993-07-01 1994-10-25 General Electric Company Core and coil assembly for an amorphous-steel cored electric transformer
WO1998010447A1 (en) * 1996-09-04 1998-03-12 E.I. Du Pont De Nemours And Company High voltage/low voltage transformer with thermoplastic air-core insulation

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4524342A (en) * 1981-12-28 1985-06-18 Allied Corporation Toroidal core electromagnetic device
US4504813A (en) * 1982-12-03 1985-03-12 Mcgraw-Edison Company Energy saving wound core transformer
JPS59121810A (en) * 1982-12-28 1984-07-14 Toshiba Corp Foil-wound transformer
JPH06176940A (en) * 1992-12-10 1994-06-24 Toshiba Corp Resin mold coil
JP3458119B2 (en) * 1993-10-01 2003-10-20 株式会社ダイヘン Wound core transformer
JP3462935B2 (en) * 1995-05-31 2003-11-05 愛知電機株式会社 Oil-filled amorphous core transformer
CN1114217C (en) * 1996-01-11 2003-07-09 联合讯号公司 Distributed gap electrical choke

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3626587A (en) * 1970-04-06 1971-12-14 Westinghouse Electric Corp Methods of constructing electrical transformers
US4523169A (en) * 1983-07-11 1985-06-11 General Electric Company Dry type transformer having improved ducting
JPH05326293A (en) * 1992-05-21 1993-12-10 Toshiba Corp Gas insulated transformer
US5359314A (en) * 1993-07-01 1994-10-25 General Electric Company Core and coil assembly for an amorphous-steel cored electric transformer
WO1998010447A1 (en) * 1996-09-04 1998-03-12 E.I. Du Pont De Nemours And Company High voltage/low voltage transformer with thermoplastic air-core insulation

Also Published As

Publication number Publication date
WO1999049481A1 (en) 1999-09-30
EP1074028A1 (en) 2001-02-07
CN1241215C (en) 2006-02-08
CA2326328A1 (en) 1999-09-30
AU6782998A (en) 1999-10-18
KR20010042234A (en) 2001-05-25
JP2002508585A (en) 2002-03-19
CN1292925A (en) 2001-04-25
BR9815771A (en) 2004-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100536487B1 (en) Amorphous metal transformer having a generally rectangular coil
US7034648B2 (en) Amorphous metal core transformer
US5396210A (en) Dry-type transformer and method of manufacturing
US5461772A (en) Method of manufacturing a strip wound coil to reinforce edge layer insulation
KR100549558B1 (en) Dry-type transformer having a generally rectangular, resin encapsulated coil
US5267393A (en) Method of manufacturing a strip wound coil to eliminate lead bulge
US5168255A (en) Three phase transformer
US5353494A (en) Method for assembling a distribution transformer with conforming layers
US5383266A (en) Method of manufacturing a laminated coil to prevent expansion during coil loading
EP0026871A1 (en) Core for electromagnetic induction device
JPH11144977A (en) Transformer
JPS605206B2 (en) Electrical equipment coil and its manufacturing method
JP4358119B2 (en) Amorphous iron core transformer
JPH0342687B2 (en)
MXPA00009457A (en) Amorphous metal transformer having a generally rectangular coil
MXPA00009456A (en) Dry-type transformer having a generally rectangular, resin encapsulated coil
JPH0342689B2 (en)
JPS5834742Y2 (en) Henseiki
JPH0342686B2 (en)
JPH01238004A (en) Resin-molded coil and manufacture thereof
JPH0347723B2 (en)
JPS604572B2 (en) resin molded coil
JPH0745447A (en) Coil component
JPS6171614A (en) Manufacture of resin-molded transformer
JPH0342685B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130107

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140106

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150106

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee