[논문]교류 전자 접촉기의 접점 전자반발력에 관한 연구

류종상; 김견묵; 이경구; 조현길; 서정민

교류 전자 접촉기의 접점 전자반발력에 관한 연구
A Study on Magnetic Repulsion Force in Electromagnetic Contactors 원문보기

류종상 (LG산전(주) 전력연구소) , 김견묵 (LG산전(주) 전력연구소) , 이경구 (LG산전(주) 전력연구소) , 조현길 (LG산전(주) 전력연구소) , 서정민 (LG산전(주) 전력연구소)

In this paper, an analysis of electromagnetic repulsion force is presented using 3D FEM considering eddy current. It is important for the optimum design of switching device to analysis electromagnetic repulsion forces generated by the interaction of the electric current and its own magnetic field on the closed electric contacts flowing over current. The validity of our analysis is confirmed by comparing analytic and experimental results.

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가설 설정

이 모델은 동일한 반경 R의 2개의 원주형 접촉자가 =1 중심에서 접촉되어 전류는 그림의 중앙의 화살표로 표시한 것과 같이 미소 반경 r의 구 표면으로부터 방사 모양으로 빠져나가고 반경의 구면으로 굴절되어 원주의 바깥면과 평행하게 흐른다고 가정하였고 미소구 접촉부는 무한대의 도전율을 갖는 것으로 가정했다.[3].

제안 방법

유한요소해석에 의해 계산을 비교하였다. 그 결과로 3차원 유한요소 해석의 타당성을 입증하고, 교류 전자 접촉기의 접점에서의 전자반발력 해석기법을 제안한다.
본 논문에서는 교류 전자접촉기의 접점이 닫혀진 상태에서의 점 접촉 현상을 가지는 고정 접점과 가동 접점 사이의 전자 반발력을 간단한 구 접촉 모델에 의한 수식적 해석 기법인 Holm's 식에 의한 계산과 전기 접점의 교류 통전에 의한 와전류(Eddy Current)가 흐르는 것을 고려 한 3차원 유한요소해석에 의해 계산을 비교하였다. 그 결과로 3차원 유한요소 해석의 타당성을 입증하고, 교류 전자 접촉기의 접점에서의 전자반발력 해석기법을 제안한다.
접점 간의 Gap(G=O.l)의 크기는 변화 없는 것으로 하며, 와전류의 효과를 고려한 정자계 해석을 통해 전자 반발력을 계산하였다.
있다. 해석 모델과 같은 시료를 제작하여* 접점간의 반발력을 실험하지 못한 아쉬움을 남기며, 항후 접점의 재질과 형상의변화어「따른 전자 반발력을 해석하고’ 실험에 의한 벼 교로 유한요소 해석의 타당성을 확고히 입증하여 전자 접촉기의 춰적 설계에 적용하고자 한다,

대상 데이터

해석모델은 그림 3과 같으며 400A Frame의 전자 접촉기를 3상 중 1상의 접점을 해석영역을 1/4로 모델링 하였다.

이론/모형

또한 가동접점과 고정접점이 사이에 존재하는 미세 접촉부는 접점의 중심에 원기등으로 모의하였고, 반경은 Holm 식에 의해 선정되었으며, 그 원기둥 주위에 해석의 정확도를 높이기 위해 공기로 된 dummy를 만들었다. 접점 간의 Gap(G=O.

성능/효과

개폐기 및 차단기를 설계할 때에, 이러한 현상들에 의해 야기되는 문제점들을 해석하는 것은 최적 설계를 위해 필요하게 된다, 종래에 설계기법으로 쓰고 있던 현상해석의 수법은 어림잡은 계산이나 경험식에 의한 검토를 한 뒤에 실험용 시작품을 만들어 개발시험으로 문제없는 것을 확인하였다.
본 논문에서는 교류형 천자접촉기의 접점에서의 전자반발력을 점 접촉 현상으로 해석하여, Holm식에 의한 계산과 와류를 고려한 3차원 유한요소 해석에 의한 계산을 비교하였다, 해석 결과 와전류와 자성체의 고려에 의하여 H O의 계산 결과와는 약간의 차이가 있음을 알 수 있다. 해석 모델과 같은 시료를 제작하여* 접점간의 반발력을 실험하지 못한 아쉬움을 남기며, 항후 접점의 재질과 형상의변화어「따른 전자 반발력을 해석하고’ 실험에 의한 벼 교로 유한요소 해석의 타당성을 확고히 입증하여 전자 접촉기의 춰적 설계에 적용하고자 한다,

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