[논문]규소강판 코어소재의 가공방법에 따른 B-H 특성

김인성; 송재성; 민복기; 정순종; 김형욱

규소강판 코어소재의 가공방법에 따른 B-H 특성
B-H Properties of Silicon steel Core material with Material Process 원문보기

김인성 (한국전기연구원) , 송재성 (한국전기연구원) , 민복기 (한국전기연구원) , 정순종 (재료응용연구단) , 김형욱 (한국전기연구원)

변압기 코어소재로 사용하는 방향성 규소강판의 가공 방법에 따른 물성을 조사하기 위하여 테이프 와인딩 코어 형태, 곡률반경을 20, 30, 40mm로 하여 토로이달 형태 변압기 시료의 B-H 자성 특성을 조사하였다. 곡률반경이 40mm, 높이는 10mm의 비율에서 보자력은 0.02Oe, 포화자속밀도는 0.98, 1.85T으로 보자력(Hc)은 낮고 포화자속일도(Bs)는 제일 큰 값을 나타내었고, 국내에서 생산되고 있는 방향성 규소강판의 자속밀도값 보다 약간 크게 나타났으며, 본 연구로부터 방향성 규소강판을 이용하여 권자심 코어을 제작할 때 고려해야하는 탄성변형에 대한 중요성과 코어 소재의 가공방법이 자기적 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 또한 토로이달 코어형태의 변압기를 설계 제작시 높이와 곡율반경, 가공 방법에 따라 용량, 효율 등이 다르므로 사전에 소재의 물성을 면밀히 검토 후에 전기기기에 적용해야함을 재확인하였다.

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문제 정의

나타난다. 또한 일정한 곡률 반경에 대해 와인딩스트립의 두別가 두까워지면 소성변형의 정도가 커져 자기 특성의 열화는 더욱 심해진다, 본 연구에서는 변압기의 용량과 형태에 파라 코어의 와인 딘-밴딩이 공정 조건이 두께와 곡률반경에 밀접하며, 소성변형은 완제품의 사양에 영향을 미치기 때문에 가공방범 및 탄성변형이 자기적 특성에 미치는 영향에 대加 조사하고자 하였다.[1, 2]

제안 방법

(a) 높이가 5mm일 때 보다(b) 높이가10mm일 때 시료의 보자력(He)과 최대자속밇도(Bs)가우수하였고, 투자 윪이 크게 나타남읆 조사 하였다.
높여가 각각 5mm, 10mm 시료를 곡寳반경 20mm, 30mm, 40mm, 50mm로 하여 감은 후 원래 상태로 돓렸을 때 시료의 형태로 뚜터 직경을 조사 하였다.
45mm)을 이용하여 시료를 제작하였다. 자기적 특성은 Ammetei■를 이용하여 1 차권선에 전류를 홀려 자用를 형성하고, Flux mete「를 이용하여 2차 권선의 자 속에 따라 출력되는 유도전류卷 측정하여 B니H 히스테리시스를 측정하였으며, 측정된 B-H 히스테리시스에서 자계(H) 와 보자력, 자속밀도(8) 걊을구하였다.
(a) © 40mm/H5mm 시료보다 (b) 04Omm/H₁Omm 시료의자계(H)와 자소밀도(B)의 값이 컸으며, 투자율이 크게 나타났다. 표2와 표3은 曇이가 5mm, 인방향성 규소강판을 곡률 반경에 따라 제작하여 B-너 특성을 조사하였다. 04Omm/H₁Omm 시료에서 보자력(He)과 최대자속밀도(Bs) 가 최대값을 나타내었다.

대상 데이터

1차 권선과 2차 권선은 Cu선(0 0.45mm)을 이용하여 시료를 제작하였다. 자기적 특성은 Ammetei■를 이용하여 1 차권선에 전류를 홀려 자用를 형성하고, Flux mete「를 이용하여 2차 권선의 자 속에 따라 출력되는 유도전류卷 측정하여 B니H 히스테리시스를 측정하였으며, 측정된 B-H 히스테리시스에서 자계(H) 와 보자력, 자속밀도(8) 걊을구하였다.
규소강판의 시且는 굮내제품 읋 사용하였으며, 토로 이달 시료의 사양은 표1에 나타내었다. 시료의 형태는 :□림1에서 처럼 높이가 각각 5mm, 10mm 스트립상의 형태틀 직경 20mm, 30mm, 40mm, 50mm의 와인딩 한 형태로 제작하였으며, 1 차절연 후 1차 권선을 100회 감고 2 차 절연 후, 2차 권선믈 1차권선수 왔 같은 횟수로 감았다.
변압기 코어 소재인 방향성 규소 강퍈을 곡豊반경에 파라와인딩 하여 토로 이달 형태로 제작하였다* 이 패 변압기의 容량과 형태를 감안하여 각각 서로 다른 높여와 곡율반경 초건울 적용하였다. 곡霍반경에 따检 투자윻과 늎이에 따른 투자昼 을 조사한 결과 어nm/H₁₀mrn 시료에서 투자養이 크고, 보자력(He)과 포화자속 밀도(Bs)는 우수한 값 몰 나타내었다.
사양은 표1에 나타내었다. 시료의 형태는 :□림1에서 처럼 높이가 각각 5mm, 10mm 스트립상의 형태틀 직경 20mm, 30mm, 40mm, 50mm의 와인딩 한 형태로 제작하였으며, 1 차절연 후 1차 권선을 100회 감고 2 차 절연 후, 2차 권선믈 1차권선수 왔 같은 횟수로 감았다.

성능/효과

시료보다 (b) 04Omm/H₁Omm 시료의자계(H)와 자소밀도(B)의 값이 컸으며, 투자율이 크게 나타났다. 표2와 표3은 曇이가 5mm, 인방향성 규소강판을 곡률 반경에 따라 제작하여 B-너 특성을 조사하였다.
초건울 적용하였다. 곡霍반경에 따检 투자윻과 늎이에 따른 투자昼 을 조사한 결과 어nm/H₁₀mrn 시료에서 투자養이 크고, 보자력(He)과 포화자속 밀도(Bs)는 우수한 값 몰 나타내었다. 0>40mm/H₁₀mm 시包의 보자력은 0.

후속연구

곡霍반경에 따检 투자윻과 늎이에 따른 투자昼 을 조사한 결과 어nm/H₁₀mrn 시료에서 투자養이 크고, 보자력(He)과 포화자속 밀도(Bs)는 우수한 값 몰 나타내었다. 0>40mm/H₁₀mm 시包의 보자력은 0.020e, 포화자솎 밑도는 1.85T이었다, 변압기 용 방향성 규소강판을 사용한 전기기기 제조시 곡置반경에 따라 손실 절감과 자기적 특성에 영향과 권자심을 제작할 패 도입되는 탄성 변형에 대한 영향 어 자기적 특성에 미치는 것으로 조사되었으며, 향후 토로 이달 코어형 변압기畳 설계, 개발할 경우 아률 고려하면 변압기의 호율과 용량을 종더 정확히 산추하여 제작여 가능할 것으로 고려되었다.

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