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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김경화
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 서울과학기술대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수8
이 논문의 연구 히스토리 (2)
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본 연구에서는 일정한 투자율을 갖는 코아의 형상에 따라 자력선이 통과하는 지점의 임피던스 값이 달라져 자속밀도가 일정하지 않은 사실에 주목하게 되었고 변압기 코아의 형상을 변경함으로써 무부하 손실이 개선되는 것을 검증하였다.
전자계 해석 시뮬레이션을 통해 자속밀도가 낮은 지점을 확인하고 그 지점의 영역을 점차적으로 제거해 나가면서 변압기 철심의 효율이 극대화 되는 지점을 찾는 연구를 하게 되었다. 변압기의 작업 공정과 향후 경제성을 고려하여 권철심 형태의 연구로 진행하였고 적철심과 권철심의 철손 비교 시험 분석도 병행하여 실시하였다.
본 연구를 통해 다음과 같은 여섯 개의 결론을 도출할 수 있었다.
첫째, 변압기 철심 내측 모서리에 자속밀도가 높으며 외측 모서리에서의 자속 밀도는 상대적으로 낮다.
둘째, 자로가 상대적으로 많이 끊기는 적철심보다 코아 절단면이 적은 권철심이 3%정도 철손이 작다.
셋째, 적철심에서 권철심으로 설계 변경 개선 시 변압기 용량이 작고 코아 폭이 클수록 코아 절감률이 커진다.
넷째, 코아 중량 동일 조건하에 적철심 코아 형태에서 권철심 형태로 형상 개선 시 무부하 Loss (철손) 약 11% 정도의 개선 효과가 있다.
다섯째, 코아 중량 동일 조건하에 적철심 코아 형태에서 권철심 형태로 변경 시 철손[W]당 코아 중량은 약 12% 정도의 개선 효과가 있다.
여섯째, 철심 외곽 모퉁이 절단거리 = 코아폭 길이 일 때, 코아 형상 개선을 통한 코아 효율이 최적화의 조건이 된다.
본 연구를 통해 변압기 코아의 효율을 향상 시킬 수 있음을 확인할 수 있었으며, 전동차 주변압기 등의 친환경 제품들에 적용되어 철도 산업의 발전을 기대한다.
전자계 해석 시뮬레이션을 통해 자속밀도가 낮은 지점을 확인하고 그 지점의 영역을 점차적으로 제거해 나가면서 변압기 철심의 효율이 극대화 되는 지점을 찾는 연구를 하게 되었다. 변압기의 작업 공정과 향후 경제성을 고려하여 권철심 형태의 연구로 진행하였고 적철심과 권철심의 철손 비교 시험 분석도 병행하여 실시하였다.
본 연구를 통해 다음과 같은 여섯 개의 결론을 도출할 수 있었다.
첫째, 변압기 철심 내측 모서리에 자속밀도가 높으며 외측 모서리에서의 자속 밀도는 상대적으로 낮다.
둘째, 자로가 상대적으로 많이 끊기는 적철심보다 코아 절단면이 적은 권철심이 3%정도 철손이 작다.
셋째, 적철심에서 권철심으로 설계 변경 개선 시 변압기 용량이 작고 코아 폭이 클수록 코아 절감률이 커진다.
넷째, 코아 중량 동일 조건하에 적철심 코아 형태에서 권철심 형태로 형상 개선 시 무부하 Loss (철손) 약 11% 정도의 개선 효과가 있다.
다섯째, 코아 중량 동일 조건하에 적철심 코아 형태에서 권철심 형태로 변경 시 철손[W]당 코아 중량은 약 12% 정도의 개선 효과가 있다.
여섯째, 철심 외곽 모퉁이 절단거리 = 코아폭 길이 일 때, 코아 형상 개선을 통한 코아 효율이 최적화의 조건이 된다.
본 연구를 통해 변압기 코아의 효율을 향상 시킬 수 있음을 확인할 수 있었으며, 전동차 주변압기 등의 친환경 제품들에 적용되어 철도 산업의 발전을 기대한다.
목차
I. 서 론 1II. 변압기의 철손 이론적 고찰 31. 철심 재료 전기 강판의 특성 이해 32. 변압기 철손의 구성 43. 유한요소법에 의한 변압기의 자속 분포 적용 이론 54. 유한요소법에 해석 결과에 대한 고찰 14III. 변압기 코아 형상 변경 시뮬레이션 해석 181. 코아 형상 모델링 검토 182. 코아 형상 모델링 해석 243. 코아 형상 모델링 해석 결과 28IV. 시험 및 검증 311. 검증 Sample 제작 검토 312. 변압기 Sample 제작 및 철손 측정 343. 형상 변경으로 인한 효과 검증 및 분석 41V. 결 론 46참고문헌 47영문초록(Abstract) 48
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