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1. 전기 기기 > 4. 변압기 > 1. 변압기의 구조 및 원리

 

1. 변압기의 구조 및 원리

 

1) 변압기의 구조

 

a. 변압기의 철심의 구비 조건

-투자율이 커서 자기 저항이 작을 것

-히스테리시스 계수가 작을 것 (규소 함유량 4%)

-성층 철심 구조일 것 (두께 약 0.35mm)

-변압기 철심의 구조: 내철형, 외철형, 권철심형

 

b. 변압기 절연유의 구비 조건

-변압기 기름은 절연 및 냉각 매체의 역할을 하는 것으로 보통 광유(절연유)를 사용

-절연 내력이 클 것

-비열이 커서 냉각 효과가 크고 점도가 작을 것

-인화점이 높고 응고점이 낮을 것

-고온에서 산화되지 않고 석출물이 생기지 않을 것

 

2) 변압기의 원리

 

a. 패러데이의 전자 유도 법칙

 

-1차 유기 기전력

 

e1 = - N1 * d Φ / dt = - N1 * d ( Φm * sin ωt ) / dt = - N1 *  Φm *  ω  * cos  ωt  [V]

 

-최대값 E1m = N1 * Φm *  ω [V]

 

-실효값 E1 = E1m / √ 2   =  N1 * Φm *  2 π f  / √ 2

 

E1 = 4.44 * f  * Φm * N1 [V]

 

-2차 유기 기전력

 

e2 = - N2 * d Φ / dt = - N2 * d ( Φm * sin ωt ) / dt = - N1 *  Φm *  ω  * cos  ωt  [V]

 

-최대값 E2m = N2 * Φm *  ω [V]

 

-실효값 E2 = E2m / √ 2   =  N2 * Φm *  2 π f  / √ 2

 

E1 = 4.44 * f  * Φm * N2 [V]

 

 

b. 변압기의 권수비 (a)

 

a = N1 / N2 = E1 / E2 = I2 / I1 =  √  (Z1 / Z2)

 

 

c. 변압기의 누설 리액턴스

 

인덕턴스 L

= 권수비 N  * 자속피 Φ / 길이 I

= 권수비 N * (투자율뮤  μ  * 단면적 S *  권수비 N ) / 길이 I  

= 투자율뮤 μ 뮤  * 단면적 S  * 권수비 N ^2 / 길이 l  [H] 

 

리액턴스 X = 2  π  f  L  ∝ 비례  N^2

 

누설 리액턴스 방지 대책: 권선의 분할 조립 (교호 배치)