변압기에 대해서

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변압기에 대해서
변압기(變壓器)

Ⅰ. 변압기의 이론과 구조

1. 이상 변압기
변압기(Transformer : Trans)는 교류 전압이나 전류의 크기를 변성하는 것으로 우수한 에너지 변환장치로써 “코일의 유기 기전력은 그 코일을 쇄교하는 자속의 변화량에 비례한다.”는 전자유도의 법칙에 기인한다.
용도는 주상변압기(Pole Transformer), 라디오내의 소형변압기, 발전용 또는 변전소에 사용하는 전력용 변압기, 배전용 변압기등에 사용한다.
그림 4-1과 같이 성층 철심(보통 0.35[mm]의 T급 규소 강판)에 각각 절연된 2개의 코일을 감고, 한 코일에 교류 전원 전압을 가하면, 다른 쪽 코일에는 권수에 비례하는 기전력이 유기되므로 여기에 부하를 접속해서 소요 전압의 전력을 부하에 공급할 수가 있다.
전원에 접속된 코일을 1차 코일(Primary : P), 부하에 접속하는 코일을 2차 코일 (Second : S)이라고 한다. 여기서 원리를 쉽게 이해하기 위해서, 코일에는 저항이 없고, 또 코일에 흐르는 전류에 의한 자속은 전부 철심을 통하며, 즉 누설 리액턴스가 없으며, 철심의 투자율은 일정하고, 자기 포화가 없고, 더욱이 철심중에는 철손도 생기지 않는 이상적인 변압기 즉 이상 변압기(Ideal Transformer)를 다룬다.

그림 4-1 이상 변압기

[참고] 전기 회로와 자기 회로의 비교
전기 회로 자기 회로
기전력 [V] 기자력 [AT]
전류 [A] 자속 [Wb]
도전율 [/m] 도자율 [H/m]
전기저항 자기저항

2. 여자 전류와 최대 자속
그림 4-2에서 1차 코일 P에 전원 전압을 가하고, 2차 코일 S에 단자 UV를 개방했을 경우, 즉, 무부하로 하였을 경우의 전류에 대하여 생각하여 보자.
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