변압기에서 먼 거리에 두 개의 와인딩을 사용하지 않는 이유는 무엇입니까

변압기 설계에서 넓게 떨어진 권선(즉, 주권선과 부권선 사이에 상당한 물리적 거리가 있는 경우)을 사용하는 것은 일반적으로 바람직하지 않습니다. 넓게 떨어진 권선을 피해야 하는 주요 이유는 다음과 같습니다:

1. 감소된 자기결합 효율

자기결합: 변압기는 전자기 유도의 원리에 따라 작동합니다. 주권선에서 교류전류가 발생하면 이를 통해 교류 자기장이 생성되며, 이는 부권선에서 전압을 유도합니다. 주권선과 부권선 사이의 거리가 크다면, 자기장의 세기가 크게 약해져서 자기결합 효율이 저하됩니다.

누설자속: 넓게 떨어진 권선은 더 많은 누설자속을 초래합니다. 이것은 효과적으로 부권선과 결합하지 못하고 주변 환경으로 퍼져나가는 자기장의 일부로, 변압기의 효율성을 줄입니다.

2. 증가된 기생용량

기생용량: 권선 사이의 거리가 증가할수록 권선 사이의 기생용량도 증가합니다. 기생용량은 고주파에서 원치 않는 전류 경로를 생성하여 에너지 손실과 간섭을 일으킵니다.

주파수 응답: 기생용량은 변압기의 주파수 응답에 영향을 미칩니다. 특히 고주파 응용 분야에서는 기생용량의 증가로 인해 신호 감쇠와 왜곡이 발생할 수 있습니다.

3. 제조 난이도 및 비용 증가

제조 난이도: 넓게 떨어진 권선은 더 복잡한 제조 공정을 필요로 하여 생산 난이도와 비용을 증가시킵니다.

재료 사용: 넓게 떨어진 권선은 더 많은 절연 재료와 지지 구조물을 필요로 하여 재료 비용과 무게를 증가시킵니다.

4. 크기와 무게 증가

크기와 무게: 넓게 떨어진 권선은 변압기의 전체 크기와 무게를 증가시키므로, 소형화 및 경량화 설계에 적합하지 않습니다.

설치 공간: 큰 크기와 무게는 특히 컴팩트한 장치에서 변압기의 설치 공간을 제한합니다.

5. 열 관리 문제

열 관리: 넓게 떨어진 권선은 열 분포가 불균일해져 열 관리의 어려움을 증가시킵니다. 국부적인 과열은 변압기의 성능과 수명에 영향을 미칠 수 있습니다.

냉각: 밀접하게 배치된 권선은 히트싱크 또는 기타 냉각 메커니즘을 사용하여 효과적으로 냉각하기 쉽습니다.

6. 전자기 간섭

전자기 간섭 (EMI): 넓게 떨어진 권선은 강한 전자기 간섭 (EMI)을 생성하여 근처의 전자 장치의 정상적인 작동에 영향을 미칠 수 있습니다.

차폐: EMI를 줄이기 위해 추가적인 차폐 조치가 필요할 수 있으며, 이는 비용과 복잡성을 증가시킵니다.

요약

변압기 설계에서 넓게 떨어진 권선을 피하는 것은 자기결합 효율을 개선하고 누설자속과 기생용량을 줄이며, 제조 난이도와 비용을 낮추고, 크기와 무게를 최소화하며, 열 관리를 개선하고 전자기 간섭을 줄이는 데 필수적입니다. 이러한 요인들은 모두 변압기의 효율성, 신뢰성 및 비용 효율성을 보장합니다.