Transcript 2차설계결과.

NOV.23.2012
RESULT REPORT
ELECTRICAL ENGINEERING
SINGLE PHASE
TRANSFORMER
NOV.23.2012
SINGLE PHASE
TRANSFORMER
2007730032
2007730204
2010740016
2010740098
허 민
김수빈
이소현
전소진
1/23
INDEX
PURPOSE
MATERIAL SELECTION
MAKING PROCESS
RESULT
SPECIFICATION
SCHEDULE
ROLE SHARING
REFERENCE
Q&A
2/23
PURPOSE
변압기정격
75[VA]
입력전압
220[V]
75VA
220:15V
출력전압
15[V]
출력전류
220V
5[A]
5A
15V
3/23
PURPOSE
단상 변압기 설계
단상변압기의
특징을 이해
제작된 변압기의
등가회로 상수를
실험을 통한
측정 분석
실험 결과와 비교
제시된 설계조건에
부합하는 적절한 설
계 작품의 완성
MATERIAL SELECTION
CORE 선정
4/23
MATERIAL SELECTION
CORE 선정
5/23
6/23
MATERIAL SELECTION
COIL 선정
- Cu 전류밀도
2.0~3.5 [A/𝒎𝒎𝟐 ]
- J1 = 3[A/𝒄𝒎𝟐 ], J2 = 2[A/𝒄𝒎𝟐 ]으로 설정
𝟎.𝟑𝟒
𝟓
𝟐
𝒒𝟏 =
= 0.12[𝒎𝒎 ] - 𝒒𝟐 = = 2.5[𝒎𝒎𝟐 ]
𝟑
𝟐
𝑰𝟏
𝟎.𝟑𝟒
- 도체면적
→ 𝒒𝟏 =
=
= 0.12[𝒎𝒎𝟐 ]
𝐉𝟏
𝟑
𝑰𝟏
𝟓
→ 𝒒𝟐 =
=
𝐉𝟏
𝟐
- 도체직경
▷ 𝒅𝟏 =
𝟒
×
𝝅
=
𝒒𝟏 =
2.5[𝒎𝒎𝟐 ]
𝟒
𝝅
× 𝟎. 𝟏𝟐
= 0.39[mm]
→ 1차측 직경 0.4[mm]동선
▷ 𝒅𝟐 =
𝟒
×
𝝅
𝒒𝟐 =
𝟒
𝝅
× 𝟐. 𝟓
= 1.8[mm]
→ 2차측 직경 1.8[𝒎𝒎]동선
MATERIAL SELECTION
7/23
COIL 선정
코일의 규격
코일의 종류
구리 에나멜 선
1차측 동선의 단면적
0.12[mm𝟐 ]
2차측 동선의 단면적
2.5[mm𝟐 ]
1차측 동선의 직경
1.4[mm]
2차측 동선의 직경
1.8[mm]
1차측 동선의 길이
181.48[m]
2차측 동선의 길이
10[m]
8/23
MATERIAL SELECTION
코일의 규격
코일의 종류
구리 에나멜 선
1차측 동선의 직경
1.4[mm]
2차측 동선의 직경
1.8[mm]
1차측 동선의 길이
181.48[m]
2차측 동선의 길이
10[m]
코어의 규격
코어의 종류
철심폭
두께
자속밀도
점적율
철손
코어의 단면적
철심 내 자속
무방향성 규소강판 E-I 85.5 S18등급
2.86[cm]
4.2[cm]
1.72*𝟏𝟎−𝟒 [mm]
96[%]
3.3[w/kg](W15/60 : (f)-60[Hz]
11.53[𝒄𝒎𝟐 ]
20.66x𝟏𝟎−𝟒 [Wb]
MAKING PROCESS
1.
2.
3.
4.
5.
1차 코일 감기
1차 코일-2차 코일 사이 절연
2차 코일 감은 후 절연
철심 적층
변압기 완성
9/23
RESULT
변압기 전압측정 => 권선비 : 14.66
10/23
11/23
RESULT
개방실험
𝑉𝑜𝑐 2
152
𝑅𝑐 =
=
= 62.5[Ω]
𝑃𝑜𝑐
3.6
𝑉
15
𝐼𝑐 = 𝑜𝑐 =
= 0.24[A]
𝑅𝑐
62.5
𝐼𝑚 =
𝑋𝑚 =
𝐼𝑜𝑐 2 − 𝐼𝑐 2 = 0.5612 − 0.242 = 0.507[A]
𝑉𝑜𝑐
𝐼𝑚
=
15
0.507
= 29.59[Ω]
12/23
RESULT
단락실험
𝑅𝑒 =
𝑃𝑠𝑐
𝐼𝑠𝑐 2
𝑍𝑐 =
𝑉𝑠𝑐
𝐼𝑠𝑐
=
=
152
3.6
= 41.58[Ω]
14.18
0.3362
= 42.18[Ω]
𝑋𝑒 = 𝑍𝑐 2 − 𝑅𝑒 2 = 42.182 − 41.582 = 7.09[Ω]
13/23
RESULT
등가회로
𝑍𝑐 = 42.18[Ω]
𝑅𝑒 = 41.58[Ω] 𝑋𝑒 = 7.09[Ω]
𝑅𝑐 = 62.5[Ω] 𝑋𝑚 = 29.59[Ω]
𝑌𝑚 = 0.037 [ ]
14/23
RESULT
부하에 따른 입출력 변화
𝑷𝒐𝒖𝒕
η=
×100[%]
𝑷𝒊𝒏
효율
부하의 개수
1차 측
2차 측
(P2/P1
*100) %
4.7옴
전압:214.38[V]
전력:62.59[W]
전류:0.2932[A]
10옴
15옴
전압:213.74[V]
전류:0.1130[A]
전압:2123.57[V]
전압:213.44[V]
전류:0.0560[A]
전력:56.16[W]
89.73%
전력:19.40[W]
86.8%
전력:13.11[W]
77.85%
전력:6.59[W]
65.12%
전류:4.0504[A]
전력:22.35[W]
전력:16.84[W]
전류:0.0842[A]
30옴
전압:13.87[V]
전압:14.2[V]
전류:1.3665[A]
전압:14.29[V]
전류:0.917[A]
전력:10.12[W]
전압:14.34[V]
전류:0.4597[A]
소비전력이 커질수록 효율이 좋아짐
RESULT
측정치와 계산치 비교(효율)
15/23
16/23
RESULT
부하의
개수
출력전압
VR computing
VR
무부하
14.48[V]
4.7옴
13.87[V]
(14.48-13.87) / 13.87
4.3%
10옴
14.20[V]
(14.48-14.24) / 14.24
1.69%
15옴
14.29[V]
(14.48-14.29) / 14.29
1.33%
30옴
14.34[V]
(14.48-14.34) / 14.34
0.98%
소비전력이 낮아질수록 전압변동율이 좋아짐
RESULT
측정치와 계산치 비교(전압변동율)
17/23
18/23
SPECIFICATION
- Type
E-I형 외철형 변압기
- Size
85.8 × 71.5 × 42
- 효율
89.73[%]
- 1차측
용량
- 2차측
83.58 [VA]
용량
75 [VA]
15 [V]
전압
220 [V]
전압
정격전류
0.38 [A]
정격전류
5 [A]
19/23
MATERIAL
부품
EI 코어 85.8
수량
가격
1set
6000원
보빈
1ea
0.4[mm] & 1.8[mm]코일
각 1set
합계
26000원
32000원
20/23
SCHEDULE
회로설계
및
회의
~11/9
11/9
11/12
11/12
~11/29
11/30
예비발표
재료구입
회로제작
및
Report 작성
결과발표
21/23
ROLE SHARING
허민
관련이론 및 자료수집
보고서 자료입력
회로도 분석 및 제작
결과 및 분석
재료구입
시뮬레이션
김수빈
이소현
전소진
REFERENCE
22/23
http://fydz.en.alibaba.com/product/361378955212373452/EI_electronic_power_transformer.html
http://mjtech.co.kr/sub03_01_02.html
http://blog.naver.com/jysbw21?Redirect=Log
&logNo=20087498444
THANK
Q&A
YOU