트랜스포머 기술 상식

50Hz와 60Hz 트랜스포머 호환

50Hz용 트랜스에는 50Hz 전압 뿐만 아니라 60Hz 전압도 인가 하여 사용할 수 있다. 하지만, 60Hz용 트랜스에는 60Hz 전압만 사용해야 하고 50Hz 전압에는 사용할 수 없다. 

 

왜냐하면, 전압의 주파수가 낮아지면 트랜스의 리액턴스가 감소하고 전류가 증가하기 때문이다. 전압의 주파수가 증가하면 전류가 감소하지만 전압의 주파수가 감소하면 전류가 증가하여 정격전류를 넘어갈 수 있다.

 

같은 용량일 때 50Hz용 트랜스가 60Hz용 트랜스 보다 크기가 더 크다.

 

파원 트랜스와 인덕터의 온도

파워 트랜스 또는 인덕터에 정격 전류가 흐를 때 온도는 다음 그림과 같이 상승한다. 온도가 포화되는 시간은 길 때는 10시간 이상이 되기도 하기 때문에 시험할 때는 1시간 단위로 온도를 측정하여 기록하여야 한다.

 

 

파워 트랜스는 Y, A, B, F, H, C의 절연등급이 있다. 각 절연 등급에 따른 최대 허용 온도는 다음과 같다.

 

절연등급	허용온도 [도]
Y	90
A	105
B	130
F	155
H	180
C	180도 초과

 

파워 트랜스를 시험하여 포화온도가 트랜스의 절연등급 이내의 온도 인지를 검사해야 한다.

 

트랜스포머 병렬 연결

트랜스포머를 병렬을 연결하여 사용할 수 있다.

 

트랜스를 병렬로 연결하기 위해서는 연결되는 트랜스의 턴수비가 모두 동일해야 한다. 턴수비가 다르면 순환 전류 (Circulating Current)가 흘려 손실이 증가한다.

 

트랜스의 내부 임피던스에 따라 부하에 흐르는 전류가 달라진다. 임피던스가 작은 트랜스에서 더 많은 전류가 흐른다. 그렇게 되면 하나의 트랜스는 용량이 남지만 다른 트랜스는 정겨 용량에 도달하여 트랜스의 전체 용량을 다 사용하지 못하게 된다.

 

특성이 동일한 트랜스를 병렬로 사용하는 것이 가장 좋다. 내부 임피던스가 다른 트랜스를 사용할 때는 내부 임피던스가 정격 용량에 반비례해야 한다. 즉, 정격 용량이 클수록 내부 임피던스가 작아야 한다.

 

컨트롤 트랜스 (Control Transformer)

 

 

컨트롤 트랜스(Control Transformer, 제어 변압기)는 전기 제어 패널 내부에 들어가는 트랜스포머이다.

 

1. 컨트롤 트랜스를 사용하는 이유

A. 전압을 낮춘다. 가장 중요한 목적이다.

B. 돌입 전류 (Inrush Current) 등과 같은 상황에서도 전압을 일정하게 유지한다.

 

2. 컨트롤 트랜스 용량 선정시 고려 사항

A. Sealed VA

- 정상 상태에서의 트랜스 용량

 

B. Inrush VA

- 돌입 전류가 있을 때의 트랜스 용량

- 5~20ms의 짧은 시간 용량

- Inrush VA는 Sealed VA의 약 5~10배.

 

C. Inrush Load Power Factor

- 돌입 전류가 있을 때의 역률

- 부하의 역률이 약 40%라고 가정한다.