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폐쇄 코어 변압기 및 병렬 전력 분배
1884년 가을, Ganz Works 와 관련된 3명의 헝가리 엔지니어 인 Károly Zipernowsky , Ottó Bláthy 및 Miksa Déri (ZBD) 는 개방 코어 장치가 전압을 안정적으로 조절할 수 없기 때문에 실용적이지 않다고 결정했습니다. 새로운 변압기(나중에 ZBD 변압기라고 함)에 대한 공동 1885년 특허 출원에서 그들은 구리 권선이 철선 링 코어 주위에 감겨 있거나 철선 코어로 둘러싸인 폐쇄 자기 회로가 있는 두 가지 설계를 설명했습니다. 두 가지 디자인은 "코어 형태" 또는 "쉘 형태"라고 불리는 오늘날까지 일반적으로 사용되는 두 가지 기본 변압기 구조의 첫 번째 응용 프로그램입니다. Ganz 공장은 1884년 가을에 세계 최초의 5대의 고효율 AC 변압기를 인도했으며, 이 중 첫 번째 장치는 1884년 9월 16일에 선적되었습니다. 이 첫 번째 장치는 다음 사양으로 제조되었습니다. : 1,400 W, 40 Hz, 120:72 V, 11.6:19.4 A, 비율 1.67:1, 단상, 쉘 형태.
두 설계에서 1차 권선과 2차 권선을 연결하는 자속은 공기를 통한 의도적인 경로 없이 거의 완전히 철심의 범위 내에서 이동했습니다(아래의 토로이달 코어 참조). 새로운 변압기는 Gaulard와 Gibbs의 개방형 코어 바이폴라 장치보다 3.4배 더 효율적이었습니다. ZBD 특허에는 두 가지 다른 주요 상호 관련된 혁신이 포함되어 있습니다. 하나는 직렬 연결 대신 병렬 연결 사용에 관한 것이고, 다른 하나는 공급 네트워크 전압이 훨씬 더 높을 수 있도록 높은 권선비 변압기를 가질 수 있는 능력에 관한 것입니다. (초기 1,400~2,000V) 사용 부하의 전압(초기 100V 선호)보다 병렬 연결된 배전 시스템에 사용될 때 폐쇄 코어 변압기는 마침내 가정, 기업 및 공공 장소의 조명에 전력을 공급하는 것을 기술적으로나 경제적으로 실현 가능하게 만들었습니다. Bláthy는 폐쇄 코어의 사용을 제안했고 Zipernowsky는 병렬 션트 연결 의 사용을 제안했으며 Déri는 실험을 수행했습니다. 1885 년 초에 세 명의 엔지니어는 전자기 코어의 적층을 발명함으로써 와전류 손실 문제를 해결했습니다.
오늘날 변압기는 세 엔지니어가 발견한 원리에 따라 설계되었습니다. 그들은 또한 1882년에 이미 이 용어가 사용되었지만 전류의 EMF를 변경하는 장치를 설명하기 위해 '변압기'라는 단어를 대중화 했습니다. 1886년 ZBD 엔지니어가 설계하고 Ganz 공장 은 AC 발전기를 사용하여 병렬 연결된 공통 전기 네트워크에 전력을 공급 하는 세계 최초의 발전소 인 증기 동력 Rome-Cerchi 발전소에 전기 장비를 공급했습니다. 출저:위키백과
Closed-core transformers and parallel power distribution
In the autumn of 1884, Károly Zipernowsky, Ottó Bláthy and Miksa Déri (ZBD), three Hungarian engineers associated with the Ganz Works, had determined that open-core devices were impracticable, as they were incapable of reliably regulating voltage. In their joint 1885 patent applications for novel transformers (later called ZBD transformers), they described two designs with closed magnetic circuits where copper windings were either wound around an iron wire ring core or surrounded by an iron wire core. The two designs were the first application of the two basic transformer constructions in common use to this day, termed "core form" or "shell form" . The Ganz factory had also in the autumn of 1884 made delivery of the world's first five high-efficiency AC transformers, the first of these units having been shipped on September 16, 1884. This first unit had been manufactured to the following specifications: 1,400 W, 40 Hz, 120:72 V, 11.6:19.4 A, ratio 1.67:1, one-phase, shell form.
In both designs, the magnetic flux linking the primary and secondary windings traveled almost entirely within the confines of the iron core, with no intentional path through air (see Toroidal cores below). The new transformers were 3.4 times more efficient than the open-core bipolar devices of Gaulard and Gibbs. The ZBD patents included two other major interrelated innovations: one concerning the use of parallel connected, instead of series connected, utilization loads, the other concerning the ability to have high turns ratio transformers such that the supply network voltage could be much higher (initially 1,400 to 2,000 V) than the voltage of utilization loads (100 V initially preferred). When employed in parallel connected electric distribution systems, closed-core transformers finally made it technically and economically feasible to provide electric power for lighting in homes, businesses and public spaces. Bláthy had suggested the use of closed cores, Zipernowsky had suggested the use of parallel shunt connections, and Déri had performed the experiments; In early 1885, the three engineers also eliminated the problem of eddy current losses with the invention of the lamination of electromagnetic cores.
Transformers today are designed on the principles discovered by the three engineers. They also popularized the word 'transformer' to describe a device for altering the EMF of an electric current although the term had already been in use by 1882. In 1886, the ZBD engineers designed, and the Ganz factory supplied electrical equipment for, the world's first power station that used AC generators to power a parallel connected common electrical network, the steam-powered Rome-Cerchi power plant. 출저:위키백과