단락 인덕턴스

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1. 개요
2. JIS C6435 측정법 (일본)
- 2.1. 보충 설명
3. JIS C5602 용어 정의 (일본)
4. 전기 학회의 정의
- 4.1. 보충 설명
5. 관련 사항
참조

1. 개요

단락 인덕턴스는 변압기 등에서 사용되는 인덕턴스 관련 용어이다. 일본 공업 규격 JIS C6435에서는 변압기의 한쪽 권선을 단락하여 측정한 값을 누설 인덕턴스로 정의하며, JIS C5602에서는 단락 인덕턴스와 누설 인덕턴스를 구분한다. 전기 학회에서는 단락 인덕턴스라는 용어는 사용하지 않으며, 누설 인덕턴스는 변압기나 전동기의 용어로 존재한다. 단락 인덕턴스 값은 공진 변압기나 무선 전력 전송에서 공진 주파수를 결정하는 중요한 변수이다.

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단락 인덕턴스
개요
종류	인덕터
설명	코일의 단락 상태에서 측정된 인덕턴스
측정
측정 조건	코일 단락
고려 사항	코일의 내부 저항 측정 장비의 임피던스
응용 분야
전력 변환 장치	누설 인덕턴스를 활용하여 스위칭 손실 감소
필터 회로	특정 주파수 대역 제거
EMI 필터	EMI 노이즈 억제
관련 용어
자기 인덕턴스	코일에 전류가 흐를 때 발생하는 인덕턴스
상호 인덕턴스	두 코일 사이의 자기장 결합으로 발생하는 인덕턴스
누설 인덕턴스	코일 사이에 완전히 결합되지 않고 누설되는 인덕턴스 성분

2. JIS C6435 측정법 (일본)

JIS C6435에서는 변압기의 한쪽 권선을 단락시켜 브리지 회로로 측정한 값을 누설 인덕턴스로 정의한다. 이는 실무에서 널리 사용되는 방법이며, 특허 명세서 등에서도 관용적으로 사용된다. 누설 인덕턴스 심볼은 주로 Le로 표기되며, 단락 인덕턴스는 대만, 중국, 독일에서 Lk, 영문 표기는 Lsc (Short-circuit inductance)로 표기하는 경우가 많다.^[4]^[5]^[6]

2. 1. 보충 설명

JIS C6435에 따르면, 변압기의 한쪽 권선을 단락하여 브리지 회로로 측정한 값을 단락 인덕턴스가 아닌 누설 인덕턴스로 한다. 이는 공업회 제안에 따른 것으로, 누설 인덕턴스가 이미 관용어가 되었기 때문이다. 많은 동 공업회 계열 간행물에서는 이미 표준적인 용어로 취급되고 있다.^[4]^[5] 또한, 누설 인덕턴스는 특허 명세서 등에서도 관용적으로 사용되는 반면, 단락 인덕턴스 용어의 사용은 적다. 누설 인덕턴스의 심볼은 일반적으로 Le로 표기되는 경우가 많으며, 단락 인덕턴스의 심볼은 대만, 중국, 독일에서는 Lk(Kurzschlussinduktivität^de)로 표기되는 경우가 많고, 영문 표기는 Short-circuit inductance^영어의 약자인 Lsc^[6]로 표기되는 경우가 많다.

1차 측, 2차 측의 단락 인덕턴스 L_sc1, L_sc2는, 결합 계수를 k, 1차 권선의 자기 인덕턴스를 L₁, 2차 권선의 자기 인덕턴스를 L₂라고 할 때, 다음과 같이 표현된다.

:

L_{\mathrm{sc1}} = (1-k^2)\cdot L_{\mathrm{1}}\,

:

L_{\mathrm{sc2}} = (1-k^2)\cdot L_{\mathrm{2}}\,

이때 단락 인덕턴스는 공업회에서 누설 인덕턴스 L_sc라고도 한다.

이 단락 인덕턴스의 값은 공진 변압기나 무선 전력 전송에서 공진의 Q 팩터나 자기장 공진 결합의 공진 주파수를 결정하는 중요한 파라미터이다.

3. JIS C5602 용어 정의 (일본)

JIS C5602에 따른 용어 정의에서는 단락 인덕턴스와 누설 인덕턴스를 구분하고 있다^[7]. 이 경우의 누설 인덕턴스는 전기 학회 및 서적 등의 정의와 일치한다. 즉, JIS C6435와 JIS C5602에서는 용어가 나타내는 의미가 다르다.

4. 전기 학회의 정의

전기 학회에서는 단락 임피던스, 단락 리액턴스라는 용어는 사용하지만, 단락 인덕턴스라는 용어는 사용하지 않는다. 누설 인덕턴스라는 용어는 전기 학회 등의 서적에서 변압기나 전동기의 용어로 사용된다. 변압기의 자속은 주자속^[8](Φ₁₂ 또는 Φ₂₁)과 누설 자속^[9]으로 구성된다. 1차 권선에만 쇄교하는 자속을 1차측 누설 자속 Φ_σ1이라고 하며, 2차 권선에만 쇄교하는 자속을 2차측 누설 자속 Φ_σ2라고 한다. 각각의 누설 자속에 의해 발생하는 인덕턴스를 1차측 누설 인덕턴스 L_e1, 2차측 누설 인덕턴스 L_e2라고 하며, 이는 JIS C5602에서 정의하는 누설 인덕턴스 값과 일치한다.

4. 1. 보충 설명

전기 학회 등에서 정의하는 누설 인덕턴스 L_e1, L_e2는 결합 계수를 k, 1차 권선의 자기 인덕턴스를 L₁, 2차 권선의 자기 인덕턴스를 L₂라고 할 때, 다음과 같이 나타낼 수 있다.

:L_e1 = (1-k)⋅L₁

:L_e2 = (1-k)⋅L₂

이 정의에 따르면 누설 인덕턴스와 단락 인덕턴스 L_sc1, L_sc2는 다음과 같은 관계를 가진다.

:L_sc1 = (1+k)⋅L_e1

:L_sc2 = (1+k)⋅L_e2

5. 관련 사항

참조

_[1] 간행물 Japan Industrial Standard http://kikakurui.com[...] Japan Industrial Standard
_[2] 문서 This value is sometimes imprecisely referred to as leakage inductance
_[3] 문서 the same k value can be obtained measured from the primary side or from the secondary side
_[4] 서적 Vorlesung Elektrische Maschinen und Antriebe https://www.unibw.de[...] Universität München
_[5] 서적 Kurzschluß-Induktivität Leistungselektronische Schaltungen: Funktion, Auslegung und Anwendung https://books.google[...]
_[6] 서적 Power Switching Components: Theory, Applications and Future Trends https://books.google[...] Springer International Publishing AG. 2017-01-01
_[7] 웹사이트 JIS C 5602:1986 電子機器用受動部品用語 http://kikakurui.com[...]
_[8] 문서 一次巻線と二次巻線の双方に鎖交する磁束。変圧器の変圧作用を構成する磁束。
_[9] 문서 一次巻線または二次巻線のいずれか一方だけに鎖交する磁束。変圧作用に寄与しない磁束。漏れインダクタンスを構成する。
_[10] 간행물 Japan Industrial Standard http://kikakurui.com[...] Japan Industrial Standard

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