• 제목/요약/키워드: 고주파가열

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유도 가열 접합 시스템을 이용한 대용량 이차전지 전극의 접합 방법 및 특성 (Electrode Bonding Method and Characteristic of High Density Rechargeable Battery Using Induction Heating System)

  • 김신효;김은민;조대권
    • 선박안전
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    • 통권37호
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    • pp.2-11
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    • 2014
  • 본 연구에서는 최근, 전기자동차 및 소형 레저용 선박을 중심으로 연구가 진행 중인, 대용량 이차전지의 용량 증대를 위하여 필요한 내부 전극 접합 기술에 관하여 연구하였다. 종래의 초음파 용접으로 적층할 수 있는 적층량의 한계를 극복하기 위한 방안으로 전극 소재에 직접 가열을 통한 용접 방법이 아닌 용가제 금속을 적용하여 전극을 접합시켜, 통전성과 인장강도를 증대시킴과 동시에 열적요인으로 인한 전극표면에 화학적 활성물질의 변성을 최소화할 수 있는 저온 접합 방법에 대하여 연구하였다. 부연하여 용접을 위하여 무리하게 출력을 상승시킬 경우 용접열의 영향으로 전극의 변형 및 활성물질의 변성을 야기함과 동시에 최종 페키징 이후 출력저하, 발열 등, 배터리의 안정성을 저하시키는 요인으로 작용한다. 따라서 본 연구에서는 고주파 유도가열을 통한 유도 가열 방식의 접합 방법과 용융 도금을 통한 용가제 금속의 전처리를 통한 종래와는 차별화된 전극접합 방법을 소개한다.

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유도가열방식 과열증기 발생장치 개발 (The Development of Superheater System Using Induction Heating)

  • 설용태;이의용;권혁민
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2008년도 추계학술발표논문집
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    • pp.184-187
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    • 2008
  • 본 논문에서는 유도가열방식을 이용한 과열증기 발생장치를 제안하였다. 발열방식은 외부의 가열코일로부터 특수 합금 발열체에 비접촉 상태로 전자유도 와전류를 구조체에 흐르게 하였다. 인버터는 스위칭주파수 20[kHz]대역에서 작동되는 풀-브릿지 고주파 직렬 부하 공진형이며, LC 공진 설계에서 부하자체를 L로 선정하여 효율을 최대화 하였다. 개발된 장치는 전자유도가열 발열체와 유체이동에 의한 새로운 열교환 방식으로 일체의 연소과정 없이 기체, 액체 및 증발체 등을 상온에서 500[$^{\circ}C$]이상의 고온에 이르기까지 고정도의 가열이 가능하여 작업환경 개선이 가능하다.

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전자기 및 온도해석을 이용한 고효율 유도가열 코일 설계 및 평가 (The Study on Design and Evaluation of High-efficiency Induction Heating Coil using Electromagnetic & Thermal Analysis)

  • 송명곤;정용화;김태엽
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.145-145
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    • 2015
  • 유도가열 코일 내부의 물질에 비접촉식으로 에너지를 전달하기 위하여 유도가열 코일에는 고주파 대전류를 투입하게 된다. 이러한 결과로 코일 자체에도 상당히 높은 수준의 발열이 발생하게 된다. 따라서 실제적으로 코팅물질의 발열을 위하여 전달되는 에너지 이외에 소모적으로 사용되는 에너지가 어쩔 수 없이 코일에 존재하게 된다. 이는 전자기코일의 효율을 낮추는 역할 뿐만 아니라 안정적인 운전을 저해하는 역할을 하게 된다. 본 논문에서는 전자기 및 온도 해석을 통하여 설계 제작된 유도가열 코일을 투입 전류를 바꾸며 실험하여 각 전류 투입시 코일에서의 발열량 및 온도 측정 결과를 해석 결과와 비교하여 유도가열 코일에 대한 평가를 수행 하였다.

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IGBT를 이용한 직.병렬 공진방식 인버터의 고주파화에 관한 연구 (A Study on High-Frequency of Series-Parallel Resonant Inverter using the IGBT)

  • 홍순일;류민섭
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 1999년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.110-113
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    • 1999
  • 본 연구에서는 고주파 유도가열을 위한 전원장치에 사용되는 인버터 시스템의 대용량, 고조파화를 실현하기 위한 고주파화 기술을 제안하였다. 부한 공진 인버터는 H형 전-브리지(Full-Bridge)로 구성하고 각 암당 IBGT를 2병렬로 조합하여 구성하고 부하는 직병열 공진회로로 구성한다. 스위칭 동작은 8개의 IGBT중 각 ARM당 2개씩 순차 제어하여 고속 대용량의 고주파 전력을 출력시킨다. 또한 스위칭은 스위치 턴온·오프시에 스위칭 손실을 줄이기 위해 ZVS(Zero-Voltage Switching) 기법을 도입한다. 제어는 고정주파수 PWM(Pulse Width Modulation) 제어를 하여 전력변환 효율을 극대화한다.

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단위역률을 위한 전류형 유도가열 시스템 (Current Source Type Induction Heating System for Unity Power Factor)

  • 임상길;김승룡;김광헌;박성준
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.220-221
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    • 2010
  • 최근 IGBT를 비롯한 IGCT, SCR, MOSFET 등 전력용 반도체의 눈부신 발전으로 인해 전력용 반도체 소자를 이용한 고주파 영역의 스위칭을 요구하는 시스템의 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 따라서 본 논문에서는 단위역률을 이룰 수 있는 전류형 인버터를 이용한 유도가열 시스템에 대해 연구하였으며 제안된 방식의 타당성을 위해 시뮬레이션 및 실험을 행하였다.

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고주파 유도가열을 사용한 급속 금형가열에 관한 연구 (A Study on Rapid Mold Heating System using High-Frequency Induction Heating)

  • 정희택;윤재호;박근;권오경
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제31권5호
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    • pp.594-600
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    • 2007
  • Rapid mold heating has been recent issue to enable the injection molding of thin-walled parts or micro/nano structures. Induction heating is an efficient way to heat a conductive workpiece by means of high-frequency electric current caused by electromagnetic induction. Because the induction heating is a convenient and efficient way of indirect heating, it has various applications such as heat treatment, brazing, welding, melting, and mold heating. The present study covers an experimental investigation on the rapid heating using the induction heating and rapid cooling using a vortex tube in order to eliminate an excessive cycle time increase. Experiments are performed in the case of a steel cup mold core with various heating and cooling conditions. Temperature is measured during heating and cooling time, from which appropriate mold heating and cooling conditions can be obtained.

전자기 및 온도해석을 이용한 고효율 유도가열 코일 특성 연구 (The Study on Characteristic of High-efficiency Induction Heating Coil using Electromagnetic & Thermal Analysis)

  • 송명곤;정용화;김태엽
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.55-55
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    • 2014
  • 도전체에 적절한 열을 가하기 위하여 상당히 높은 수준의 자기장을 이용한다. 이러한 높은 자기장을 만들기 위하여 유도가열 코일은 상당히 높은 고주파 전류를 이용하게 되는데, 이로 인하여 코일 자체에도 상당히 높은 발열이 발생하게 된다. 따라서 실제적으로 코팅물질의 발열을 위하여 전달되는 에너지 이외에 소모적으로 사용되는 코일에서 사용되는 에너지가 어쩔수 없이 존재하게 된다. 이는 전자기코일의 효율을 낮추는 역할 뿐만 아니라 안정적인 운전을 저해하는 역할을 하게 된다. 본 논문에서는 전자기 및 온도 해석을 통하여 유도가열 코일의 구조에 따른 효율 및 코일에서의 온도 분포등을 도출하여 전자기 유도가열코일의 설계에 이용하고자 한다.

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새로운 열교환 방식을 이용한 유도가열 과열증기 발생장치 개발 (Development of induction heating superheater system using new heat exchanging method)

  • 설용태;이의용;권혁민
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.740-746
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    • 2009
  • 본 논문에서는 공진형 유도가열기를 이용한 2단 직렬 부하형 유도가열 과열증기 발생장치를 제안하였다. 발열방식은 외부의 가열코일로부터 특수 합금 발열체에 비접촉 상태로 전자유도 와전류를 구조체에 흐르게 하였다. 인버터는 풀-브리지 고주파 직렬 부하 공진형 이며, LC 공진 설계에서 부하자체를 인덕터로 선정하여 효율을 최대화 하였다. 개발된 장치는 전자유도가열 발열체와 유체이동에 의한 새로운 열교환 방식으로 일체의 연소과정 없이 기체, 액체 및 증발체 등을 상온에서 고온에 이르기까지 고정도의 가열이 가능하다.