• 제목/요약/키워드: 전자기 유도 가열

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인터리브드 방식과 전류원 인버터를 통한 단조용 유도가열 전원장치 설계 (Design of induction heating power supply for forging by interleaved method and current source inverter)

  • 이창우;최승수;김인동;정장한;서동환
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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    • pp.294-295
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    • 2018
  • 유도가열은 전자기 유도 현상을 이용하여 금속체를 직접 가열하는 방식이며 높은 변환 효율로 전기에너지를 열에너지로 변환할 있다. 이로 인해 금속의 단조, 용해, 표면경화, 풀림 등 여러 응용분야를 통해 철강 및 기계 산업에 기여하고 있다. 단조용 유도가열기 전원장치는 높은 전력용량을 사용하여 주로 SCR을 이용한 위상제어 정류기를 적용한다. 하지만 입력단의 저 역률 및 전류의 THD가 높은 단점을 가진다. 따라서 본 논문에서는 이러한 단점을 보안하기 위해 단조용 유도가열 작업에 맞는 인터리브드 방식의 벅 컨버터와 전류원 인버터를 사용한 고효율 유도가열 전원장치를 제안한다.

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3상 다이오드 정류기와 벅 컨버터를 사용한 고역률 유도가열 전원장치 (Design of high power factor induction heating system with 3 phase diode rectifier and buck converter)

  • 이창우;최승수;김인동;정장한;서동환
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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    • pp.345-346
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    • 2017
  • 유도가열은 전자기 유도현상을 이용하여 금속체를 직접 가열하는 방식이므로 높은 변환 효율로 전기에너지를 열에너지로 변환시킬 수 있다. 현재 널리 사용되고 있는 단조용 유도 가열 전원 장치는 주로 위상제어 정류기를 이용한다. 하지만 입력단의 저 역률 및 입력전류 THD가 높은 단점을 가진다. 따라서 본 논문에서는 이러한 단점을 보안하기 위한 3상 다이오드 정류기와 벅 컨버터를 사용한 고 역률 유도가열 전원 장치를 제안한다.

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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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무선 유도 가열기를 이용한 세포 파괴 기술 (Wireless induction heating system for cell lysis)

  • 백승기;김희정;민준홍;박정환
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.2321-2322
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    • 2008
  • 무선 유도 가열기(wireless induction heating system)를 바이오칩에서 사용 될 세포 파괴 기술을 이용하였다. 자기장에 의해 발생하는 유도전류를 열원으로 이용한 것으로 교류자기장에 금속을 놓아두면 전자기 유도 현상에 의해 금속에 와전류(eddy current)가 발생하고 발생된 전류(AC)에 의해 금속이 가열된다. 이 전류는 순간적으로 강한 열을 발생시켜 바이오칩 내에서 이를 이용해 짧은 시간동안에 효과적으로 세포를 파괴하였다.

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공진형 인버터를 이용한 유도가열기의 전자파에 관한 연구 (A Study on the Electromagnetic-wave of Induction Heater System using Resonant Inverter)

  • 김덕호;우형균;이재영;박충효;신대철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.439-440
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    • 2013
  • 유도가열은 고주파 공진형 인버터를 사용하여 가열코일에 고주파 전류를 흘려주게 되면 유도작용에 의하여 와전류가 형성된다. 이 와전류에 의하여 금속을 가열하는 방식이 유도가열이다. 상용전압의 정류 작용과 IGBT를 이용한 인버터의 스위칭, 가열 코일에 의하여 형성된 전계및 자계로 인하여 유도가열기에서는 전자파가 발생하게 된다. 따라서 본 논문에서는 유도가열기의 공급전압 변화에 따른 전자파 발생량과 그 특성을 측정하고 해결 방안을 제시한다.

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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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방수·방근시트와 옥상녹화 박스유닛 시스템의 일체화를 위한 전자기 유도가열 융착 고정구의 부착성능 (Adhesion Performance of Electromagnetic Induction Heating Pixture for the Integration with a Waterproof & Root Barrier Sheet and a Roof Green Unit System)

  • 오창원
    • 한국건축시공학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.463-469
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    • 2018
  • 기존의 다층으로 구성되어 시공성이 낮은 옥상녹화 공법의 개선을 위해 개발한 방수 방근 시트 일체화 옥상녹화박스 유닛공법의 일체화를 위해 사용하는 전자기 유도가열방식의 금속 고정구와 콘 형상 고정구의 부착성능을 평가하기 위해 엔지니어링 PE, TPO, PVC 시트 등 3종류의 시트에 가열온도에 따른 부착성능 및 동일한 시험체로 냉열반복 후 부착성능을 측정하였다, 그 결과는 엔지니어링 PE시트에 부착한 고정구의 부착성능이 가장 우수하게 나타났으며, 금속고정구는 가열온도가 올라갈수록, 콘 형상 고정구는 가열온도가 낮을수록 우수한 부착성능을 보여주었고, 냉열 반복 후 부착시험 결과는 상온 부착시험 결과와 동일하게 나타났다. 기존의 양면 부틸테이프 고정방식의 콘 형상 고정구는 낮은 부착하중과 냉열반복에 의한 뚜렷한 성능저하가 발생하는데 비하여 전자기 유도가열방식의 고정구는 우수한 성능을 유지하였다.

자기공진 토폴로지에 의한 고주파 유도가열 시스템 (Self-oscillation topology for high frequency induction heating system)

  • 최우석;이원진;왕지명;박성준
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.395-396
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    • 2013
  • 고주파 유도가열 시스템은 고효율 및 생산의 편의성으로 산업 전반에 걸쳐 다양하게 적용되고 있다. 이러한 고주파 유도 가열 시스템은 크게 정류부, 전압조절부, 공진형 인버터로 구분된다. 공진형 인버터는 공진 주파수로 스위칭 시, 순수 실수 어드미턴스만 남게 되어 최대 효율을 얻는다. 공진 주파수는 공진회로의 입력 어드미턴스에 의해 결정되는데, 용융과정에서 피가열체의 저항 값은 시간에 따라 변화한다. 이는 전체 입력 어드미턴스의 변화와 공진 주파수의 변화로 나타나고, 효율이 저하되는 단점이 있다. 본 논문에서는 공진 인버터의 공진 주파수를 스스로 추종하는 자기공진 추종 토폴로지를 제안한다. 제안된 토폴로지는 고주파 유도가열 시스템의 용융과정에서 피가열체의 저항 값이 시변하여 공진 주파수가 이동하더라도 반주기 내에 정확하게 추종 동작을 한다. 본 논문에서는 제안된 자동 공진 추종회로를 기존의 병렬 공진 유도가열 시스템에 적용하여 타당성을 검증하였다.

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고주파 직렬 공진형 인버터를 이용한 유도가열 시스템의 안정화에 관한 연구 (A Study on the Stabilization of Induction Heating System for Using High-Frequency Series Resonant Inverter)

  • 박상민;우형균;신대철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.506-507
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    • 2010
  • 유도가열용 공진형 인버터는 부하에 전류가 흐르면 전자유도 작용에 의해서 와전류가 발생된다. 이 와전류에 의해 발열체가 가열되는 시스템이다. 그러나 유도가열용 인버터에 사용되는 IGBT나 MOSFET와 같은 스위칭 소자들은 스위칭 시 순간 과전류의 발생이나 외부의 이상과전류로 인해서 소자가 파괴 되거나 오작동을 일으키게 되어 전기기기의 손상을 가져올 수 있다. 이를 방지하기 위하여 공급 전원에 비교기를 사용하여 전류의 변화를 감지하고 전류를 차단하는 고주파 직렬 공진형 인버터를 이용한 유도가열 시스템의 안정화에 관한 연구를 하고자 한다.

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고주파 가열조건에 따른 플라스틱 사출성형품의 표면특성 고찰 (An Investigation of Surface Appearance of an Injection-Molded Plastic Part with Various Induction Heating Conditions)

  • 손동휘;서영수;박근;이광우
    • Elastomers and Composites
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    • 제44권4호
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    • pp.358-365
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    • 2009
  • 고주파 유도가열은 전자기 유도현상을 이용하여 금형표면을 비접촉 형태로 급속 가열할 수 있는 기술이다. 본 연구에서는 고주파 유도가열을 사용하여 사출금형의 표면을 급속으로 가열함으로써 휴대폰 사출성형품의 웰드라인을 제거하기 위한 연구를 수행하였다. 고주파 유도가열 실험을 통해 3초간의 가열로 금형 표면온도를 $143^{\circ}C$까지 가열함으로써 고분자수지의 유리전이온도 이상으로 급속 가열할 수 있음을 확인하였으며, 상기 고주파 유도가열을 적용하여 휴대폰 외장부의 사출성형을 실시하여 기존에 발생되었던 웰드라인을 성공적으로 제거할 수 있었다. 또한 유도가열시 가열조건(고주파 유도가열기 출력 및 가열시간)의 변화에 따른 웰드부 표면특성의 변화를 고찰하였다.