고주파 브레이징 공정에 있어서의 유도 가열에 대한 연구

Abstract

유도 전류로 열처리와 brazing을 할 때 가열기의 용량을 계산하고 필요한 가열코일을 설계해야한다. 본 논문에서는 일반적인 경우로 짧은 코일을 이용하여 유도 가열을 할때의 온도 분포를 열전대를 사용한 실험으로 측정하고 이것을 토대로 적절한 가정을 하고 모델을 단순화 해서 열전달 방정식을 해석해 소요열량과 온도 분포를 구하는 방법을 제시했다. 이론 해석의 결과는 물질상수와 실험적 계수의 값이 잘 선택되면 상당히 근사한 결과를 얻을 수 있다는 것을 밝혔다. 코일의 전체적 역률은 기하학적 모양과 사용 전류의 주파수의 함수이다. 전체 역률을 구하기 위해 유도가열의 일반적 현상을 전자기학적으로 해석하고 등가 회로를 이용해서 각 부분의 임피던스를 나타내는 식을 유도했다. 이 결과로 소요 전력을 구하는 식을 세우고 효율적인 코일 설계에 대해 논했다. 현재 생산되고 있는 기계부품을 예제로 해서 전체적인 설계과정을 정리하고 응용하는 방법을 제시했다.