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냉각수 유속 변화에 따른 고주파 용접기용 가변 리엑터 / 커패시터의 변형에 관한 연구
A study on the Deformation of Variable Reactor / Capacitor for High-frequency Welder Due to the Change on the Velocity of Coolant 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.12 no.10, 2011년, pp.4288 - 4295  

국정한 (한국기술교육대학교 기계공학부) ,  박광진 (공주대학교 기계공학과) ,  김기선 (공주대학교 기계자동차공학부)

초록
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본 논문에서는 고주파 용접기의 가변 리엑터 및 커패시터를 해석하여 최적화 설계 하였다. 고주파 용접기의 극판 부분은 콘덴서의 역할을 하기 때문에 큰 정전 용량의 콘덴서를 만들기 위해서는 유전율이 큰 재료의 선택과 극판의 면적을 크게 하고, 극판의 간격을 얇게 하여야 한다. 하지만 많은 전류가 흐르기 때문에 저항이 발생하여 열이 발생하게 된다. 이러한 극판의 열 변형을 막기 위하여 냉각수 등을 이용한 방법으로 극판의 열을 식힌다. 이때 극판의 변형 및 온도에 따른 냉각수의 속도를 최적화 하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, variable reactor and capacitor for high-frequency welder are analyzed by optimum design. As the polar panel of high-frequency welder has the role of condenser, the material with the high rate of induced electricity has to be selected in order to manufacture the condenser with the grea...

주제어

#Variable Reactor   #Capacitor   #Welder   #High-frequency   #Coolant  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 냉각수의 열 유체유동을 구하고 이를 연동 해석을 통하여 냉각수가 극간 간격에 미치는 영향을 해석적으로 수행하여 극판의 변형 및 온도에 따른 냉각수의 속도를 구하였으며 그 결과는 다음과 같다.
  • 이에 대한 연구는 냉각수의 속도 및 라인 설계에 따른 가변 리엑터 및 캐파시터의 간극에 대한 실험적 논문은 발표되었으나[7] 이에 대한 해석적 연구가 이루어지지 않고 있다. 본 논문에서는 냉각수의 열 유체유동을 구하고 이를 연동 해석을 통하여 냉각수가 극간 간격에 미치는 영향을 해석적으로 수행하였다. 이 결과로 극판의 변형 및 온도에 따른 냉각수의 속도 분포를 구하였으며 이는 고주파 용접기의 가변 리엑터 및 커패시터의 최적화 설계 변수를 선정하는데 중요한 인자가 될것이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
고주파 열처리의 특징은? 고주파 용접은 고주파 전류에 의한 유도 가열의 원리를 이용하는 접합 방법으로 고주파 전류가 흐르는 코일의 중간에 위치한 유도체가 전자 유도 작용으로 일어나는 와전류 및 일부의 Hysteresis의 열 손실에 의해서 급속으로 가열되는 현상을 이용한 용접 방법이다[4,5]. 고주파 열처리의 특징은 매우 좁은 열 영향부를 만들며, 성능 개선을 위한 잔유 열처리 부분이 미소하다. 또한 강종 용접 제한이 거의 없으며 국부 가열로 인하여 용접부의 산화나 변형의 위험성이 적다는 장점을 가지고 있다.
고주파 열처리의 장점은? 고주파 열처리의 특징은 매우 좁은 열 영향부를 만들며, 성능 개선을 위한 잔유 열처리 부분이 미소하다. 또한 강종 용접 제한이 거의 없으며 국부 가열로 인하여 용접부의 산화나 변형의 위험성이 적다는 장점을 가지고 있다. 발생된 고주파를 조절하는 부분이 가변 리 엑터 및 커패시터이며 이 부품은 전도성이 강한 구리판에 표면 코팅으로 제조된다[6].
고주파 용접의 원리는? 고주파 가열의 방법은 다양성있게 발전하고 있으며, 유도가열의 원리가 경제성 생산 이득 면에 있어 잠재적인 중요한 분야이다[3]. 고주파 용접은 고주파 전류에 의한 유도 가열의 원리를 이용하는 접합 방법으로 고주파 전류가 흐르는 코일의 중간에 위치한 유도체가 전자 유도 작용으로 일어나는 와전류 및 일부의 Hysteresis의 열 손실에 의해서 급속으로 가열되는 현상을 이용한 용접 방법이다[4,5]. 고주파 열처리의 특징은 매우 좁은 열 영향부를 만들며, 성능 개선을 위한 잔유 열처리 부분이 미소하다.
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참고문헌 (7)

  1. Yu. I. Pashkov and V. A. Ivanov, "Stability of the mechanical properties of welds along pipes butt-joind by resistance welding with the use of high-frequency current", Metallurgist, Vol. 49, Nos. pp11-12, 2005. 

    상세보기 crossref

  2. Graphs Subjects Electric welding, "Pulse frequency modulation, Oscillations, Resonanc", Journal Science & Technology of Source, Vol. 14, Issue 8, pp740-746, Nov, 2009. 

  3. K. Tokihiko,and H. Yoshinori, "Development of low spatter CO2 arc welding process with high frequency pulse current", Science and Technology of Welding and Joining, Vol. 14 No 8, pp 740-746, 2009. 

    상세보기 crossref

  4. Z. M. Zhu, W. K. Wu and Q. Chen: "Effective control approach on molten droplet size in waveform controlled short circuit CO2 arc welding", Sci. Technol. Weld., (1), pp 55-62, Dec,. 2007. 

  5. D. Cuiuri, J. Norrish and C. Cook: "New approaches to controlling unstable gas metal arc welding", Aust. Weld. J., pp 47, 2002. 

  6. Ramirez et al., "Min-max predictive control of a heat exchanger using a neural network solver". IEEE Transactions on Control Systems Technology. v12 i5. pp 776-786, 2004. 

    상세보기 crossref

  7. M. Tarafdar Haque, A. Atashi, "A simple arc starter and arc stabilizer circuit for inverter based arc welding power supply", Proceedings of the 5th WSEAS inter. conf. on Applications of electrical engineering, pp 1-5, 2006. 

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