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E2V RF 전력 솔루션 진공관(Tubes) 적용과 활용
자료제공: (주)미레타ST
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1. 서론(Introduction)
E2V는 60년간 영국 공장에서 양질의 산업용 3극 진공관과 4극 진공관을 만들어 왔으며 E2V는 높은 레벨의 기술 서포트를 제공하고 있고, 저희의 전문 기술자들은 고객의 제품 사용과 선정에 도움이 될 수 있도록 항상 준비중에 있다.(그림 참조)
E2V는 고객사가 정확하게 필요한 것을 제공하며 고객들과 동반자로 일하는데 헌신하고 있으며 E2V는 양산 리드 타임의 단축과 고객서비스의 개선에 투자함으로 고객의 니즈에 부응하도록 늘 분투하고 있다.
25kw에서 530kw까지의 동력 출력부의 범위 안에서, E2V가 생산하는 많은 수의 진공관은 다른 제조사의 디바이스와 직접적으로 비슷하거나 또는 비교적 낮은 가격의 대체품으로 사용될 수 있으며 모든 E2V의 디바이스는 대규모의 높은 전압의 조절과 완전한 기능의 RF/DC 시험 절차를 따르고 있으며 E2V의 헌신적인 엔지니어링 팀은 고객의 진공장비나 어떠한 응용관련 요청에 대응하는데 수고를 아끼지 않을 것이다.
2, 응용분야(Application)
(1) 유도가열(Induction Heating)
유도가열은 주로 주파수 100에서 500khz 사이의 교류전자장에 도전재료를 종속시킴으로서 도전재료를 가열하는 방식으로 변압기의 일차권선 역할을 하는 유도자(워크코일)가 가열할 물질(대상물)을 감싸게 되고 이것은 이차권선의 역할을 한다.
일차코일에 흐르는 전류(무선주파수)가 교차하면서, 열을 발생시키는 대상물 속의 와상전류를 유도하게 되며 대상물에 대한 와상전류침투 정도와 열 분포도는 아래의 요인들로 결정된다.
- 일차 교류의 주파수
- 소재의 투과성
- 소재의 저항력
온도센서, 피드백 제어와 더불어 특수한 코일설계는 대상물 전체 혹은 일부를 가열시킬 수 있게 해주고, 그 공정의 반복성은 매우 뛰어나고 3극 진공관을 내장하는 발진기 회로는 주로 무선주파수 전류를 발생 시킨다.
1) 유도가열 파이프 용접(Induction Heating Pipe Welding)
튜브와 파이프 제품의 유도가열(Induction Heating) 용접(Welding)은 특수하게 고안된 롤러에서의 금속 스트립 형성도을 포함하고 있으며 접합선은 소량의 압력으로 합쳐지고, 용접을 하기 위한 전류는 접합선을 따라 유도된다. 유도가열 파이프 용접은 발진기 회로안의 3극 진공관은 용접 워크코일에 무선주파수 전류를 공급하기 위해 쓰이다.
2) 고(저.중)주파 유도가열(Induction Hardening)
고주파 경화는 단순히 대상물을 냉각(급속냉각)시키는 것 대신, 적절히 설계된 워크코일을 사용함으로 대상물의 표면을 정해진 깊이로 예정온도까지 가열시킴으로써 경화된 외부표면(마모 저항자)을 만듭니다.
3극 진공관은 워크코일을 순환하는 무선주파수 전류를 발생시키기 위해 쓰이다.
(2) 유전 가열(Dielectric Heating)
유전 가열(정전 용량 가열이라고도 함)은 비전도성 재료를 가열하는 방식으로 가열될 재료는 고주파 에너지원이 가로지르는 두 전극 사이에 위치한다.
진동장이 재료를 순환하고 장의 방향이 바뀌면 분자 각각의 분극이 뒤바뀌면서 급속한 마찰을 일으켜 열을 발생시키며 주파수가 높을수록 움직임도 활발해지며 일반적으로 5Mhz에서 80Mhz가 사용된다.
1) 프라스틱 접합(Plastic Welding)
압력으로 플라스틱 조인트를 가열하면 PVC가 연결되고 배관과 폴리에틸렌 탱크가 표면으로 드러난다.
무선주파수 에너지는 제어하기가 쉽고 필요한 부분만 가열하기 때문에 플라스틱 용접에 이상적이라 할 수 있으며 무선주파수 플라스틱 용접으로 생산되는 주 제품에는 사무가구, 고무보트, 방수포와 의료용품이 있다.
2) RF Drying
여러 산업군에서 무선주파수 건조 공정을 사용한다. 식품보존사업 분야에선 포장 전에 수분을 완전히 제거하기 위해, 섬유산업 분야에선 갓 염색한 직물의 보빈(실패)에 있는 물기를 제거하기 위해 사용되며 수분은 유전가열에 아주 수용적이기에 무선주파수 건조는 다방면의 건조에 이상적이다.
3) 목재 접착(Wood Gluing)
합판, 합판재, 칩보드와 MDF합판은 접착 목재 제품들이다. 이 제품들은 고밀도, 향상된 치수안정성, 내구성, 외관이 특징으로 자연 목재보다 이점이 아주 크다고 할 수 있으며 무엇보다도 무선주파수를 이용한 나무접착은 접착시간이 시간 단위에서 분 단위로 줄어드는 것이 가장 큰 장점이다.
유전가열 접착(Dielectric Heating Gluing)은 접착 목재 제품들을 시장에서 공급하기 위한 대량생산을 가능하게 한다.
(3) Laser excitation and control
지난 30년 동안 레이저는 연구실에서 직장 내부로 옮겨왔으며 고전압 직류 공급(직류 자극)을 제어하거나 활성화할 수 있고, 무선주파수 전력(무선주파수 자극)을 발생시킬 수 있는 E2V의 3극과 4극 진공관은 산업용 탄산가스 레이저의 전력공급에 사용되고 있다.
직류 자극에서, 레이저 가스는 고전압 직류에 의해 활성화되고 적합 설계된 진공관에 의해 제어되며 35kv의 고전압에서도 작동한다.
무선주파수 자극에서, 레이저 가스는 3극이나 4극 진공관을 이용한 적합 설계된 증폭기나 발진기 시스템에 의해 만들어진 무선주파수 장에 의해 활성화된다.
이 경우에 전력은 아주 작고 강력한 빛 줄기로 전환되어 아주 작은 면적 안에서 많은 양의 에너지를 운반할 수 있다.
산업용 레이저 시스템(특히 중 또는 고파워 탄산가스 레이저)은 그 동안 천공, 굴착, 제분에 사용된 많은 전통적인 기계장비를 대체해 왔고 또한 용접이나 제품 공정(예를 들면 외부 경화)에도 사용된다.
E2V는 직류와 무선주파수를 활성화한 레이저 전력 공급에 사용되는 다양한 장치들을 공급하고 있다.
3. E2V의 미래의 기술 혁신
E2V는 많은 대학들과도 깊은 유대를 가지고 있으며 통합된 생각에 중점을 둔 설계와 생산에 대한 우리의 철학은 비용효과적 제조를 위한 유능한 설계라는 측면에서 균형 잡힌 이익을 가져다 준다.
우리는 앞으로도 꾸준히 새로움에 도전하는 고객들과 함께 할 것이다.
미래에 대한 새로운 아이디어가 있으면 E2V가 당신의 파트너가 될 것이다.
■ 문의처: 미레타ST ☎ 02-417-5678
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