KR101573152B1 - 단일 인버터를 갖는 시분할 이중주파수 열처리장치 - Google Patents

단일 인버터를 갖는 시분할 이중주파수 열처리장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 단일 인버터를 갖는 시분할 이중주파수 열처리장치에 관한 것으로 메인 컨트롤러와 연결되어 고주파와 저주파를 시분할 방식으로 열처리 대상물에 출력하기 위해 구비되는 단일 인버터를 갖는 시분할 이중주파수 열처리장치에 있어서, 상기 인버터와 연결되어 인버터에서 출력되는 고주파와 저주파의 주파수 및 인버터에서 출력되는 고주파와 저주파의 시간을 각각 조절하도록 구비되는 메인 컨트롤러와, 상기 인버터에 연결 구비되어 3상의 교류 전력을 인버터에 공급하는 전원부와, 상기 인버터의 내측에 구비되며, 전원부로부터 3상의 교류 전력을 공급받아 3상의 교류 전력을 직류 전력으로 변환하면서도 내측에 사이리스터(thyristor)가 구비되어 3상 위상제어되는 AD컨버터와, 상기 인버터의 내측에 구비되며, AD컨버터와 연결되어 직류 전력을 공급받아 직류 전력을 교류 전력으로 출력하는 DA컨버터와, 상기 인버터의 내측에 AD컨버터 및 DA컨버터와 연결 구비되며, AD컨버터로부터 공급되는 직류 전력을 고속 스위칭하여 DA컨버터에서 고주파의 교류 전력으로 변경시키도록 하는 파워 컨트롤러와, 상기 인버터의 내측에 DA컨버터와 연결 구비되며, 내측에 하나 이상의 정합 변합기인 트랜스가 구비되어 DA컨버터에서 공급되는 고주파의 교류 전력을 고주파 및 저주파로 출력하는 트랜스부와, 상기 인버터의 내측에 구비되며, 트랜스부 및 메인 컨트롤러와 연결되어 메인 컨트롤러의 조작에 따라 하나 이상의 트랜스가 구비되는 트랜스부에서 고주파와 저주파가 교호되게 출력되도록 하는 이중주파수 컨트롤러와, 상기 트랜스부와 1차측이 연결되어 고주파 및 저주파를 교호되게 공급받으며, 2차측은 직병렬회로로 형성되어 고주파 및 저주파를 출력하는 CT와, 상기 CT의 상에 연결되어 트랜스부에서 공급되는 고주파를 병렬공진부하되게 하는 고주파콘덴서와, 상기 CT의 상에 고주파콘덴서와 이격 연결되어 트랜스부에서 공급되는 고주파는 공진하지 않으면서도 신호만을 전달하고, 트랜스부에서 저주파가 공급되면 저주파를 직렬공진부하되게 하는 저주파콘덴서와, 상기 CT와 연결되어 CT에서 공급되는 병렬공진부하 및 직렬공진부하를 출력하며, 내측에 열처리 대상물이 구비되는 부하체로 이루어진다.

Description

단일 인버터를 갖는 시분할 이중주파수 열처리장치{Heat treatment apparatus of time division dual frequencies having single inverter}
본 발명은 단일 인버터를 갖는 시분할 이중주파수 열처리장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 이중주파수인 고주파와 저주파를 열처리 대상물에 출력하기 위해 고가인 인버터를 다수개 구비하지 않고도 이중주파수인 고주파와 저주파를 단일 인버터로 시분할 방식으로 출력하여 열처리 대상물에 고주파와 저주파를 안정적으로 공급 가능하게 하는 단일 인버터를 갖는 시분할 이중주파수 열처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 공진형 인버터는 유도가열 열처리 장치에 사용되는 것이므로, 유도가열에 대해 간략하게 살펴보면, 유도가열(IH: Induction Heating)은 패러데이(Faraday)의 전자유도현상을 이용한 금속의 가열 방법의 일종으로서, 금속과 같은 도체에 코일을 감고 이 코일에 저주파, 또는 고주파 전류를 흘려주면, 패러데이에 의해 밝혀진 전자유도 작용에 의해서 도체의 내부에는 유기 기전력(EMF: Electro Motive Force)이 발생하게 되고, 이 유기 기전력에 의해 도체의 내부에는 와전류(Eddy Current)가 발생하게 되며, 이때 도체 내부를 흐르는 와전류가 표면부의 저항에 의해서 와전류 손실이 발생하게 되어 줄(Joule)의 법칙에 의해 열에너지로 변환되는 현상을 이용한 것이다.
여기서 코일에 저주파, 또는 고주파 전류를 흘려주는 것이 인버터로서, 피가열체가 기어 형상과 같은 복잡한 형상을 취한 것이라면, 저주파 인버터는 피가열체의 전체 표면이 치저 부분만을 열처리하고, 고주파 인버터는 치고 부분만을 열처리하는 문제점이 있었다.
한편, 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 유도가열 방식의 열처리 장치에 사용되는 공진형 인버터 시스템에 있어서, 저주파를 출력하는 저주파 인버터와, 고주파를 출력하는 고주파 인버터로 구성된 듀얼 인버터부와, 1차측은 상기 고주파 및 저주파 인버터의 출력측과 각각 연결되어 고주파와 저주파를 각각 독립적으로 입력받고, 2차측은 듀얼 인버터부로부터 인가된 고주파 및 저주파를 동시에 출력하는 듀얼 입력 방식의 CT를 포함하며, 상기 듀얼 인버터부의 저주파 인버터 및 고주파 인버터는 각각 고주파 잡음을 제거하는 제1 SDF 필터와, 저주파 잡음을 제거하는 제2 SDF 필터를 더 구비하고, 상기 듀얼 인버터부는 저주파가 제로 크로스 지점에 근접될 때마다 고주파의 출력을 설정시간 동안 차단하는 메인컨트롤러를 더 구비하여 저주파의 제로크로스에 대한 용이성을 확보한 것을 특징으로 하는 기술이 등록특허공보 제10-1134419호에서와 같이 공지된 바 있다.
하지만, 상기와 같은 기술은 이중주파수인 고주파와 저주파를 열처리 대상물에 출력하기 위해 고가인 인버터를 다수개 구비하여 사용함으로서 제작 비용이 고가이면서도 구성이 복잡하여 제작을 하는데 어려운 문제점이 있는 것이었다.
따라서, 상기와 같은 종래의 문제점을 해결한 단일 인버터를 갖는 시분할 이중주파수 열처리장치가 요구되고 있는 실정이다.
등록특허공보 제10-1134419호
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 적은 구성요소에 의해 간단한 구조를 가지면서도 고가인 인버터를 다수개 구비하지 않고도 이중주파수인 고주파와 저주파를 열처리 대상물에 출력 할 수 있도록 하는 단일 인버터를 갖는 시분할 이중주파수 열처리장치를 제공하는데에 있다.
상기와 같은 목적을 실현하기 위하여, 본 발명은 메인 컨트롤러와 연결되어 고주파와 저주파를 시분할 방식으로 열처리 대상물에 출력하기 위해 구비되는 단일 인버터를 갖는 시분할 이중주파수 열처리장치에 있어서, 상기 인버터와 연결되어 인버터에서 출력되는 고주파와 저주파의 주파수 및 인버터에서 출력되는 고주파와 저주파의 시간을 각각 조절하도록 구비되는 메인 컨트롤러와, 상기 인버터에 연결 구비되어 3상의 교류 전력을 인버터에 공급하는 전원부와, 상기 인버터의 내측에 구비되며, 전원부로부터 3상의 교류 전력을 공급받아 3상의 교류 전력을 직류 전력으로 변환하면서도 내측에 사이리스터(thyristor)가 구비되어 3상 위상제어되는 AD컨버터와, 상기 인버터의 내측에 구비되며, AD컨버터와 연결되어 직류 전력을 공급받아 직류 전력을 교류 전력으로 출력하는 DA컨버터와, 상기 인버터의 내측에 AD컨버터 및 DA컨버터와 연결 구비되며, AD컨버터로부터 공급되는 직류 전력을 고속 스위칭하여 DA컨버터에서 고주파의 교류 전력으로 변경시키도록 하는 파워 컨트롤러와, 상기 인버터의 내측에 DA컨버터와 연결 구비되며, 내측에 하나 이상의 정합 변합기인 트랜스가 구비되어 DA컨버터에서 공급되는 고주파의 교류 전력을 고주파 및 저주파로 출력하는 트랜스부와, 상기 인버터의 내측에 구비되며, 트랜스부 및 메인 컨트롤러와 연결되어 메인 컨트롤러의 조작에 따라 하나 이상의 트랜스가 구비되는 트랜스부에서 고주파와 저주파가 교호되게 출력되도록 하는 이중주파수 컨트롤러와, 상기 트랜스부와 1차측이 연결되어 고주파 및 저주파를 교호되게 공급받으며, 2차측은 직병렬회로로 형성되어 고주파 및 저주파를 출력하는 CT와, 상기 CT의 상에 연결되어 트랜스부에서 공급되는 고주파를 병렬공진부하되게 하는 고주파콘덴서와, 상기 CT의 상에 고주파콘덴서와 이격 연결되어 트랜스부에서 공급되는 고주파는 공진하지 않으면서도 신호만을 전달하고, 트랜스부에서 저주파가 공급되면 저주파를 직렬공진부하되게 하는 저주파콘덴서와, 상기 CT와 연결되어 CT에서 공급되는 병렬공진부하 및 직렬공진부하를 출력하며, 내측에 열처리 대상물이 구비되는 부하체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 단일 인버터를 갖는 시분할 이중주파수 열처리장치를 제공한다.
이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 단일 인버터를 갖는 시분할 이중주파수 열처리장치는 간단한 구조로서 단일 인버터만을 사용하여 이중주파수인 고주파와 저주파를 이중주파수 컨트롤러, 트랜스부 및 CT를 사용하여 시분할 방식으로 출력할 수 있는 이점이 있으며, 다수개의 인버터가 아닌 단일의 인버터만을 사용하여 이중주파수인 고주파 및 저주파를 시분할 방식으로 교호되게 출력할 수 있으므로 제작에 드는 비용이 감소될 뿐만 아니라 유지비 또한 절감되는 이점이 있는 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 단일 인버터를 갖는 시분할 이중주파수 열처리장치의 개략도이다.
이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 1을 참조하여 보면 본 발명에 의한 단일 인버터를 갖는 시분할 이중주파수 열처리장치는 메인 컨트롤러(2)와 연결되어 고주파와 저주파를 시분할 방식으로 열처리 대상물(82)에 출력하기 위해 구비되는 단일 인버터(4)를 갖는 시분할 이중주파수 열처리장치에 있어서, 상기 인버터(4)와 연결되어 인버터(4)에서 출력되는 고주파와 저주파의 주파수 및 인버터(4)에서 출력되는 고주파와 저주파의 시간을 각각 조절하도록 구비되는 메인 컨트롤러(2)와, 상기 인버터(4)에 연결 구비되어 3상의 교류 전력을 인버터(4)에 공급하는 전원부(10)와, 상기 인버터(4)의 내측에 구비되며, 전원부(10)로부터 3상의 교류 전력을 공급받아 3상의 교류 전력을 직류 전력으로 변환하면서도 내측에 사이리스터(thyristor)가 구비되어 3상 위상제어되는 AD컨버터(20)와, 상기 인버터(4)의 내측에 구비되며, AD컨버터(20)와 연결되어 직류 전력을 공급받아 직류 전력을 교류 전력으로 출력하는 DA컨버터(30)와, 상기 인버터(4)의 내측에 AD컨버터(20) 및 DA컨버터(30)와 연결 구비되며, AD컨버터(20)로부터 공급되는 직류 전력을 고속 스위칭하여 DA컨버터(30)에서 고주파의 교류 전력으로 변경시키도록 하는 파워 컨트롤러(40)와, 상기 인버터(4)의 내측에 DA컨버터(30)와 연결 구비되며, 내측에 하나 이상의 정합 변합기인 트랜스가 구비되어 DA컨버터(30)에서 공급되는 고주파의 교류 전력을 고주파 및 저주파로 출력하는 트랜스부(50)와, 상기 인버터(4)의 내측에 구비되며, 트랜스부(50) 및 메인 컨트롤러(2)와 연결되어 메인 컨트롤러(2)의 조작에 따라 하나 이상의 트랜스가 구비되는 트랜스부(50)에서 고주파와 저주파가 교호되게 출력되도록 하는 이중주파수 컨트롤러(60)와, 상기 트랜스부(50)와 1차측이 연결되어 고주파 및 저주파를 교호되게 공급받으며, 2차측은 직병렬회로로 형성되어 고주파 및 저주파를 출력하는 CT(70)와, 상기 CT(70)의 상에 연결되어 트랜스부(50)에서 공급되는 고주파를 병렬공진부하되게 하는 고주파콘덴서(72)와, 상기 CT(70)의 상에 고주파콘덴서(72)와 이격 연결되어 트랜스부(50)에서 공급되는 고주파는 공진하지 않으면서도 신호만을 전달하고, 트랜스부(50)에서 저주파가 공급되면 저주파를 직렬공진부하되게 하는 저주파콘덴서(74)와, 상기 CT(70)와 연결되어 CT(70)에서 공급되는 병렬공진부하 및 직렬공진부하를 출력하며, 내측에 열처리 대상물(82)이 구비되는 부하체(80)로 이루어진다.
먼저, 상기 인버터(4)와 연결되어 인버터(4)에서 출력되는 고주파와 저주파의 주파수 및 인버터(4)에서 출력되는 고주파와 저주파의 시간을 각각 조절하도록 메인 컨트롤러(2)가 구비된다.
이때, 상기 메인 컨트롤러(2)는 인버터(4)를 제어하기 위해 구비되는 것이며, 인버터(4)에서 출력되는 이중주파수인 고주파와 저주파의 주파수 및 인버터(4)에서 교호되게 출력되는 고주파와 저주파의 시간을 각각 조절하도록 구비되는 것이다.
또한, 상기 메인 컨트롤러(2)는 후술되는 CT(70)에서 출력되는 고주파가 30~450kHz로 형성되도록 조절함과 아울러 저주파는 50Hz~30kHz로 형성되도록 조절하는 역할을 하는 것이며, 인버터(4)에서 교호되게 출력되는 고주파와 저주파 각각의 시간은 후술되는 부하체(80) 내측에 구비되는 열처리 대상물(82)의 형상에 따라 조절하는 역할을 하는 것이다.
상기 인버터(4)에 연결되어 3상의 교류 전력을 인버터(4)에 공급하는 전원부(10)가 구비된다.
상기 인버터(4)의 내측에는 전원부(10)로부터 3상의 교류 전력을 공급받아 3상의 교류 전력을 직류 전력으로 변환하면서도 내측에 사이리스터(thyristor)가 구비되어 3상 위상제어되는 AD컨버터(20)가 구비된다.
상기 인버터(4)의 내측에는 AD컨버터(20)와 이격 연결되어 직류 전력을 공급받아 직류 전력을 교류 전력으로 출력하는 DA컨버터(30)가 구비된다.
이때, 상기 DA컨버터(30)는 후술되는 파워 컨트롤러(40)의 고속 스위칭 작용으로 직류 전력을 고주파의 교류 전력으로 변경하여 출력하는 역할을 하는 것이다.
상기 인버터(4)의 내측에 AD컨버터(20) 및 DA컨버터(30)와 연결되며, AD컨버터(20)로부터 공급되는 직류 전력을 고속 스위칭하여 DA컨버터(30)에서 고주파의 교류 전력으로 변경시키도록 하는 파워 컨트롤러(40)가 구비된다.
상기 인버터(4)의 내측에 DA컨버터(30)와 연결되며, 내측에 하나 이상의 정합 변합기인 트랜스가 구비되어 DA컨버터(30)에서 공급되는 고주파의 교류 전력을 고주파 및 저주파로 출력하는 트랜스부(50)가 구비된다,
이때, 상기 트랜스부(50)에는 한 쌍의 트랜스가 구비되어 DA컨버터(30)에서 공급되는 고주파의 교류 전력을 고주파 및 저주파로 각각 출력함이 바람직한 것이다.
상기 인버터(4)의 내측에는 트랜스부(50) 및 메인 컨트롤러(2)와 연결되어 메인 컨트롤러(2)의 조작에 따라 하나 이상의 트랜스가 구비되는 트랜스부(50)에서 고주파와 저주파가 교호되게 출력되도록 하는 이중주파수 컨트롤러(60)가 구비된다.
이때, 상기 이중주파수 컨트롤러(60)는 고속 스위칭이 가능한 반도체 스위칭 소자인 실리콘 제어 정류기(SCR: Silicon Controlled Rectifier), 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT : Insulated Gate Bipolar Transistor), 집적 게이트 정류형 사이리스터(IGCT : Integtated Gate Commutated Thyristor), 금속 산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET: Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)로 이루어진 군에서 어느 하나가 선택적으로 사용되어 이루어지는 것이 바람직한 것이다.
또한, 상기 이중주파수 컨트롤러(60)는 DA컨버터(30)에서 트랜스부(50)로 공급되는 고주파의 교류 전력을 하나 이상의 트랜스가 구비되는 트랜스부(50)에 공급할 시에 메인 컨트롤러(2)의 신호에 따라 각각 다른 트랜스에 공급되도록 함으로서 트랜스부(50)에서 메인 컨트롤러(2)의 신호에 따라 고주파와 저주파가 교호되게 출력되도록 하는 역할을 하는 것이 바람직한 것이다.
상기 트랜스부(50)와 1차측이 연결되어 고주파 및 저주파를 교호되게 공급받으며, 2차측은 직병렬회로로 형성되어 고주파 및 저주파를 출력하는 CT(70)가 구비된다.
이때, 상기 CT(70)에서 출력되는 고주파는 30~450kHz로 형성되는 것이며, 저주파는 50Hz~30kHz로 형성되어 이루어짐이 바람직한 것이며, 고주파가 30kHz 이하로 출력될 시에는 기어와 같은 열처리 대상물(82)을 열처리할 시에 치고가 아닌 치저에 열처리가 되는 문제점이 있는 것이며, 저주파가 30kHz 이상으로 출력될 시에는 기어와 같은 열처리 대상물(82)을 열처리할 시에 치저가 아닌 치고에 열처리가 되는 문제점이 있는 것이다.
상기 CT(70)의 상에 연결되어 트랜스부(50)에서 공급되는 고주파를 병렬공진부하되게 하는 고주파콘덴서(72)가 구비된다.
이때, 상기 고주파콘덴서(72)의 일측에는 고주파의 출력을 위해 전압을 유도하는 인덕터(76)가 구비됨이 바람직한 것이다.
상기 CT(70)의 상에 고주파콘덴서(72)와 이격 연결되어 트랜스부(50)에서 공급되는 고주파는 공진하지 않으면서도 신호만을 전달하고, 트랜스부(50)에서 저주파가 공급되면 저주파를 직렬공진부하되게 하는 저주파콘덴서(74)가 구비된다.
또한, 상기 저주파콘덴서(74)의 일측에는 저주파의 출력을 위해 전압을 유도하는 인덕터(76)가 구비됨이 바람직하다.
상기 CT(70)와 연결되어 CT(70)에서 공급되는 병렬공진부하 및 직렬공진부하를 출력하며, 내측에 열처리 대상물(82)이 구비되는 부하체(80)가 구비된다.
한편, 상기 인버터(4) 내측에는 고주파콘덴서(72) 및 저주파콘덴서(74)와 일측이 각각 연결되고 타측은 메인 컨트롤러(2), 파워 컨트롤러(40) 및 DA컨버터(30)와 연결되어 고주파콘덴서(72) 및 저주파콘덴서(74)에서 발생되는 커패시턴스를 제공받아 메인 컨트롤러(2), 파워 컨트롤러(40) 및 DA컨버터(30)에 제공하여 고주파 및 저주파의 잡음을 제거하도록 하는 필터부(90)가 구비된다.
이때, 상기 필터부(90)의 내측에는 게이트 컨트롤러(94) 및 PLL(92)이 구비되어 메인 컨트롤러(2)의 신호에 따라 IGBT 및 FET로 구성되는 DA컨버터(30)에 게이트 컨트롤러(94)의 신호를 공급하여 저주파 및 고주파를 출력되도록 하면서도 메인 컨트롤러(2)에서는 고주파콘덴서(72) 및 저주파콘덴서(74)에서 발생되는 커패시턴스를 제공받아 부수적으로 시퀀스 제어나 이상 신호 등을 입력받아 제어하는 역할도 하는 것이다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 단일 인버터를 갖는 시분할 이중주파수 열처리장치는 간단한 구조로서 단일 인버터(4)만을 사용하여 이중주파수인 고주파와 저주파를 이중주파수 컨트롤러(60), 트랜스부(50) 및 CT(70)를 사용하여 시분할 방식으로 출력할 수 있는 이점이 있으며, 다수개의 인버터(4)가 아닌 단일의 인버터(4)만을 사용하여 이중주파수인 고주파 및 저주파를 시분할 방식으로 교호되게 출력할 수 있으므로 제작에 드는 비용이 감소될 뿐만 아니라 유지비 또한 절감되는 이점이 있는 것이다.
2 : 메인 컨트롤러 4 : 인버터
10 : 전원부 20 : AD컨버터
30 : DA컨버터 40 : 파워 컨트롤러
50 : 트랜스부 60 : 이중주파수 컨트롤러
70 : CT 72 : 고주파콘덴서
74 : 저주파콘덴서 76 : 인덕터
80 : 부하체 82 : 열처리 대상물
90 : 필터부 92 : PLL
94 : 게이트 컨트롤러

Claims (5)

  1. 메인 컨트롤러(2)와 연결되어 고주파와 저주파를 시분할 방식으로 열처리 대상물(82)에 출력하기 위해 구비되는 단일 인버터(4)를 갖는 시분할 이중주파수 열처리장치에 있어서,
    상기 인버터(4)와 연결되어 인버터(4)에서 출력되는 고주파와 저주파의 주파수 및 인버터(4)에서 출력되는 고주파와 저주파의 시간을 각각 조절하도록 구비되는 메인 컨트롤러(2);
    상기 인버터(4)에 연결 구비되어 3상의 교류 전력을 인버터(4)에 공급하는 전원부(10);
    상기 인버터(4)의 내측에 구비되며, 전원부(10)로부터 3상의 교류 전력을 공급받아 3상의 교류 전력을 직류 전력으로 변환하면서도 내측에 사이리스터(thyristor)가 구비되어 3상 위상제어되는 AD컨버터(20);
    상기 인버터(4)의 내측에 구비되며, AD컨버터(20)와 연결되어 직류 전력을 공급받아 직류 전력을 교류 전력으로 출력하는 DA컨버터(30);
    상기 인버터(4)의 내측에 AD컨버터(20) 및 DA컨버터(30)와 연결 구비되며, AD컨버터(20)로부터 공급되는 직류 전력을 고속 스위칭하여 DA컨버터(30)에서 고주파의 교류 전력으로 변경시키도록 하는 파워 컨트롤러(40);
    상기 인버터(4)의 내측에 DA컨버터(30)와 연결 구비되며, 내측에 하나 이상의 정합 변합기인 트랜스가 구비되어 DA컨버터(30)에서 공급되는 고주파의 교류 전력을 고주파 및 저주파로 출력하는 트랜스부(50);
    상기 인버터(4)의 내측에 구비되며, 트랜스부(50) 및 메인 컨트롤러(2)와 연결되어 메인 컨트롤러(2)의 조작에 따라 하나 이상의 트랜스가 구비되는 트랜스부(50)에서 고주파와 저주파가 교호되게 출력되도록 하는 이중주파수 컨트롤러(60);
    상기 트랜스부(50)와 1차측이 연결되어 고주파 및 저주파를 교호되게 공급받으며, 2차측은 직병렬회로로 형성되어 고주파 및 저주파를 출력하는 CT(70);
    상기 CT(70)의 상에 연결되어 트랜스부(50)에서 공급되는 고주파를 병렬공진부하되게 하는 고주파콘덴서(72);
    상기 CT(70)의 상에 고주파콘덴서(72)와 이격 연결되어 트랜스부(50)에서 공급되는 고주파는 공진하지 않으면서도 신호만을 전달하고, 트랜스부(50)에서 저주파가 공급되면 저주파를 직렬공진부하되게 하는 저주파콘덴서(74);
    상기 CT(70)와 연결되어 CT(70)에서 공급되는 병렬공진부하 및 직렬공진부하를 출력하며, 내측에 열처리 대상물(82)이 구비되는 부하체(80)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 단일 인버터를 갖는 시분할 이중주파수 열처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고주파콘덴서(72) 및 저주파콘덴서(74)의 일측에는 각각 고주파 및 저주파의 출력을 위해 전압을 유도하는 인덕터(76)가 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 단일 인버터를 갖는 시분할 이중주파수 열처리장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 CT(70)에서 출력되는 고주파는 30~450kHz로 형성되며, 저주파는 50Hz~30kHz로 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 단일 인버터를 갖는 시분할 이중주파수 열처리장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이중주파수 컨트롤러(60)는 고속 스위칭이 가능한 반도체 스위칭 소자인 실리콘 제어 정류기(SCR: Silicon Controlled Rectifier), 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT : Insulated Gate Bipolar Transistor), 집적 게이트 정류형 사이리스터(IGCT : Integtated Gate Commutated Thyristor), 금속 산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET: Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)로 이루어진 군에서 어느 하나가 선택적으로 사용되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 단일 인버터를 갖는 시분할 이중주파수 열처리장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 인버터(4) 내측에는 고주파콘덴서(72) 및 저주파콘덴서(74)와 일측이 각각 연결되고 타측은 메인 컨트롤러(2), 파워 컨트롤러(40) 및 DA컨버터(30)와 연결되어 고주파콘덴서(72) 및 저주파콘덴서(74)에서 발생되는 커패시턴스를 제공받아 메인 컨트롤러(2), 파워 컨트롤러(40) 및 DA컨버터(30)에 제공하여 고주파 및 저주파의 잡음을 제거하도록 하는 필터부(90)가 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 단일 인버터를 갖는 시분할 이중주파수 열처리장치.
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JP2005102484A (ja) 2003-08-19 2005-04-14 High Frequency Heattreat Co Ltd 電力供給装置および誘導加熱装置
JP2005312111A (ja) 2004-04-19 2005-11-04 High Frequency Heattreat Co Ltd 電力供給装置
JP2007014145A (ja) 2005-06-30 2007-01-18 High Frequency Heattreat Co Ltd 電力供給制御装置、電力供給装置、電力供給装置の調整方法、および、誘導加熱装置
KR101134419B1 (ko) 2010-05-31 2012-04-09 한국기계연구원 동시 이중 주파수 구동이 가능한 공진형 인버터 시스템

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005102484A (ja) 2003-08-19 2005-04-14 High Frequency Heattreat Co Ltd 電力供給装置および誘導加熱装置
JP2005312111A (ja) 2004-04-19 2005-11-04 High Frequency Heattreat Co Ltd 電力供給装置
JP2007014145A (ja) 2005-06-30 2007-01-18 High Frequency Heattreat Co Ltd 電力供給制御装置、電力供給装置、電力供給装置の調整方法、および、誘導加熱装置
KR101134419B1 (ko) 2010-05-31 2012-04-09 한국기계연구원 동시 이중 주파수 구동이 가능한 공진형 인버터 시스템

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