October 29, 2025
충분한 정격 전력: 전원 공급 장치의 정격 전력(킬로와트, kW)은 용광로의 용량(킬로그램/열) 및 필요한 용해 속도(킬로그램/시간)와 일치해야 합니다.
일반적인 규칙: 일반적으로 합리적인 용해 속도를 위해서는 톤당 300-500kW의 구성이 필요합니다. 예를 들어, 500kg 용광로에는 일반적으로 150kW ~ 250kW 전원 공급 장치가 필요합니다.
전력 부족은 용해 속도가 매우 느리고 생산 효율이 낮으며 단위당 에너지 소비가 증가합니다.
전력 조절 능력: 전원 공급 장치는 넓은 범위와 부드러운 전력 조절 기능을 갖추어야 합니다.
시작 단계: 차가운 전하에 대한 과도한 전자기력 영향을 방지하고 용광로 라이닝을 보호하기 위해 더 낮은 전력이 필요합니다.
용해 단계: 빠른 용해를 위한 최대 전력 작동.
유지/정련 단계: 정밀한 온도 제어를 위해 전력 감소가 필요합니다.
주파수 선택은 중요합니다: 전원 공급 장치의 출력 주파수(헤르츠, Hz)는 용해의 "교반 효과" 및 열 효율에 직접적인 영향을 미칩니다.
고주파수(일반적으로 1kHz - 10kHz):
장점: 강한 표피 효과, 빠른 가열 속도, 특히 소용량 용광로(<500kg) 및 고저항 재료(예: 금, 은, 구리, 철-크롬-알루미늄) 용해에 적합합니다. 높은 열 효율.
단점: 비교적 약한 전자기 교반력.
중주파수(일반적으로 150Hz - 1kHz):
장점: 강한 전자기 교반력, 균일한 합금 조성, 온도 균일성 및 슬래그 부상에 기여합니다. 대용량 용광로 및 강철, 철 등을 용해하는 데 적합합니다.
단점: 소형 전하 크기의 경우 고주파수에 비해 약간 낮은 가열 효율.
주파수 안정성: 전원 공급 장치는 부하(용광로 전하)의 변화 동안 안정적인 출력 주파수를 유지하여 연속적인 공진 조건과 효율적인 에너지 전달을 보장해야 합니다.
높은 전력 변환 효율: 전원 공급 장치 자체의 고유 변환 효율(AC → DC → AC)은 가능한 한 높아야 합니다(일반적으로 >95%) 운영 중 에너지 손실을 줄이기 위해.
높은 역률: 최신 고주파 전원 공급 장치는 일반적으로 커패시터 보상을 사용하여 시스템 역률이 0.95 이상을 유지하도록 합니다. 이는 무효 전력으로 인한 손실을 줄이고 라인 부하를 낮출 뿐만 아니라 전력 공급 회사로부터의 페널티를 피할 수 있습니다.
낮은 고조파 오염: 실리콘 제어 정류기(SCR) 또는 IGBT를 사용하는 정류기 회로는 고조파를 생성하며, 이는 그리드로 다시 공급되어 다른 장비에 영향을 미칠 수 있습니다. 고품질 전원 공급 장치는 입력 필터 장치를 장착하거나 12-펄스/24-펄스 정류와 같은 기술을 사용하여 IEEE 519 표준 준수와 같은 엄격한 그리드 고조파 왜곡(THD) 요구 사항을 충족해야 합니다.
강력한 부하 적응성: 용해 과정에서 전하의 모양, 상태 및 전자기적 특성이 지속적으로 변화합니다. 전원 공급 장치는 부하 회로의 공진 상태를 자동으로 추적하고 유지하여 안정적인 전력 출력을 보장해야 합니다.
포괄적인 보호 시스템: 전원 공급 장치는 안전한 작동의 초석인 여러 보호 기능을 갖추어야 합니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.
과전류 보호: 단락 또는 과부하로 인한 전원 구성 요소 손상을 방지합니다.
과전압 보호: 그리드 변동 또는 작동 과전압으로부터 보호합니다.
상 손실 보호: 전원 공급 장치가 누락된 상으로 작동하는 것을 방지합니다.
수압/온도 보호: IGBT, 커패시터 및 코일과 같은 주요 구성 요소가 과열로 인해 손상되지 않도록 냉각 시스템과 연동됩니다.
부하 단락/개방 회로 보호: 극한의 작동 조건을 처리합니다.
입력 전압: 전력 수준에 따라 일반적인 정격은 380V, 660V, 10kV 등입니다. 전원 공급 장치는 ±10%의 그리드 전압 변동 범위 내에서 정상적으로 작동해야 합니다.
그리드 용량: 공장 변압기 용량은 용해로가 시작되고 작동할 때의 높은 돌입 전류를 견딜 수 있을 만큼 충분해야 합니다. 그렇지 않으면 그리드 전압이 급격히 떨어져 동일한 라인의 다른 장비에 영향을 미칠 수 있습니다.
| 전원 공급 장치 유형 | 핵심 구성 요소 | 주파수 범위 | 특징 및 적용 가능성 |
|---|---|---|---|
| SCR(사이리스터) 중주파 전원 공급 장치 | 사이리스터(SCR) | 150Hz - 4kHz | 성숙된 기술, 고전력, 저렴한 비용, 그러나 역률은 부하에 따라 다르며 고조파가 더 높습니다. 대형 톤수 용해에 적합합니다. |
| IGBT 트랜지스터 전원 공급 장치 | IGBT | 500Hz - 10kHz | 주류 선택. 고효율, 일정한 역률(~0.95), 낮은 고조파, 소형, 자동화 용이. 소형에서 대형까지 다양한 용량에 적합합니다. |
| MOSFET 전원 공급 장치 | MOSFET | >50kHz | 매우 소형 용량(실험실 규모) 및 귀금속 용해와 같은 매우 고주파 응용 분야에 적합합니다. |
용해로용 전원 공급 장치를 선택하거나 평가할 때 다음 질문을 고려하십시오.
어떤 금속을 주로 용해할 것인가? 저항률은 무엇인가? (주파수 방향 결정)
열당 최대 용량은 얼마인가? 목표 용해 사이클은 무엇인가? (전력 크기 결정)
전원 공급 장치의 정격 전력 및 출력 주파수 범위가 내 요구 사항을 충족하는가?
전원 공급 장치의 변환 효율 및 역률은 무엇인가? (전기 요금에 직접적인 영향)
그리드 고조파 표준을 충족하기 위해 필요한 필터링 장비가 포함되어 있는가?
보호 기능(과전류, 과전압, 수온 등)이 포괄적인가?
전원 공급 장치가 기존 용광로 본체(코일, 커패시터)와 호환되는가?
제어 인터페이스가 사용자 친화적인가? 생산 시스템에 쉽게 통합할 수 있는가?
우리 공장의 그리드 전압 및 변압기 용량이 이 전원 공급 장치의 작동을 지원할 수 있는가?
냉각수 시스템의 품질과 유량이 전원 공급 장치의 방열 요구 사항을 충족할 수 있는가?
요약하면, 고주파 용해로의 전원 공급 장치는 적절한 전력 및 주파수, 매우 높은 전력 변환 효율, 안정적인 출력 성능 및 포괄적이고 신뢰할 수 있는 보호 기능을 갖추어야 합니다. 생산 공정에 완벽하게 맞는 전원 공급 장치를 선택하는 것이 효율적이고 에너지 절약적이며 안전하고 경제적인 작동을 달성하는 핵심입니다. 최신 응용 분야에서 IGBT 중주파 전원 공급 장치
