단시간 템퍼링 또는 스폿 용접에서 발생하는 것과 같은 고출력 펄스는 막대한 비용을 초래합니다. 이는 전력 회사가 단 몇 초만 필요하더라도 최대 전력을 기준으로 비용을 계산하기 때문입니다. 따라서, 예를 들어 고전력 피크 용으로 설계된 커패시터를 사용하여 주전원과 독립적으로 이러한 애플리케이션에 전력을 공급하는 것이 합리적입니다.
IDEA GmbH는 파일럿 프로젝트에서 이러한 개념을 테스트하고 있습니다. 주요 역할은 맞춤형으로 수행됩니다. 콘덴서 메르센의 캐비닛. IDEA는 템퍼링, 납땜, 수축과 같은 유도 가열 응용 분야를 위한 고효율 제품과 솔루션을 개발합니다. IDEA GmbH의 전무이사인 Andreas Häußler는 "우리의 전문 기술에는 유도 템퍼링 응용 분야도 포함되어 있습니다"라고 설명합니다. "우리의 유도 가열 시스템은 극도의 정밀도로 다양한 공작물의 효율적인 템퍼링을 위해 전 세계적으로 사용되고 있습니다." Baden-Württemberg에 본사를 둔 회사의 시스템은 맞춤형 가열 공정의 최적 설계를 가능하게 하는 유연한 적응 및 주파수 범위를 특징으로 합니다.
그림 1 : IDEA의 제어 캐비닛에는 FTCAP 사진 : Mersen의 GM 계열의 나사산 알루미늄 전해 커패시터가 장착되어 있습니다.
커패시터 캐비닛으로 에너지 및 비용 절약
고객에게 최신 기술을 제공 할 수 있도록 technology IDEA는 항상 새로운 프로세스와 방법을 계속 연구합니다. 현재 전문가들은 특수 커패시터 캐비닛이 단시간 템퍼링 애플리케이션에서 에너지를 절약하고 비용을 줄일 수 있는지 분석하고 있습니다. "유도 가열 및 용접 시스템은 종종 밀리 초 범위의 매우 짧은 시간 동안 높은 전력을 필요로합니다."Andreas Häußler가 설명합니다. 이것은 특히 자동차 건설을위한 스폿 용접 시스템의 경우입니다. 그러나 기어 휠의 템퍼링에서 정확한 윤곽이 요구되는 응용 분야는 또한 표면을 빠르게 가열하기 위해 짧은 시간 동안 고출력 펄스가 필요합니다. 구성 요소들 냉각되기 전에. "과거에는이 프로세스가 커패시터없이 구현 되었기 때문에 고전력 펄스가 일반 전원 네트워크에서 끌어 온다는 의미입니다."
그러나 이는 주전원에 부하를 가하고 최대 전력 소비량을 기준으로 계산되는 상당한 에너지 비용을 초래합니다. Andreas Häußler는“애플리케이션에 1 MW에서 1 초 동안 만 열이 필요하더라도 최대 전력 100MW에 대해 고정 요금을 전력 회사에 지불해야합니다. "그런 다음 가열 단계 사이의 휴식 시간은 차이가 없습니다." 또한 주전원 요소는 고전력 출력용으로 설계되어야하며, 이로 인해 추가 비용이 발생합니다. 이 문제는 전원 연결과 애플리케이션 사이에 에너지 버퍼로 사용되는 커패시터 뱅크로 완화 될 수 있습니다. Andreas Häußler는“커패시터로 버퍼링하고 XNUMXkW의 연속 충전을 공급함으로써 감소 된 전력에 대해서만 비용을 지불하면됩니다.”라고 설명합니다. "업스트림 요소도 마찬가지로 비용을 절감하기 위해 저전력으로 설계 할 수 있습니다." 그러나 이러한 시스템은 아직 존재하지 않습니다. IDEA는 곧 잠재력을 분석하기위한 파일럿 프로젝트를 시작할 것입니다.
커패시터에 대한 높은 표준
첫 번째 단계는 적절한 커패시터를 조달하는 것이 었습니다. 물론 IDEA의 전문가들은 회사와 오랜 비즈니스 관계를 유지하고있는 오랜 기간 입증 된 공급 업체 인 Mersen에 다시 한 번 신뢰를 표했습니다. 기준은 높았습니다. IDEA는 매우 작은 설계에 매우 높은 용량을 제공하는 커패시터 캐비닛을 필요로했습니다. Andreas Häußler는“시스템은 결함이나 상당한 용량 손실없이 최대 55 ° C의 주변 온도에서 수백만 번의 충전 및 방전주기를 허용해야합니다. "최대 효율은 또한 매우 낮은 내부 임피던스와 낮은 자체 방전을 필요로합니다." 성능 측면에서 버퍼는 약 XNUMX 초 동안 수백 킬로와트의 전력 출력이 가능해야합니다. 그런 다음 프로세스 설계에는 몇 초의 휴식이 필요합니다.
그림 2 : Mersen은 각 캐비닛에 수많은 커패시터가 설치된 IDEA에 대한 개념을 개발했습니다. 사진 : 메르 센
Mersen은 각 캐비닛에 수많은 커패시터가 설치된 IDEA에 대한 개념을 개발했습니다. FTCAP (Mersen Group의 일부)의 전무 이사 인 André Tausche는 "파일럿 프로젝트를 위해 처음에는 XNUMX 개의 캐비닛을 제공 할 것입니다.이 캐비닛은 자체 시설에 구축되고 장착되고 있습니다."라고 말합니다. “커패시터 외에도 필요한 텔레 스코핑 레일, 교차 브레이스 및 대칭 저항도 공급하고 있습니다. 또한 패널에 레일과 커패시터를 전문적으로 설치합니다.” 조립을위한 전체 생산 공정은 IDEA에 의해 수행됩니다.
그림 3 : IDEA GmbH는 템퍼링, 납땜 및 수축과 같은 유도 가열 응용 분야를위한 고효율 제품 및 솔루션을 개발합니다. 사진 : IDEA GmbH
그림 4 : 기어 휠의 템퍼링에서 정밀한 윤곽이 요구되는 애플리케이션은 표면을 빠르게 가열하기 위해 짧은 시간 동안 고출력 펄스가 필요합니다. 구성 요소들 사진 : IDEA GmbH
고용량 및 긴 수명
IDEA의 제어 캐비닛에는 알루미늄 FTCAP의 GM 시리즈 스레드 연결이있는 전해 커패시터. 최대 85 ° C의 높은 작동 온도에서도 각 커패시터의 수명은 약 8,000 시간입니다. 또한 모든 내부 접점이 용접 된이 알루미늄 전해 커패시터는 16V – 450V의 넓은 전압 범위에서 사용할 수 있으며 매우 낮은 인덕턴스를 특징으로합니다.
스레드 연결 방식의 커패시터는 일반적으로 구성 요소와 해당 환경의 긴밀한 통합이 필요한 모든 애플리케이션에 적합합니다.”라고 André Tausche는 설명합니다. “현재 프로젝트뿐만 아니라 의료, 철도 분야에서도 그렇습니다. technology, 예를 들어." GMX Long Life 시리즈는 긴 수명을 위해 설계되었으므로 의료 기술에 사용하기에 이상적입니다. GW 시리즈는 더욱 가혹한 철도 기술 조건을 위해 개발되었습니다. 이 알루미늄 전해 커패시터는 높은 리플 전류에 둔감하며 매우 낮은 인덕턴스가 특징입니다. FTCAP는 특히 엄격한 안전 요구 사항이 있는 환경을 위해 GF 시리즈를 개발했습니다. 이러한 알루미늄 전해 커패시터는 자기소화성 전해질로 구성되어 있으며 산업용 용접 기계 등에 사용됩니다.
그림 5 : 현재 IDEA는 특수 커패시터 캐비닛이 단시간 템퍼링 애플리케이션에서 에너지를 절약하고 비용을 줄일 수 있는지 분석하고 있습니다. 사진 : IDEA GmbH
Andreas Häußler는 커패시터 선택에 만족합니다.“FTCAP의 GM 계열 커패시터는 대용량 전력 밀도, 긴 수명 및 낮은 인덕턴스로 인해 파일럿 프로젝트에 이상적입니다.”라고 IDEA의 전무 이사는 강조합니다. 두 커패시터 캐비닛에 대한 첫 번째 테스트가 곧 시작될 예정입니다. 개념이 실행 가능한 것으로 입증되면 Mersen은 장기적으로 참여할 것입니다.“Mersen은 IDEA GmbH의 확고하고 신뢰할 수 있으며 유연한 공급 업체입니다. 우리는 특정 응용 분야에 최적화 된 소형 시리즈 맞춤형 솔루션을 구현할 수있는 강력한 파트너를 보유하게되어 기쁩니다.”라고 Andreas Häußler는 결론적으로 말합니다.