[전기응용기술사 제140회 3교시 6번]

1)

• 패러데이 전자기 유도 법칙에 의한 유도 기전력 발생
• 교번 자속에 의해 피가열물 내부에 와전류(Eddy Current) 생성
• 와전류와 피가열물의 고유저항에 의한 줄열로 가열 및 용해
• 주파수, 투자율, 도전율에 따른 표피 효과와 열 발생 특성 변화

공식: $E = -N \frac{d\Phi}{dt}$, $P = I^2 R$, $\delta = \sqrt{\frac{2}{\omega \mu \sigma}} = \sqrt{\frac{\rho}{\pi f \mu}}$

2)

• 상용 주파수(50Hz, 60Hz) 전원을 직접 인가하는 가열 방식
• 철심 유무에 따라 코어형(변압기 원리)과 코어리스형으로 구분됨
• 강력한 전자 교반 작용으로 용강의 성분 균일화 및 온도 분포 개선에 유리
• 초기 기동 시 잔탕(용융 금속)이 필수적이며 핀치 효과로 인한 단선 유의
• 주로 대용량 주철, 구리, 알루미늄 합금의 용해 및 보온로로 사용

3)

• 수백 Hz ~ 수십 kHz의 고주파 전원을 사용하는 철심이 없는 도가니형 구조
• 주파수 상승에 따른 표피 효과 증가로 침투 깊이가 얕아지고 저항 발열 극대화
• 인버터 등의 주파수 변환 설비가 요구되어 초기 투자비가 상대적으로 고가임
• 잔탕 없이 냉재 상태에서 즉시 기동 가능하며 온도 제어 및 성분 조정이 용이
• 정밀 제어가 필요한 고순도 합금, 특수강 및 비철금속의 정밀 용해에 적합