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반도체 진공 장비(DRY ETCHER 장비)

?Pendulum valve플라즈마 식각 장치에서 챔버 내부의 가스들을 균일하고 대칭적으로 배출시키기 위한 배기장치에 관한 것으로서, 바닥에 배기홀을 가지는 챔버와, 챔버 하부에 설치되는 배기탱크와, 챔버와 배기탱크 사이에 설치되는 진자 밸브 실린더와, 진자 밸브 실린더 내부에서 왕복 운동하는 진자밸브를 포함하는 배기시스템을 제공 한다.?APC (adaptive pressure controller)선진제어시스템은 APC 또는 MPC란 이름으로 생산량 증가, 수율 개선, 운전비용 감소, 품질의 일관성 유지, 운전의 유연성, 공정의 안정성 개선을 목적으로 1980년대부터 많이 적용되었다.?TMP (turbo molecular pump, 터보 분자 펌프)터보 분자 펌프는 블레이드의 회전에 의해 분자에 운동량 전이가 일어나고 이때 분자가 원하는 방향으로 튀어 나감으로써 배기가 이루어진다는 간단한 원리를 가지고 있다. 일반적인 터보 분자 펌프의 구조를 나타내었다. 날의 각은 배출구 쪽으로 갈수록 더 많이 기우는데 이는 흡입구에서는 진공용기와의 압력차가 크지 않고 또한 많은 기체를 받아들일 수 있도록 하기 위함이고 배출구 쪽에서는 압력차가 커지기 때문에 이를 유지하기 위함이다.고정자는 역류를 방지하는 baffle의 역할과 함께 회전자에서 튀어나온 분자를 아래쪽을 향하도록 각을 유지하고 있다. 터보 분자 펌프는 고속으로 회전하는 날이 작은 입자나 부스러기에 의해 쉽게 손상을 입을 수 있고, 또 고속 회전 시 각 속도가 회전축으로 크게 걸려 작은 충격에도 망가질 수 있으므로 사용에 각별히 주의해야 한다.?Vacuum gauge(Baratron Capacitance Manometer)압력변화 - 격막변위 - 전기용량변화바라트론 캐패시턴스 마노미터는 일반적으로 ±15 volt의 파워를 필요로 하고 0-10 volt 압력 시그널(압력에 직접적으로 비례하는)을 가지는 압력 트랜스듀서다.압력은 격막과 인접한 두 개의 고정된 전극사이에서의 캐패시턴스 변화로 결정된다. 방사선 구조의 장력을 가지는 격막은 반복성이 우수하고 응답성이 빠르며 분해능이 매우 뛰어나 아주 낮은 압력값도 측정이 가능하다.?Flow & Pressure Controller (GMC1000)GMC Flow & Pressure Controller는 기본적으로 MFC(Mass Flow Controller)에 Power(+/- 15VDC)를 공급하고 Flow량을 Display 하며 안정된 Set point Voltage(0~5VDC)를 주어 MFC가 정확하게 Control 될 수 있도록 하는 장치이다. 또한 2 Channel의 단위로 Capacitance Manometer Display Board를 이용하여 MFC대신 Capacitance Manometer의 압력을 Display 할 수 있다.(0~10VDC Pressure signal). Option사양으로 Upstream Pressure Control Board를 추가하면 따로 Pressure Control Mode로 들어갈 수 있어서, 각 Channel에 연결된 MFC중에서 원하는 Channel들을 임의로 선택하여 Gas양을 가지고 원하는 압력을 자동으로 조절 할 수 있으며 동시에 Display도 가능하다. RS-232 interface를 이용한 PC Control도 가능하다.?quadrupole mass spectrometer (HIDEN ANALYTICAL HAL 510 S/2, 질량분석기)기체분자에 고온 필라멘트에서 방출되는 전자빔을 쪼여 이온으로 만든 뒤, 이 이온을 가속시켜 전기장과 자기장을 지나게 함으로써 그 진행방향을 변화시켜 질량스펙트럼을 그리게 하는 장치. 주로, 미지시료의 원소를 정확히 알기 위해서 그리고 농도를 결정하기 위한 도구로 폭넓게 사용되어진다. 하나의 분자에 대해 분석이 가능하다.?RF Power Supply (Advanced Energy RFX∥ 3000)Rate Power Output : 3000WattsFrequency : 13.56MhzOutput Connector Type : HNLoad impedence : 50 ohmsInterface : RS 232Power Requirements : 208V at 60Hz and 3Phase?RF Power Supply, Matching Network (Advanced Energy TCM II)?Chiller칠러(Chiller)는 식각 및 Depo. 공정에서 과도한 열의 발생에 대해 Chamber 내의 Wafer나 주변온도를일정하게 유지함으로서 공정효율을 개선하는 장비이다. 점차 공정이 고정밀화 대구경화 되어감에 따라 보다 더 사용자화 된 장치의 공급을 목적으로 Chiller의 지속적인 발전이 요구되고 있다.?Scrubber스크러버(Scrubber)란 기체를 액체에 접촉시켜, 기체 중 가용성 성분을 액상 중에 용해시키는 일련의 공정, 즉 '가스 흡수에 의한 탈취'를 목적으로 한 장치로써 이러한 장치를 주로 "스크러버(Scrubber)" 또는 "집진 탈취탑(Deodorization)" 이라 통칭하고 있다.스크러버(Scrubber)의 역할은 가스 흡수에만 국한되는 것은 아니며, 실제로 스크러버(Scrubber)는 가스 흡수 외에 증류(Distillation), 증습(Humidification) 및 먼지(Dust)와 액적(Mist)의 제거 등 다양한 용도로 사용되고 있는데, 스크러버(Scrubber)는 액막 또는 액적을 형성하여 함진가스와의 접촉에 의해 오염된 가스를 정화하는 장치로서, 분진 및 악취, 유해가스 등의 동시 처리가 가능하고, 세정액으로는 대부분 물을 사용하나 오염 물질의 용해성에 따라 용매가 사용되기도 한다.?HVDC*ESC (Electrostatic chuck)정전척(Electrostatic Chuck)은 반도체 및 LCD 제조장비의 진공 챔버 내부에 기판이 놓이는 곳으로 정전기의 힘을 사용, 기판을 하부전극에 고정시켜주는 기능을 한다.LCD 유리기판에 회로를 설계하고 남은 찌꺼기를 제거하는 식각장비(etcher)에는 LCD 유리기판을 수평하게 지지하고 온도를 균일하게 유지시켜주는 하부전극이 있습니다. 하지만 LCD 원판이 점점 대형화 되어감에 따라 챔버 내부에서 유리기판을 수평하게 유지하기가 어려워지고 있다.이에 따라 정전척은 하부전극에서 정전기를 발생시켜 기판과 하부전극의 간격을 일정하게 유지, 기판을 수평상태로 고정시켜줍니다. 반도체 공정용 정전척도 같은 원리를 통해 웨이퍼를 수평상태로 고정시켜주는 역할을 한다.?MFC(Mass Flow controller)MFC는 Mass Flow Controller의 약자로서, Gas Bottle에서 나오는 Gas를 고객이 원하는 일정한 유량의 값으로 흐르게 하기 위한 장치입니다. 단위로는 제조 회사마다 약간의 차이를 보이지만 일반적으로 SCCM(Standard Cubic Centimeter per Minutes) 을 사용합니다. 보통 ±15VDC 의 파워를 필요로 하고 0-5VDC 시그널의 출력을 가지는 MFC는 반도체 공정 및 진공 장비에 공정상 필요한 Gas를 Chamber 내로 유입하는데 사용된다

공학/기술| 2008.11.17| 6페이지| 1,500원| 조회(7,526)

반도체, 진공, 반도체 공정, 반도체 공정 장비, 플라즈마 진공

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시퀀스

전기 도면 해석1. 차단기 (CB:circuit breaker)① 차단기의 종류와 특성차단기의 종류에는 유입차단기(OCB), 공기차단기(ABB), 자기차단기(MBB), 진공차단기(VCB), 가스차단기(GCB), 기중차단기(ACB) 등이 있다.가) 진공차단기(VCB: vacuum cc't breaker)진공 차단기는 진 공상태에서의 높은 절연내력과 아크 생성물이 진공 중으로 급속히 확산하는 성질을 이용하여 소호하는 차단기이다. 매우 높은 절연내력을 가지고 있고, 차단기의 형태가 소형이고 가벼우며, 기름을 사용하지 않으므로 화재의 위험이 없이 최근에 많이 채용되고 있다. 그러나 동작시 높은 서지 전압을 발생시키는 단점이 있다.나) 가스차단기(GCB: gas cc't breaker)가스 차단기는 공기나 절연유 대신에 절연능력과 소호능력이 뛰어난 불활성 가스인 SF6 가스를 이용한 차단기로 개폐시에 발생한 아크를 SF6가스를 분사하여 소호하는 방식이다. SF6 가스는 무취, 무해, 무독, 불연성, 비폭발성의 성질을 가지고 있다.가스차단기는 차단성이 좋을 뿐만 아니라 소음이 작다. 가격이 고가이고, 설치 면적이 커서 대부분 초고압 계통의 차단기로 많이 사용된다.다) 기중차단기(ACB: air cc't breaker)기중 차단기는 자연 공기 중에서 개방될 때 접촉자가 떨어지면서 발생하는 아크를 자연 소호에 의해 소호시키는 방식의 차단기로서 교류 또는 직류 차단기로 많이 사용된다.KS규격②심벌IEC규격2. 배선용차단기(Molded case circuit breaker : MCCB)①배선용차단기컷아웃스위치(COS)나 나이프스위치(KS)등은 퓨즈가 내장되어 있어 과전류에 의한 사고시에는 퓨즈가 용단되어 사고시마다 퓨즈를 교체해야 하는 번거로움이 있다. 이를 개선하기 위한 것이 배선용 차단기이다. 이는 퓨즈대신에 바이메탈 등을 내장시켜 과전류가 흘렀을 때 전류가 자동으로 개로되고, 수동으로 간단히 복귀할 수 있다. 동작원리에 따라 전자코일형, 열동형과 양자병용형이 있다. 차단기 병렬로 접속되어 이상전압의 발생에 수반하는 이상 전류를 피뢰기가 부담함으로서 피보호기기의 절연을 확보하고, 적정전압으로 된 다음에는 계속 흐르는 속류를 단시간에 차단하는 기구를 구비해야 한다. 피뢰기의 종류에는 저항형, 밸브형, 방출형 등으로 대별되며, 전기설비 기준에 중요기기의 경우에는 이상출격파로부터의 기기보호를 위해 피뢰기를 설치하도록 되어 있다②심벌(IEC규격)5.퓨즈①퓨즈전기회로에서 규정보다 큰 과전류가 일정시간 이상 흘렀을 경우에 전류의 열작용에 의해서 용단됨으로서 회로, 기기를 전원으로부터 분리시켜 보호하는 것을 퓨즈라고 한다. 퓨즈에는 과전류에 의해 용단되는 보통의 퓨즈와 기기의 주위온도가 일정치 이상이 되었을 때 용단되는 회로전류를 차단하는 온도퓨즈가 있다. 보통의 퓨즈는 납, 주석, 카드뮴 등의 합금을 사용하는 저전류용과 아연, 구리, 알루미늄 등을 사용하는 고전류용이 있다. 종류에는 실퓨즈, 고리퓨즈, 통형퓨즈, 플러그퓨즈 등이 있고, 퓨즈특성에는 A종, B종으로 구분하여 A종퓨즈는 정격전류의 110%, B종퓨즈는 130%전류에 견디고 정격전류에 따라 1.6배-2.0배의 전류에서 주어진 시간내에 용단되도록 되어 있다.②심벌(IEC규격)6. 계기용 변압기① 계기용 변압기계기용 변압기는 높은 전압을 일장한 비율의 낮은 잔압으로 변환시키는 계기로 전압계나 계전기 등에 전원을 공급하기 위해 사용되는 일종의 변압기이다.②심벌(IEC규격)7. 계기용 변류기①계기용 변류기계기용 변류기는 큰전류를 일정한 비율의 작은 전류로 변환시켜 전류측정용 계기나 계잔기 등에 공급하기 위해 사용되는 일종의 변압기이다.②심벌(IEC규격)8. 계기용 변압 변류기①계기용 변압 변류기계기용 변압기와 변류기를 하나의 상자 속에 수납한 것으로, 전력량계와 조합시켜서 전력 측정에서의 변성 장치로서 사용한다.②심벌(IEC 규격)기기의 역할1. 스위칭모드파워서플라이(SMPS)①SMPSSMPS(Switching Mode Power Supply)는 외부에서 공급되는 교류(AC) 존류를 진다, 사후 관리를 함으로서 제품의 고부가가치화, 신뢰성 제고 및 경비절감 등을 꾀하고 있다.시퀀스 도면(1)검출 스위치1. 푸시버튼 스위치①푸시버튼 스위치(복귀형 수동 스위치)푸시버튼 스위치는 손으로 누르는 동안만 동작을 하고, 손을 놓으면 동작이 복귀되는 접점으로 a접점과 b접점이 있다. a접점(a contact, 또는 메이크 접점 make contact)은 누르고 있는 동안만 접점이 닫히는 것이고, b접점(b contact, 또는 브레이크 접점 break contact)은 누르고 있는 동안은 접점이 열리는 것이다. 접점의 구성은 1a1b, 2a2b로 표현하며, 단일 접점과 여러 개인 경우는 4개의 접점까지 사용한다.② 심벌(IEC 규격)2. 유지형 수동 스위치①유지형 수동 스위치유지형 수동 스위치는 사람이 일단 수동 조작을 하면 반대로 조작할 때까지 접점의 개폐상태가 유지된다. 종류에는 토글 스위치, 셀렉터 스위치, 캠 스위치 등이 있으며 우측의 그림은 기호를 나타낸 것이다. 토글 스위치(스냅 스위치)는 상하 또는 좌우로 움직여 ON/OFF할 수 있는 것이고, 셀렉터 스위치는 손잡이를 좌우 회전하여 ON/OFF하는 것이며, 캠 스위치(로터리 스위치)는 손잡이를 회전하여 접점을 접속하는 것으로 10단 이상의 접점을 가질 수 있다②심벌(IEC규격)3. 마이크로 스위치 및 한계 스위치(Limit switch)① Limit switch시퀀스 제어의 촉각 작용을 하는 것으로, 제어대상의 위치 검출, 기계의 구동 거리제한 및 공정의 변환 등을 위한 검출용 스위치의 대표적인 것으로 기계적인 신호를 전기적 신호로 변환한다. 동작은 검출될 부분에 스위치의 접촉부가 닿으면 접촉자가 움직여 접점이 개폐된다. 역시 a접점과 b접점이 있다. 캠은 정해진 위치의 진행상황을 검출하며, 도그는 정해진 위치에 있는지의 여부를 검출한다.②심벌(2) 제어용 기기1. 보조 계전기①보조 계전기계전기는 푸시버튼과는 달리 사람의 손으로 동작되는 것이 아니라 계전기 내의 전자석에 의해 동작되며, 접점)으로 하여 사용되게 만들어져 있다.②심벌(IEC규격)3. 전자접촉기 (MC)①전자접촉기전자접촉기는 전자석의 동작에 의해 접점을 개폐하는 기구로서, 전동기 등의 동력부하에는 필수적으로 사용되고 있다. 동작은 계전기와 같고, 접점은 주접점과 보조접점으로 나뉘어 있어 주접점은 부하의 전원을 개폐하며 보조접점은 계전기와 동일하게 제어회로에 사용된다.②심벌4. 과부하 계전기(THR, thermal relay)①과부하 계전기과부하계전기는 열동계전기 또는 서멀릴레이라고도 하며 주로 과부하 보호에 사용된다. 정격 전류 이상의 전류(과부하 전류)가 흐르면 내부에서 발생된 열에 의해 바이메탈이 동작하여 접점이 차단되고 전자접촉기의 회로를 차단하여 부하와 전선의 과열을 방지하는데 사용한다②심벌(3) 시퀀스 회로①자기유지회로자기유지회로는 푸시버튼 등의 순간동작으로 만들어진 입력신호가 계전기에 가해지면 입력신호가 제거되어도 계전기의 동작을 계속적으로 지켜주는 회로이다. 이 회로는 제어계의 가장 기본이며 유지형 스위치를 사용하지 않고 자기유지회로를 이용하는 이유는 공급 전원이 무단으로 차단된 후 재 공급될 경우의 회로를 보호하기 위함이다.② 지연회로타이머에 의해 설정된 시간만큼 늦게 동작하는 회로이다. 동작이 늦고 복귀는 타이머 코일과 함께 되는 지연 동작 회로와, 동시에 동작하고 늦게 복귀되는 지연 복귀회로가 있다.③ 인터록회로(INTERLOCK)2개 이상의 회로에서 한 개회로만 동작을 시키고 나머지 회로는 동작이 될 수 없도록 하여주는 회로이다. 이 회로의 사용 목적은 기기 및 작업자의 보호를 위하여 관련 기기의 동작을 금지하기 위한 것으로, 상대 동작 금지 회로 또는 선행 동작 우선 회로라고도 한다.3상 유도전동기의 구동원리는 120?의 위상차를 갖는 3상 전원에 의해 회전 자장이 발생하여 회전자가 움직인다. 3상 전동기에 입력되는 3상중에서 두개의 상을 바꾸어 주면 회전력이 반대 방향으로 되므로 역회전의 운전을 할 수 있다. 이 경우에는 정회전과 역회전 동작이 동시에 일어에 사용자들이 변하지 않는 질량을 이용하여 체적단위로 이 단위를 표시한다.체적단위를 표시하는 기준은 2가지가 사용된다.? 0℃ 1기압 시의 체적유량? 20℃ 1기압 시의 체적유량물론 사용자는 사용할 MFC가 어떤 조건인지 반드시 알아야 하며, 이 온도차에 의한 체적의 변화를 %로 나타낸다면 7.5% 정도의 차가 있다는 것을 명심해야 한다. 다시 한 번 요약한다면 변하지 않는 질량을 일정한 조건을 기준으로 체적으로 표시하여 그 유량을 원하는 Flow로 조절한다는 뜻이다. 질량표시 및 조절은 어떤 기체나 액체 모두 가능하기 때문에 미소유량계에서 시작하여 현재는 대용량인 Controller의 위치 또한 바꾸어 놓고 있다.②LFC(Liquid Mass Flow Controller)액체용 Flow Controller로 써0.001g/m~5kg/m 까지 액체용 LFC는 기존의 미터링Pump나 실린지Pump의 미세한 흔들림까지도 보완하여 분당 0.1g의 유량조절 시에도 전혀 흔들림이 없이 완벽하게 감지하고 맥동이 전혀 없이 조절할 수 있기 때문에 가장 각광받고 있다.Solenoid ValveSolenoid Valve는 전자석을 이용한 공기압의 ON-OFF이다제어방식, 형태, 절환방식에 의한 분류등이 있다. 보통 2포트, 3포트, 4포트, 5포트 라고 하는것은 Solenoid Valve의 몸체 전체에 연결된 구멍숫자를 의미하고 2way, 3way 하는것은 변환방법의 종류라고 할 수 있다.즉, 2way는 단순히 2가지 변환을 하는것을 말한다.*액체, 기체 솔레노이드 밸브액체, 기체 솔레노이드 밸브는 LGP엔진의 시동성을 좋게 하기 위하여 냉각수 온도(15기준)에 따라 액상 또는 기상 LPG를 차단/공급하는 역할을 한다. 운전석의 LPG 스위치를 조작해 LPG를 공급하거나 차단할 수 있고 아래 부분에는 필터가 일체식으로 달려있다. 즉 냉각수 온도에 따라 온도가 내려가면 기상 솔레노이드 밸브가 작동, 기체상태의 가스를 기회기로 연료를 공급시켜 시동성을 좋게 하며 이때 운전석 계기어진다.

공학/기술| 2008.11.17| 16페이지| 1,500원| 조회(2,315)

시퀀스, MC, 계전기, 시퀀스회로, 전자접속기

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인버터 평가B괜찮아요

1) 인버터의 기본원리(1) 인버터① 인버터의 의미인버터란 V. V. V. F 라고도 불리고 ASD, VFD라고도 불린다. 인버터란 말 자체는 직류(DC)를 교류(AC)로 변환하는 것을 의미하며 V. V. V. F 한 (Variable Voltage Variable Frequency) 전압과 주파수를 가변한다는 뜻이다.ASD란 (Adjustable Speed Drive) 모터의 속도를 적절하게 제어하는 장치란 의미이다.위의 말을 조합해 보면 인버터란 전압과 주파수를 가변 하여 교류를 만들어 내고 그 교류를 가지고 모터의 속도를 제어 한다는 뜻이다.다시 말해면, 전원과 3상교류 유도전동기 사이에 접속하여 전동기의 회전속도를 임의로 변화시키는 장치이다.- 3상유도전동기의 회전속도는, 전동기의 회전속도 :회전속도로 나타낼 수 있고 인버터 식 중에서 주파수 f를 변화시킴으로써 모터의 속도를 변화시킨다.② 인버터의 역사산업체에서 속도제어를 필요로 하는 동력원으로 주로 직류전동기가 이용되어 왔으며, 유도 전동기는 정속도 운전에 많이 사용되어 왔다. 그러나 1957년 Thyristor (SCR) 이 개발되고. 1960년대에 이르러 전력전자 분야의 발전과 함께 유도전동기 속도제어 계통에 이용할 수 있게 되었다. Solid State Devices를 이용한 유도전동기의 속도제어 방식에는 여러 가지 가 있으나, 대표적인 방법은 1차 전압제어 방식과 주파수 변환 방식이다. 따라서 유도전동기의 속도를 정밀하게 제어 하려면 전압과 주파수 변환이 필요하다. 인버터는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 장치로, 직류로부터 원하는 크기의 전압 및 주파수응 갖은 교류를 얻을 수 있으므로 유도전동기의 속도제어는 물론이고 효율제어, 역률 제어 등이 가능하며 예비전원, Computer의 무정전 전원, 직류 송전 등에 응용되고 있다.(2) 인버터의 사용목적공정제어 (Process control), 공장 자동화 및 에너지 절약에 사용되고 있다. 예로써 가열로 송풍기 (Blower) 의 경우 제품의 적 향상을 꾀 할 수 있을 뿐 아니라, 이 때 소요 동력은 풍량 감소의 3승에 비례하여 감소함으로써 커다란 에너지 절감 효과도 기대 할 수 있다.▶ 인버터의 가변속① DC MOTOR 나 권선형 MOTOR의 속도 제어에 비하여 AC MOTOR 사용시- 모터의 구조가 간단하며 컴팩트 하다.- 보수 및 점검이 용이하다.- 모터가 개방형, 전폐형, 방수형, 방식형 등 설치 환경에 따라 보호구조가 가능한 특징 을 가지고 있다.- 부하 역률 및 효율이 높다.▶ 일반적인 FAN, BLOWER 용 Damper를 비롯하여 V, S MOTOR 또는 기계적 무단 속도 제어방식에 비교한 장점- 순간정전, 부하단 Short 등에 대한 내구성이 뛰어나다.- Trip 원인 제거 후 자동적으로 재 기동 할 수 있는 기능을 갖고 있다.- 주변회로가 간단하고 조작성이 뛰어나다.- 많은 보호기능을 가지고 있을 뿐 아니라, 자기진단 기능을 가지고 있어 고장원인의 식 별이 용이하다.- 속도제어 범위가 광범위 하다.- 다단속도 조정 등의 기능으로 조작이 간단하고, 생산성 향상 및 품질의 극대화를 꾀 할 수 있다.- 기동전류가 정격전류 이하 (일반적으로 기동전류는 정격전류의 6~7배) 이므로 기동전 류에 따른 전압강하가 없고 변압기 및 부속설비 용량을 증사 시킬 필요가 없다.- PLC 등의 연동운전에 의해 공장 자동화가 가능하다.- FAN, PUMP, BLOWER 와 같은 부하에 적용 시 에너지 절감 효과가 크다.- CRANE, HOST 및 CONVEYER 등에 적용 시 SOFT-START / SOFT-STOP 이 가능하 므로 기계적 파손 및 제품의 파손을 방지 할 수 있다.- 운전 효율이 높다.(3) 인버터의 구성인버터는 아래그림과 같이 주 회로와 제어회로로 구성된다. 주 회로에는 상용전원을 일단 직류로 바꾸고 이 직류에 포함되는 맥동류을 원활하게 하는 컨버터와 가변주파수의 교류로 바꾸는 인버터부가 있다. 제어회로는 이 주 회로를 제어하는 부분이다.인버터의 구성① 인버터부의 구성스위치대신에 6개의 바꾼다. 또한 트랜지스터의 on, off의 순서를 바꾸면 전동기의 회전방향을 바꿀 수 있다. 그리고 트랜지스터 스위칭 타이밍을 바꿈으로써 출력 주파수와 동시에 출력전압을 제어한다.② 주파수와 전압의 관계전동기의 회전속도는 주파수를 변화시키면 바뀐다. 그러나 전동기에 흐르는 전류는 식(1)과 같이 전동기 내의 자속에 비례하고 이 자속은 전압에 비례해서 주파수에 반비례한다.- 전동기의 전류, 자속의 크기 : 전류자속전압V / 주파수 f = 일정즉, 전압을 일정 (예를 들면 200V) 하게 한 채 전동기에 입력하는 주파수를 내리면 입력 전류가 증대하고, 전동기는 과열해서 타버린다. 이렇게 되지 않게 하기 위해 전압과 주파수의 비를 일정하게 하여 전동기에 인가할 필요가 있다.③ 직류 -> 교류 원리모터 대신에 램프를 부하로 했을 때를 예로 든 아래그림에서 직류를 교류로 변환하는 방법을 설명한다. 직류전원에 접속한 스위치를 on-off 하여 교류를 만든다. 스위치 S1 과 스위치 S4를 on하면 램프 L 에 실선 방향의 전류가 흐른다. 스위치 S2 와 S3을 on 하면 램프 L 에 점선 방향으로 전류가 흐른다. 따라서 스위치 S1 과 S4, S2 와 S3 의 조합에서 서로 on-off 시키면 램프는 L 에 흐르는 전류의 방향이 서로 반전하는 교류가 된다.2) 인버터의 원리모터속도제어 방식에는 아래식과 같은 주파수 f를 변화시키거나 모터의 극수 P를 변화 시키면 임의의 회전속도 N을 얻을 수 있다.- 회전속도(1) 제어① 극수 (P) 제어아래그림과 같이 연속제어가 불가능하며 극수의 값에 따라 한 점에서 모터 속도가 제어된다.② 슬립 (S) 제어아래그림과 같이 슬립을 제어할 경우 저속 운전 시 손실이 커지게 된다.③ 주파수 (f) 제어모터에 가해지는 주파수를 변화시키면, 극수 (P) 제어와는 달리 어느 rpm에서 연속적인 속도 제어가 가능하고 또한 그림과 같이 슬립 (S) 제어보다 고 효율 운전이 가능하게 된다. 따라서 이 원리를 이용하여 모터의 가 변속을 실행하는 것이 위칭에 의하여 교류로 역 변환을 하며, 스위칭 간격을 가변 시킴으로써 주파수를 임의로 변화시키는 것이다.3) 인버터의 종류(1) 전류형 인버터① 개념전류형 인버터는 DC LINK 양단에 평활용 콘덴서 대신에 인덕터 L을 사용하는데, 인버터측에서 보면 고 임피던스 직류 전류원으로 볼 수 있으므로 전류형 인버터라 한다. - 전류 일정 제어② 시스템 구성- 컨버터 부 : CONTROLLED RECTIFIER 라고 하며, 인버터 출력전류의 크기를 제어한다.- DC-LINK 부 : DC-LINK 내의 직류전류를 평활시킨다.- 인버터 부 : CONTROLLED RECTIFIER에서 제어된 직류 전류를 인버터부에서 원하는 주파수로 스위칭하여 출력을 발생시킨다.③ 출력전압 및 전류 파형- 전류 파형 : 구형파- 전압 파형 : 정현파④ 전류형 인버터의 특징- 회생(Regeneration) 이 가능하다.- 인버터의 주소자를 Turn-off 시간이 비교적 긴 Phase control 용 SCR을 사용한다.- 전류제어를 할 경우 토오크-속도 곡선의 불안정 영역에서 운전되므로 반드시 제어 루프 가 필요하다.- 인버터의 동작 주파수의 최소치와 최대치가 제한된다. (6 ~ 66Hz)최소 주파수 : 전동기의 맥동 토오크최대 주파수 : 인버터의 전류 실패 (Commutation failue)- 인버터 출력단과 모터 간의 역률개선용 진상콘덴서가 사용가능 하다.⑤ 전류형 인버터의 장점- 4상한 운전이 가능하다.- 전류회로가 간단하며, 고속 Thyristor가 필요 없다.- 전류가 제한되므로 Pull-Out 되지 않는다.- 과부하시에도 속도만 낮아지고 운전이 가능하다.- 넓은 범위에서 효과적인 토오크 제어를 할 수 있다.- 유도성 부하 외에 용량성 부하에도 사용할 수 있다.- 스위칭 소자 및 출력 변압기의 이용률이 높다.- 일정 전류특성으로 강력한 전압원을 가한 것처럼 기동 토오크가 크다.⑥ 전류형 인버터의 단점- 피드백이 필수적이므로 제어회로가 복잡하다.- 구형파 전류로 인해 저주파수에서 토오영향을 미칠 수 있다.- 부하 전동기 설계 시 누설 인덕턴스 문제와 회전자에서의 Skin effect를 고려해야 한 다.(2) 전압형 인버터① 개념전압형 인버터는 현재 널리 사용되고 있는 인버터로 전력형태는 아래그림과 같다. 교류전원을 사용할 경우에는 교류측 변환기 출력의 맥동을 줄이기 위하여 LC필터를 사용하는데 이를 인버터 측에서 보면 저 임피던스 직류 전압원으로 볼 수 있으므로 전압형 인버터라 한다. 제어방식이 PAM제어인 경우 컨버터부에서 전압이 제어되고, 인버터부에서 주파수가 제어되며, PWM제어인 경우 컨버터부에서 정류된 DC전압을 인버터부에서 전압과 주파수를 동시에 제어한다.② 시스템 부- 컨버터 부 : SCR 대신에 3상 다이오드모듈을 사용하여 교류전압을 직류로 정류시킨다.- DC-LINK 부 : DC-LINK 내의 직류전압을 CB (평활용 콘덴서)를 이용하여 평활시킨다.- 인버터 부 : 정류된 직류 전압을 PWM제어방식을 이용하여 인버터 부에서 전압과 주파 수를 동시에 제어 한다.③ 출력 전류 및 전압 파형- 전류 파형 : 정현파 (전동기 부하인 경우)- 전압 파형 : PWM 구형파④ 전압형 인버터의 특징- 1,2 상한 운전만 가능하며, 4상한 운전이 필요한 경우에는 Dual Converter를 사용 해야 한다.- 전류 파형의 피크치가 높으므로 주소자와 변압기 용량이 필요 이상으로 커진다.- PWM 파형에 의해 인버터와 모터 간의 역률 개선용 진상콘덴서 및 서지 옵저버를 부착 하지 말아야 한다.- 인버터의 주소자를 Trun-off 시간이 짧은 IGBT, FET 및 Transistor를 사용 한다.⑤ 전압형 인버터의 장점- 모든 부하에서 정류가 확실하다.- 속도제어 범위가 1:10 까지 확실하다.- 인버터 계통의 효율이 매우 높다.- 제어회로 및 이론이 비교적 간다하다.- 주로 소, 중 용량에 사용 한다.⑥ 전압형 인버터의 단점- 유도성 부하만을 사용 할 수 있다.- Regeneration을 하려면 듀얼 컨버터가 필요하다.- 스위칭 소자 및 출력

공학/기술| 2008.11.12| 11페이지| 1,500원| 조회(2,556)

주파수, 직류, 전압, 교류, 인버터

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변압기 평가A좋아요

1) 전자기유도그림 유도 작용자석이 코일을 지날 때 코일을 통하는 자기플럭스가 변하게 되고 코일내에는 유도기전력이 발생한다. 페러데이의 유도법칙에 의해▶여기서는 유도기전역이고,은 코일의 감은수,는 코일을 통과하는 플럭스의 변화율이다.그림1에서 기전력 대 시간의 그래프가 그려지고 곡선 밑의 면적은 적분에 의해 구해질 수 있다. 이 면적은 플럭스를 나타내고 다음 식과 같다.▶2) 변압기(1) 변압기의 원리발전기나 전동기는 기계에너지와 전기에너지를 상호 변환시키는 회전기기인 것에 비하여 변압기는 전자유도 작용을 이용하여 교류전압과 전류의 크기를 변성하는 장치로 2개의 전기회로와 1개의 자기회로로 이루어져 있다. 보통은 두 개의 전기회로 중 한쪽을 전원에 접속하고 다른 한쪽은 부하에 접속하면 전력은 자기회로를 통하여 부하에 전달된다. 이때 전원에 접속된 권선을 1차 권선, 부하에 접속된 권선을 2차 권선이라 한다. 보통 1차 권선에는 고압 또는 특고압이 연결되고, 2차 권선에는 저압이 연결된다. 그림은 변압기의 원리를 설면한 그림으로 철심은 규소강판을 사용한 철심을 성층한 구조로 되어 있다.(2) 변압기와 유도 기전력변압기는 교류전압(AC Voltages)을 증가하거나 감소시키기 위해 사용되는 장치이다. AC 전압은 2차 코일에 의해 둘러싸여진 변압기의 1차 코일에 가해진다. 둘은 전기적으로 연결되어 있지 않다. 1차 코일은 2차 코일에서 교류전압을 유도하는 2차 코일을 지나는 자기플럭스를 변화시킨다.만약 2차 코일의 감은수가 1차 코일 보다 많다면, 2차 코일에는 1차 코일보다 큰 전압이 유도될 것이다. 이를 승압기(step-up transformer)라 부른다.그와 반대로 2차 코일은 감은수가 1타 코일보다 적다면 전압은 떨어질 것이고 이를 강압기(step-down transformer)라 부른다.페러데이의 유도법칙에 의해 유도기전력(전압)은▶이므로 유도전압은 코일을 통과하는 자기플럭스의 변화율()과 코일의 감은 수(N)에 비례한다. 두 코일을 통과하는 플럭스의 ) 변압기의 분류와 용도◆ 구조별 분류분류의 종류상세 내용상 수단상 변압기?삼상 변압기?단/삼상 변압기 등내부 구조내철형 변압기?외철형 변압기권선 수2권선 변압기?3권선 변압기?단권 변압기 등절연의 종류A종 절연 변압기?B종 절연 변압기?H종 절연 변압기 등냉각 매체유입 변압기?수냉식 변압기?가스 절연 변압기 등냉각 방식유입 자냉식 변압기?송유 풍냉식 변압기?송유 수냉식 변압기 등탭 절환 방식부하시 탭 절환 변압기?무전압 탭 절환 변압기절연유 열화 방지 방식콘서베타 취부 변압기?질소 봉입 변압기 등◆ 전압용량별 분류변압기의 최고 정격 전압에 따라 초고압변압기, 특고압 변압기 등이 있다. 용량에 대하여는 대용량 변압기, 중용량 변압기, 소용량 변압기 등이 있으나 그 용량을 구분하는 범위는 애매하다.◆ 용도별 분류종 류용 도전력용 변압기발?변전소 또는 배전선에서 전압을 변경하여 전력을 공급할 목적으로 사용됩니다. 배전용 변압기도 이 일종입니다.절연 변압기복수의 계통간을 절연할 목적으로 사용됩니다. TIE 변압기라고도 합니다.이동용 변압기긴급 대비용으로 차량에 적재하여 용이하게 이동할 수 있는 변압기로 간단한 변전설비를 장착한 경우도 있습니다.접지 변압기전력 계통에 중성점을 설치하여 직접 또는 적당한 임피던스를 통하여 접지할 목적으로 사용됩니다.전기로용 변압기전기로에 전력을 공급하는 장치이며 전기로의 종류에 따라 여러 가지입니다. 일반적으로 2차측은 대전류입니다.반도체 전력 변환 장치용 변압기정류기?SCR 등의 전원 변압기 이며, 정류법에 따라 종류도 다양합니다. 정류기와 일체로 된 것도 있습니다.선박용 변압기선박 내의 배전에 사용하는 특수한 변압기로 NK규제 등에 준하여 제작되며 인정이 필요합니다.시동용 변압기대용량 전동기의 시동 전류를 제한할 목적으로 사용되는 변압기입니다.누설 변압기네온관 등의 방전관, 아크용접 등 부저항 특성을 가진 부하에 공급하는 전원에 사용합니다.시험용 변압기주로 고전압 또는 대전류 시험 전원으로 사용되는 변압기입니다.(4) 종류별 변압기유□ 종류① 66KV급 이상 : 1종광유 4호② 66KV 미만 : 1종광유 2호□ 보호 장치① 3000KVA 미만 : 콘서베이터형② 3000KVA 초과 : 질소봉입형□ 절연유의 열화원인① 수분흡수에 따른 산화작용② 금속 접촉③ 절연 재료④ 직사광선⑤ 이종 절연유의 혼합□ 열화 방지 방법① 첨가제에 의한 방법② 봉입가스에 의한 방법③ 활성 알루미나 등의 흡착제에 의한 방법□ 여과방법원심분리기법, 여과지법, 전기적 여과지법, 흡착법, 화학적방법 등이 있다. 1000KVA이하 변압기는 활선여과 가능하다.질소봉입변압기□ 변압기의 유 보존방식① 유입변압기에서 외함의 상부에 설치된 탱크(콘서베이터)속의 오일 상부에 공기를 사용하였을 때 공기중의 산소로 오일이 산화되어 열화한다. 이것을 방지하기 위해 공기 대신에 질소 가스를 봉입한 변압기② 콘서베이터속의 고무막(Diaphragm)이 절연유의 팽창 및 수축에 따라 유동되게 함으로써 절연유의 열화를 방지 한다.③ 변압기 절연유의 온도변화에 기인한 팽창 수축에 따라 콘서베이터 속의 고무셀(Air Seal Cell)이 팽창, 수축운동을 하게 하여 절연유를 열화를 방지한다.▶ 장점일반적으로 널리 사용되어 왔으며 가격이 저렴하다. 소음이 적으며 충격내전압이 차단기 2차측에 별도의 SA를 시설하지 않아도 된다. 옥내 옥외등 설치장소에 구애를 받지 않는다.▶ 단점절연유의 발화 온도가 낮고 연소성 이다. (대용량 변압기 안전 장치 필요) 절연물의 내열 온도가 A종(105)로 과부하 사용 시 열화 되기 쉽다. 옥내에 설치할 경우 오일의 유출등을 고려한 시설이 요구된다.▶ 사용 실적일반적으로 옥외용으로 널리 사용된다.◆ 몰드변압기몰드변압기종래의 유입식 및 건식 변압기의 문제점을 해결하기 위해 코일을 에폭시 수지로 몰드한 고체절연방식의 변압기를 말한다.▶ 장점권서의 몰딩처리로 우수한 기계적 단락 안정성이 있다. 편리한 유지보수가 가능하고 절연특성이 우수하여 안정성이 있다. 난연성, 내습성 등으로 옥내용으로 적합하다.① 난연성 : 자기소화성이 (운정 중 수지표면의 전위가 도체전위와 동일해 진다.)③ 내습성, 내진성 : 코일 및 충전부가 에폭시수지로 쌓여 내습, 내진성이 양호하다.④ 소형, 경량화 : 에폭시수지의 높은 절연내력 활용으로 소형 경량화 할 수 있다.⑤ 저전력손실 : 직접 공랭식으로 냉각되므로 중,대형에서 유입변압기에 비해 현저하게 전력손실이 줄어든다.⑥ 저 소음 : H종 건식변압기 : 50~60dB몰드 변압기 : 40~50dB⑦ 냉각효과 : 고, 저압측 코일간에 냉각 덕트로 공기에 의한 직접냉각으로 그 효과가 크다. (1500KVA 이상은 냉각 팬을 하부에 설치)⑧ 과부하 내량 : 고 진공상태에서 몰딩한 수지는 열용량이 크고 온도상승에 대한 시정수가 커서 단시간 과부하 내량이 크다. (용접기, 압연기에 적합하다)⑨견고한 구조 : 일체화된 몰드코일로 되어 있어서 운전 중에 진동, 단락시 전자기전력, 외부의 기자력, 이상진동 등에 강하다.⑩ 유지보수 반입설치의 용이 : 해체, 조립이 간단하다.(철심, 1차, 2차권선 등의 해체) 절연유의 유지보수, 건식 변압기의 내부청소, 휴지 후의 제습이 불필요 하다.▶ 단점유입변압기 보다 소음이 크다. 충격내전압이 낮아 차단기 2차 측에 SA를 설치 하여야한다. 동일용량일 경우 유입변압기에 비해 무부하 손실이 커진다. 고전압 인가 부분이 노출되어 절연거리 확보가 필요하다. (외함 필요)▶ 사용실적자가용설비의 옥내설치용으로 널리 사용 되고 있다.① 난연성, 안전성 : 고층빌딩, 병원, 호텔, 백화점, 극장, 지하상가 등② 내습, 내진성 : 토목, 건축 공업용, 터널 내 전원, 차량선박용③ 전기, 기계적 신뢰도 : 공공사업용 전원, 보안전원용, 크레인용④ 소형, 경량화 : 큐비클용 일반빌딩⑤ 저소음, 저진동 : 일반빌딩, 연구시험소용⑥ 단시간 과부하 내량 : 용접, 압연기용⑦ 유지보수, 점검이 용이 : 무인전원설비, 큐비클용◆ 건식변압기▶ 장점화재의 위험이 없고 가볍다. 유지보수가 편리하다.▶ 단점건식변압기타 기종의 변압기에 비하여 소음이 크다. 일반적으로 사용실적소형, 고압 (7.2Kv)이하에서 주로 사용 된다.◆ 몰드, 건식, 유입 변압기의 특성비교구분몰드건식유입기본절연고체기체액체절연구성에폭시수지+무기물충전제공기,MICA크라프트지 광유물내열계급B종 : 120F종 : 150H종 : 180A종 : 150권선허용온도상승한도금형방식 : 75무금형방식 : 150120절연유 : 55권선 : 50단시간 과부하내량200% 15분150% 15분전력속실작다작다크다소음중대소연소성난연성난연성가연성방재안전성흡습가능흡습가능개방형 흡습가능내습, 내진성매우강함강함강함단락강도강함강함매우강함외형치수소대대중량소중대충격파 내전압(22KV의 경우)95KV95KV150KV초기설치비XXO운전경비OOX3) 변압기 손실 및 효율 정의변압기의 손실은 철손과 동손 두가지로 나눌 수 있다. 철손은 부하의 유무에 관계없이 전압만이 인가되면 발생되는 것으로 이것을 무부하 손이라고 부르기도 한다. 무부하 손실에는 이밖에도 여자전류에 의한 권선의손 및 절연물의 유전체손도 다소 포함되어 있지만 이들의 양이 워낙 적기 때문에 주로 철손만으로 이루어진다고 생각 하면 된다.이에 대하여 동손은 부하전류에 의한 권선의손으로서 이것은 부하가 변동하면 전류의 제곱에 비례해서 증갑하게 되며 보통 이것을 부하 손실이라고 부르고 있다.철손[%]동손[%]합계[%]손실 전력(첨두부하시)3367100손실전력량6535100주상변압기의 철손과 동손의 비율(1) 변압기의 철손2차 권선은 개방하고 1차 단자에 정격 전압을 기할 때 생기는 손실은 여자전류에 의한 권선의 저항손은 작은 전력이고 절연물 중의 유전체손은 매우 높은 전압에 사용하는 것 외에는 대단히 작으므로 이것을 무시하면 무부하손은 히스테리시스손과 와류손의 합인 철손이라 해도 무방하다.① 히스테리시스손철심을 자화하는 경우에 있어서 자계강도를 강화시켜 갈 때의 자속밀도의 변화를 나타내는 곡선과 자계를 나타내는 곡선은 일치하지 않고 별도의 경로를 통하기 때문에 환상 곡선으로 된다. 이와 같은 현상을 히스테리시스 현상이라고 하며, 그 곡선을시된다.

공학/기술| 2008.11.10| 11페이지| 1,500원| 조회(2,769)

변압기, 동손, 철손, 유입변압기, 몰드변압기

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임피던스와 스미츠차트

Impedance와 스미스차트Impedance임피던스는 기호로 Z로 표시하며 AC(교류회로)에서 설명하는 전자요소,회로,시스템에 상대되는 표현이다. 임피던스는 두개의 독립된 스칼라성분 저항과 리엑턴스의 벡터적 합성이 임피던스로 결합된다.Resistance전류는 단위시간당 이동하는 전자의 수에 따르는데 1초 동안 6.28*10E+18개의 전자가 이동하며 1암페어(Ampere)가 흐른다고 하며 기호로 1[A]로 표시한다 물질내부에는 그 물질을 구성하는 원자가 있으므로 결국 이 자유전자들은 이 원자들 틈새를 이동해야 하므로 이동하는데 방해를 받는다. 이렇게 전자의 이동을 방해하는 성질을 저항(Resistance)이라고 한다.같은 물질이라도 단면적이 클수록 이동할 수 있는 틈새공간은 넓어진다. 통과해야 할 길이가 긴 경우에는 시작단에서 끝단까지 통과하는데 시간이 많이 걸리게 되고, 이에 따라서 단위시간당 통과하는데 어려움이 있게 된다. 그러므로 전기저항을 나타내는 식은 다음과 같다. (물질의 저항) = (물질의 종류에 따르는 상수) * (길이) / (단면적)저항값의 단위는 ohm이라는 사람의 이름을 사용하여 ohm(Ω:옴)이 사용되고 있다. 저항의 기호는 R로 표시하고 단위기호로는 Ω으로 표시한다. 회로도의 기호는 을 사용한다Inductance회로를 흐르고 있는 전류의 변화에 의해 전자기유도로 생기는 역기전력의 비율을 나타내는 양 초당 1[A]의 전류변화가 1[V]의 유도전압을 발생시킬때, 인덕터의 인덕턴스는 1H가 된다.도선에 전류가 흐를 때 그 전류의 변화를 막으려는 성질인덕터의 S파라미터 -인덕터는 고주파 신호의 통제를 억제하고 있다.자기유도와 상호유도자기유도-코일의 전류가 변할 때는 언제나 유도기전력 emf가 생긴다. 상호유도인덕터의 코일 형태Capacitance전압을 가했을 때 축적되는 전하량의 비율을 나타내는 양 단위 [F]페럿 기호 C커패시터의 S파라미터 -C값이 높아질수록 저주파는 물론 고주파 성분이 더 많이 통과하고 있다.직류와 교류에서의 커패시터공진(resonance)L과 C가 평형을 이루면서 특정 주파수에 대한 선택적 특성을 갖게 되는 바로 그 지점을 우리는 공진(resonance)라 한다.임피던스 매칭 = 공진Q(Quality factor)Q : 주파수 선택 특성품 질을 의미한다.스미스차트스마트차트는 좌표 계이다. 한 축은 실수, 나머지 한 축은 허수를 나타내는 복소 좌표계 이다.Normalization (정규화)스미스 차트에서의 Short와 OpenSmith chart궤적 이동{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2008.11.10| 24페이지| 1,500원| 조회(426)

임피던스, 인덕터, 스미스차트, 인덕턴스, 캐패시턴스

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