A DDG加熱変圧器は、工業用加熱用途向けに設計された特殊な低電圧、大電流乾式変圧器です。
一般的な機器向けに電圧を上げたり下げたりする標準的な電源変圧器とは異なり、DDG 変圧器は何かが異なります。通常の線間電圧 (通常は 380 V または 220 V) を受け取り、それを非常に低い電圧 (多くの場合わずか数十ボルト) に変換しながら、時には数千アンペアにもなる膨大な電流を供給します。
なぜなら、多くの工業用加熱プロセス(溶解、焼きなまし、鍛造、石英管加熱、抵抗加熱)では、効率的かつ安全に熱を発生させるために低電圧と大電流が必要となるからです。
標準的な電源ではそのような出力を生成できません。 DDG トランスは、この作業専用のツールです。
つまり、必要な場所と方法で、電気を集中熱に変換します。
動作原理は電磁誘導という変圧器と同じですが、設計の優先順位は異なります。
ステップ 1 – 入力
一次巻線は標準 AC 電源 (通常は 50/60Hz で 380V または 220V) に接続されます。
ステップ 2 – ステップダウン
二次巻線の巻数は一次巻線よりもはるかに少ないです。これにより、出力電圧が大幅に低下し (多くの場合、10V、20V、40V、または 60V)、電流が比例して増加します。
ステップ 3 – 高電流出力
電力が節約されるため (損失を無視)、電圧を 10:1 に下げると、利用可能な電流が 10:1 増加します。 40V 二次電圧は数百または数千アンペアを供給できます。
ステップ 4 – 発熱体に接続する
低電圧、高電流出力は、グラファイトロッド、モリブデン電極、抵抗線、石英管などの発熱体に直接接続します。高電流により、素子が急速かつ激しく加熱されます。
ステップ 5 – 電力レギュレータによる制御
ほとんどの設置では、DDG 変圧器はサイリスタ電力レギュレータ (SCR) と組み合わせられます。レギュレータは変圧器の入力電力を調整し、出力電流、ひいては加熱温度の正確な制御を可能にします。
その結果、産業プロセス向けのクリーンで制御可能な高強度の熱が得られます。
DDG 加熱変圧器の一般的なタイプ
DDG 変圧器は万能ではありません。通常、これらは特定のアプリケーション向けに構築されます。
| タイプ | 代表的な二次電圧 | 標準電流 | 共通アプリケーション |
| 低電圧、大電流 | 10V~40V | 500A~5000A | 電気炉、結晶育成、グラファイトヒーター |
| 中電圧加熱 | 40V~110V | 200A~2000A | 焼鈍、鍛造、金属処理 |
| 石英管ヒーター | 50V~220V | 100A~1000A | 石英管加熱、拡散炉 |
| 電極ボイラー・塩浴 | 10V~30V | 1000A~10000A | 電極ボイラー、塩浴炉 |
| カスタム/マルチタップ | ユーザー定義 | ユーザー定義 | 専門的な研究開発、研究室の加熱、珍しい材料 |
ほとんどのユニットは注文を受けてから製造され、既製の在庫はありません。電圧、電流、冷却方法、物理的サイズはすべてお客様の加熱プロセスに適合します。
重工業はそれらなしでは運営できません。その理由は次のとおりです。
1. 集中した熱を安全に生成します
電圧が低いということは、高温環境におけるアーク放電、故障、または偶発的な衝撃のリスクが少ないことを意味します。一次側と二次側の間の絶縁により、上流の電力システムも保護されます。
2. 継続的な高負荷に耐えられるように設計されています。
工業用暖房は断続的ではありません。炉は数日または数週間稼働できます。 DDG 変圧器は、そのデューティ サイクルに対応するために、特大の銅巻線、耐久性の高いコア、および堅牢な冷却を備えて構築されています。
3. 高調波や歪みを許容します
変圧器の出力を制御するサイリスタ レギュレータは、高調波電流を生成します。 DDG 変圧器は、繊細な電子機器とは異なり、故障することなく高温で騒音を発生させて動作するように設計されています。
4. 現場で修理可能です
何かが失敗した場合(そして最終的にはそうなるでしょう)、設計は単純です。銅線は巻き直すことができます。端子の交換が可能です。冷却ファンは交換可能です。重工業では、初期費用よりも修理のしやすさが重要です。
5. 非常に効率的です
適切に設計された DDG 変圧器を定格負荷付近で動作させると、95 ~ 98% の効率を達成できます。いずれにしても損失は加熱プロセスに入りますが、損失が少ないということは、運用コストが低くなり、上流のブレーカーやケーブルへの負担が軽減されることを意味します。
DDG 変圧器がなければ、電気炉、結晶成長装置、および工業用ヒーターは非実用的、安全ではない、または信じられないほど非効率なものになります。
5. 適切な DDG 加熱変圧器の選択
加熱変圧器の選択は、標準の配電ユニットを選択することとは異なります。間違ったやり方をすると、炉が温度に達しなかったり、ブレーカーが常に落ちたりすることになります。
ステップ 1 – 暖房負荷を定義する
何を加熱しているのですか?黒鉛?金属?石英?ガラス?各材料は、温度の変化に応じて異なる抵抗特性を持ちます。変圧器の二次電圧は、室温ではなく動作温度で負荷の抵抗と一致する必要があります。
ステップ 2 – 二次電圧と二次電流を計算する
オームの法則と目標電力 (kW) を使用します。
電力 (kW) = 電圧 × 電流 ÷ 1,000
例: エレメントに 100kW の加熱電力が必要です。
二次電圧 = 50V の場合、電流 = 100,000W ÷ 50V = 2,000A となります。
二次電圧 = 20V の場合、電流 = 100,000W ÷ 20V = 5,000A となります。
電圧が低い = 電流が高い = ケーブルが太くなり、バスバーが重くなり、接続抵抗に注意が必要になります。
ステップ 3 – 冷却方法の選択
| 冷却 | 説明 | 最適な用途 |
| AN(自然空気) | ファンはいません。シンプルで静かですが、大きくて重いです。 | 小型ユニット、断続的勤務 |
| AF(強制エア) | ファンは巻線に空気を送ります。コンパクト。 | ほとんどの産業用ユニットは最大 ~500kVA |
| 水冷式 | 銅管は巻線内に水を運びます。非常にコンパクトで、非常に効率的です。 | 非常に高い電流 (>5000A)、限られたスペース |
ステップ 4 – 一次電圧を確認する
標準: 380V、400V、415V、460V。一部のユニットは 220V 単相用に作られていますが、暖房用には三相の方がはるかに一般的です。
ステップ 5 – 規制と管理を指定する
ほとんどの DDG 変圧器は、一次側に配置されるサイリスタ電力レギュレータ (SCR スタック) とペアになっています。レギュレータは電圧を調整して温度を制御します。
決める:
開ループ (手動調整) または閉ループ (熱電対フィードバック + PID)?
アナログ制御 (0 ~ 10V、4 ~ 20mA) またはデジタル (Modbus、Profibus)?
電流、電圧、電力をローカルに表示する必要がありますか?
ステップ 6 – 物理的制約を確認する
利用可能な床面積
持ち上げるポイントと重量
ケーブル取出口方向(上、下、側面)
周囲温度 (高温環境とは、定格を下げるか、より大規模な冷却を意味します)
DDG 加熱変圧器は「華やかな」機器ではありません。無線で通信したり、自己診断したり、派手なグラフを作成したりすることはありません。
しかし、結晶成長炉が毎日、毎週、30 ボルトで 4,000 アンペアを必要とする場合、他に何も役に立ちません。
それは主力製品です。重く、熱く、うるさいですが、正しく組み立てられれば非常に信頼できます。
真空炉、結晶引き上げ装置、石英ヒーター、塩浴、抵抗焼鈍ラインなどの工業用加熱システムを設計、アップグレード、または保守している場合、DDG 変圧器はその中心となります。
変圧器を正しく設置すれば、下流側のすべてが正常に機能します。
