JPH0261044B2 - - Google Patents

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JPH0261044B2
JPH0261044B2 JP56182910A JP18291081A JPH0261044B2 JP H0261044 B2 JPH0261044 B2 JP H0261044B2 JP 56182910 A JP56182910 A JP 56182910A JP 18291081 A JP18291081 A JP 18291081A JP H0261044 B2 JPH0261044 B2 JP H0261044B2
Authority
JP
Japan
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temperature
thyristor
heater
power
thyristors
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP56182910A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5884314A (en
Inventor
Takeshi Sakizaka
Akio Katayama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sansha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Sansha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sansha Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Sansha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority to JP56182910A priority Critical patent/JPS5884314A/en
Publication of JPS5884314A publication Critical patent/JPS5884314A/en
Publication of JPH0261044B2 publication Critical patent/JPH0261044B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/20Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
    • G05D23/22Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature the sensing element being a thermocouple
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1927Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors
    • G05D23/193Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors sensing the temperaure in different places in thermal relationship with one or more spaces
    • G05D23/1932Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors sensing the temperaure in different places in thermal relationship with one or more spaces to control the temperature of a plurality of spaces
    • G05D23/1934Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors sensing the temperaure in different places in thermal relationship with one or more spaces to control the temperature of a plurality of spaces each space being provided with one sensor acting on one or more control means

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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

この発明は、電気炉内に分散配置されたヒータ
を、交流電源にサイリスタを介して接続し、前記
サイリスタを前記交流電源の零電圧時に適数サイ
クル周期でターンオンさせることにより、各ヒー
タへの電力供給量を調整するサイクル制御式の電
力調整装置に関する。 従来、ガラスの溶融等に用いられる電気炉の炉
内温度を自動調整するために、前記電気炉の内に
分散配置された複数のヒータをそれぞれサイリス
タを介して交流電源に接続し、各サイリスタの導
通角を炉内温度に応じて制御することが行なわれ
ている。これを第1図により説明すると、電気炉
1の第1のヒータ2は、逆並列接続された2個の
サイリスタ素子3,4からなる両方向性サイリス
タ5を介して交流電源6に接続され、電気炉1の
第2のヒータ7は、逆並列接続された2個のサイ
リスタ素子8,9からなる両方向性サイリスタ1
0を介して交流電源6に接続されている。また、
サイリスタ5の導通角を制御するための第1のゲ
ート制御回路11の信号入力端子には、第1のヒ
ータ2の近傍に設置された温度検出器としての第
1の熱電素子12が接続され、サイリスタ10の
導通角を制御するための第2のゲート制御回路1
3の信号入力端子には、第2のヒータ7の近傍に
設置された温度検出器としての第2の熱電素子1
4が接続されている。 このように構成された装置では、電気炉1のサ
イリスタ5,10の設置個所の温度が第1および
第2の熱電素子12,14によつて検出され、こ
の検出温度に応じた電源サイクル数の間隔でサイ
リスタ5,10にトリガパルスが供給され、第1
および第2のヒータ2,7に対する電力供給量が
調整されるので、炉内温度を常に所定値に保つこ
とが可能となる。しかし、交流電源の任意の位相
でサイリスタ5,10がターンオンして負荷電流
が急激に大きい値を示し、高周波ノイズを発生す
るので、他の電気機器、とくに通信機器に悪影響
を与えるという欠点がある。 そこで、第1および第2のゲート制御回路1
1,13によつて制御されるサイリスタ5,10
のターンオン時点を、交流電源6の交流サイクル
の零電圧時に選ぶことが行なわれている。この場
合、第1のヒータ2に所属しているサイリスタ5
は、たとえば第2図のaに正弦波形で示す期間に
のみ導通し、第2のヒータ7に所属しているサイ
リスタ10は、たとえば第2図のbに正弦波形で
示す期間にのみ導通するので、前述のような高周
波ノイズ発生の危惧が解消される。 ところが、このようなサイクル制御式の電力調
整装置では、第1のヒータ2に所属しているサイ
リスタ5と、第2のヒータ7に所属しているサイ
リスタ10とが、相互に関連性をもつことなく独
自に導通し、しかも、導通時の位相は合致するの
で、第2図のcに示すように、両ヒータ2,7の
合成負荷電流が過大となつたり、0となつたり
し、全体の電力消費が電源サイクル数単位で変動
する。そのため、電源容量としては、両ヒータ
2,7の定格電力を合計した、かなり大きいもの
を必要とする。また、負荷電流が数サイクルの周
期で大きく変化するので、電圧フリツカを生じ、
他の電気機器に悪影響を与える欠点がある。そし
て、この欠点はヒータ数が多くなる程著しくな
る。 ところで、ガラスの溶融等を行なう電気炉で
は、昇温期間にかなりの電力を必要とするが、所
定温度に達したのちの保温期間においては、通
常、各ヒータの定格の10〜50%程度の電力を供給
するだけでよい。その上、数10日ないし数か月に
わたつて連続運転を行なう電気炉では、昇温に1
日程度を費やしても差しつかえがないので、たと
え昇温期間であつても、各ヒータを定格電力で連
続動作させなくてもよい。 この発明は、前記の諸点に留意してなされたも
のであり、電気炉内の温度変化を検出する温度乱
れ検出器と、 前記温度乱れ検出器の検出結果により全体の電
力消費をほぼ一定に保持するように温度検出器の
検出温度に応じた各サイリスタのトリガパルスを
制限する周期パターンで前記各サイリスタのター
ンオン阻止用のリミツトパルスを発生するリミツ
トパルス発生器と、 前記各リミツトパルスにより前記各トリガパル
スをゲート制御して前記各サイリスタのゲートに
供給するトリガ制御回路とを備えたサイクル制御
式の電力調整装置を提供するものである。 したがつて、この発明の電力調整装置による
と、温度乱れ検出器の検出結果にもとづいてリミ
ツトパルス発生器から出力される各サイリスタの
リミツトパルスにより、トリガ制御回路は各温度
検出器の検出温度に応じた電源サイクル数の間隔
の各サイリスタのトリガパルスを、前記各リミツ
トパルスの周期パターンで制限して出力する。 このとき、全体の電力消費をほぼ一定に保つた
め、たとえばヒータが2個設けられた場合は、温
度の低いヒータ側のサイリスタのターンオンサイ
クル数が多くなる周期パターンで交流電源の零電
圧に周期して両ヒータのサイリスタが交互にター
ンオンし、ヒータが4個設けられた場合は、同様
の周期パターンで前記零電圧に同期して各ヒータ
のサイリスタが2個ずつ交互にターンオンする。 そのため、全体の電力消費を電源サイクル数単
位で急変動することなく、電気炉内の温度を均一
に保つて昇温,保温が行なえ、ターンオンにもと
づく高周波ノイズ,負荷電流変動にもとづく電圧
フリツカを防止して温度むらのない昇温,保温を
行うことができ、しかも、装置の電源容量を従来
より小さくすることができる。 つぎに、この発明の電力調整装置を、その実施
例を示した第3図以下の図面とともに詳細に説明
する。 第3図において、電気炉1の第1のヒータ2
は、両方向性サイリスタ5を介して交流電源6に
接続され、電気炉1の第2のヒータ7は、両方向
性サイリスタ10を介して交流電源6に接続され
ている。また、サイリスタ5のゲートに信号出力
端子を接続した第1のトリガ制御回路15の信号
入力端子に、第1のヒータ2の近傍に設置された
第1の熱電素子12が接続され、サイリスタ10
のゲートに信号出力端子を接続した第2のトリガ
制御回路16の信号入力端子には、第2のヒータ
7の近傍に設置された第2の熱電素子14が接続
されている。 さらに、散設された多数の熱電素子からなる温
度乱れ検出器17が、電気炉1の適当個所に設置
されている。温度乱れ検出器17は、炉内温度の
変化、すなわち炉内を被加熱物が通過するさい等
に生じる炉内温度の変化を、炉内全般にわたり検
出するためのものであり、温度乱れ検出器17に
接続されたリミツトパルス発生回路18の信号出
力端子は、第1および第2のトリガ制御回路1
5,16のいま一つの信号入力端子に接続されて
いる。 第1のトリガ制御回路15は、交流電源6の交
流サイクルの零電圧時に、第1の熱電素子12の
出力信号によつて決まる適数サイクル周期でパル
ス信号を発生する機能とANDゲート機能とを有
し、第2のトリガ制御回路16は、交流電源6の
交流サイクルの零電圧時に、第2の熱電素子14
の出力信号によつて決まる適数サイクル周期でパ
ルス信号を発生する機能とANDゲート機能とを
有している。一方、リミツトパルス発生回路18
は、炉内温度に乱れを生じた場合に、電気炉1が
必要とするヒータ電力を予測するとともに、第1
および第2のトリガ制御回路15,16から当該
サイリスタ5,10のゲートに向けて同時にゲー
トトリガパルスが送出されるのを阻止するための
ローレベルのリミツトパルスを発生する。 電気炉1の昇温期間においては、炉内温度が比
較的低く、したがつて、第1および第2の熱電素
子12,14は、第1および第2のトリガ制御回
路15,16に対し、1サイクル周期でのトリガ
パルス発生を要請する。一方、炉内温度の乱れは
なく、したがつて、温度乱れ検出器17の出力信
号は0であり、リミツトパルス発生回路18から
は、たとえば第4図のa,bに示すような50%対
50%の1サイクルずれた2サイクル周期パターン
のリミツトパルスが、第1および第2のトリガ制
御回路15,16にそれぞれ送出される。このた
め、第1および第2のトリガ制御回路15,16
はそれぞれ、両入力信号をANDゲートし、サイ
リスタ5,10のゲートに向けて、第4図のa,
bに示すような2サイクル周期の交互のゲートト
リガパルスを送り込み、両サイリスタ5,10は
交互に導通し、第1および第2のヒータ2,7に
は、それぞれ第5図のa,bに示すような、定格
の50%に相当する電力が供給される。 電気炉1の保温期間においては、炉内温度がか
なり上昇しているので、第1および第2の熱電素
子12,14は、第1および第2のトリガ制御回
路15,16に対し、数サイクル周期でのトリガ
パルス発生を要請する。一方、炉内温度の乱れは
なく、したがつて、温度乱れ検出器17の出力信
号は0であり、リミツトパルス発生回路18から
は、前述と同様の50%対50%の周期パターンのリ
ミツトパルスが送出される。このため、両サイリ
スタ5,10は交互に導通し、第1および第2の
ヒータ2,7にそれぞれ定格の10%程度の電力が
供給されることになる。 被加熱物が第1のヒータ2側から炉内に挿入さ
れると、少なくとも第1のヒータ2の近傍におけ
る炉内温度が低下するので、第1の熱電素子12
または第1および第2の熱電素子12,14は、
当該トリガ制御回路に対し、より短いサイクル周
期でのトリガパルス発生を要請する。一方、温度
乱れ検出器17は、被加熱物が炉内に挿入された
ことを検出し、この検出結果をリミツトパルス発
生回路18に伝えるので、リミツトパルス発生回
路18は、温度乱れが解消されるまでの間、たと
えば第4図のc,dに示すような80%〜対20%の
周期パターンのリミツトパルスを送出する。この
ため、両サイリスタ15,16は交互に導通し、
第5図のc,dに示すように、第1のヒータ2に
定格の80%に近い電力が供給され、第2のヒータ
2には定格の10%程度の電力が供給される。 また、被加熱物が第2のヒータ7側へ移動して
くると、前述とは逆に、第2のヒータ7に定格の
80%程度の電力が供給され、第1のヒータ2に定
格の10%程度の電力が供給される。 なお、第4図のeとf,cとd,iとjおよび
kとlは、それぞれ、リミツトパルス発生回路1
8から出力され得る90%対10%,87.5%対12.5
%,75%対25%および66.7%対33.3%の周期パタ
ーンのリミツトパルスを例示するものであり、同
図のmおよび第5図のeは、交流電源6の正弦波
形を示す。 以上の説明から明らかなように、第3図に示す
構成の装置では、第1および第2のヒータ2,7
に対して同時に電力が供給されず、全体の電力消
費が一定に保持されるとともに、高周波ノイズや
電圧フリツカを生じることがなく、しかも、電源
容量は小さくてすむ。 つぎに、この発明を大容量の電気炉に適用した
実施例を第6図に示す。この場合、電気炉1は、
第1および第2のヒータ2,7ならびに第1およ
び第2の熱電素子12,14のほかに、第3およ
び第4のヒータ19,20ならびに第3および第
4の熱電素子21,22を備え、第3のヒータ1
9は、両方向性サイリスタ23を介して交流電源
6に接続され、第4のヒータ20は両方向性サイ
リスタ24を介して交流電源6に接続され、第3
の熱電素子21は、第3のトリガ制御回路25
に、そして、第4の熱電素子22は、第4のトリ
ガ制御回路26にそれぞれ接続されている。被加
熱物位置検出器27は、その出力信号に応じた運
転モードを判定する運転モード判定器28に接続
されており、この判定器28とともに温度乱れ検
出器を形成する。また、運転モード判定器28に
接続されたリミツトパルス発生回路18の信号出
力端子は、第1ないし第4のトリガ制御回路1
5,16,25,26に接続されている。 なお、被加熱物位置検出器27は、散設された
多数の熱電素子または光電スイツチ等によつて構
成され、またリミツトパルス発生回路18は、第
1のヒータ2に所属するサイリスタ5と第3のヒ
ータ19に所属するサイリスタ23とが同時に導
通するのを阻止するためのリミツトパルスのほか
に、第2のヒータ7に所属するサイリスタ10と
第4のヒータ20に所属するサイリスタ24とが
同時に導通するのを阻止するためのリミツトパル
スを発生する。 そして、電気炉1の昇温期間においては、第1
ないし第4の熱電素子12,14,21,22の
出力信号がともに小さく、リミツトパルス発生回
路18からは、たとえば第4図のa,bに示す50
%対50%のリミツトパルスが、第1および第3の
トリガ制御回路15,25ならびに第2および第
4のトリガ制御回路16,26に送出される。こ
のため、第1ないし第4のヒータ2,7,19,
20は、それぞれ定格の約50%の電力供給を受け
て動作する。また、保温期間における第1ないし
第4のヒータ2,7,19,20は、前述の実施
例におけると同様の動作原理により、定格の10%
程度の電力供給を受けて動作する。 そして、被加熱物が電気炉1に接近すると、被
加熱物位置検出器27が検出動作を開始し、運転
モード判定器28は、被加熱物位置検出器27か
らの信号を分析して温度変化を検出し所定の運転
モードを選択・判定する。いま、この判定結果を
Aとすると、次表に例示するように、リミツトパ
ルス発生回路18から第4図のi,a,j,bに
示す周期パターンのリミツトパルスが、第1ない
し第4のトリガ制御回路15,16,25,26
に向けてそれぞれ送出される。一方、第1ないし
第4の熱電素子12,14,21,22は、それ
ぞれの検出信号を当該トリガ制御回路に送り込む
ので、両信号のANDゲート出力にもとづくゲー
トトリガパルスが、当該サイリスタのゲートに加
わり、第1のヒータ2に対して定格の約75%の電
力が供給され、第2ないし第4のヒータ7,1
9,20に対してそれぞれ定格の約10%の電力が
供給される。
This invention connects heaters distributed in an electric furnace to an AC power source via thyristors, and turns on the thyristor at an appropriate number of cycles when the AC power source is at zero voltage, thereby supplying power to each heater. The present invention relates to a cycle control type power adjustment device that adjusts the amount of power supplied. Conventionally, in order to automatically adjust the furnace temperature of an electric furnace used for melting glass, etc., a plurality of heaters distributed within the electric furnace are each connected to an AC power source via a thyristor, and each thyristor's The conduction angle is controlled according to the temperature inside the furnace. To explain this with reference to FIG. 1, the first heater 2 of the electric furnace 1 is connected to an AC power source 6 via a bidirectional thyristor 5 consisting of two thyristor elements 3 and 4 connected in anti-parallel. The second heater 7 of the furnace 1 is a bidirectional thyristor 1 consisting of two thyristor elements 8 and 9 connected in antiparallel.
0 to the AC power source 6. Also,
A first thermoelectric element 12 as a temperature detector installed near the first heater 2 is connected to a signal input terminal of a first gate control circuit 11 for controlling the conduction angle of the thyristor 5. Second gate control circuit 1 for controlling the conduction angle of the thyristor 10
A second thermoelectric element 1 as a temperature detector installed near the second heater 7 is connected to the signal input terminal 3.
4 is connected. In the device configured in this way, the temperature at the location where the thyristors 5 and 10 of the electric furnace 1 are installed is detected by the first and second thermoelectric elements 12 and 14, and the number of power cycles is determined according to the detected temperature. Trigger pulses are supplied to the thyristors 5 and 10 at intervals, and the first
Since the amount of power supplied to the second heaters 2 and 7 is adjusted, the temperature inside the furnace can always be maintained at a predetermined value. However, the thyristors 5 and 10 turn on at any phase of the AC power supply, causing the load current to suddenly show a large value and generating high-frequency noise, which has the disadvantage of adversely affecting other electrical equipment, especially communication equipment. . Therefore, the first and second gate control circuits 1
Thyristors 5, 10 controlled by 1, 13
The turn-on point of the AC power supply 6 is selected at zero voltage of the AC cycle of the AC power supply 6. In this case, the thyristor 5 belonging to the first heater 2
For example, the thyristor 10 belonging to the second heater 7 is conductive only during the period shown by the sine waveform in b of FIG. , the fear of high frequency noise generation as described above is eliminated. However, in such a cycle control type power adjustment device, the thyristor 5 belonging to the first heater 2 and the thyristor 10 belonging to the second heater 7 are related to each other. Since the conduction occurs independently, and the phases match when conduction occurs, the combined load current of both heaters 2 and 7 becomes excessive or becomes 0, as shown in c in Figure 2, and the overall Power consumption varies by number of power cycles. Therefore, the power supply capacity needs to be quite large, which is the sum of the rated power of both heaters 2 and 7. Also, since the load current changes greatly over several cycles, voltage flickers occur.
There are drawbacks that can adversely affect other electrical equipment. This drawback becomes more noticeable as the number of heaters increases. By the way, electric furnaces used for melting glass require a considerable amount of power during the temperature rising period, but during the heat retention period after reaching a predetermined temperature, usually 10 to 50% of each heater's rating is used. All you need to do is supply electricity. Furthermore, in electric furnaces that operate continuously for several tens of days to several months, the temperature rise takes
Since it is acceptable to spend several days, it is not necessary to operate each heater continuously at the rated power even during the temperature rising period. This invention has been made with the above-mentioned points in mind, and includes a temperature disturbance detector that detects temperature changes within an electric furnace, and a system that maintains the overall power consumption almost constant based on the detection results of the temperature disturbance detector. a limit pulse generator that generates a limit pulse for preventing turn-on of each thyristor in a periodic pattern that limits the trigger pulse of each thyristor according to the temperature detected by the temperature detector; The present invention provides a cycle-controlled power regulating device including a trigger control circuit that controls and supplies the gates of each of the thyristors. Therefore, according to the power adjustment device of the present invention, the limit pulse of each thyristor output from the limit pulse generator based on the detection result of the temperature disturbance detector causes the trigger control circuit to adjust the limit pulse according to the detected temperature of each temperature detector. The trigger pulses of each thyristor at intervals equal to the number of power supply cycles are limited and output by the periodic pattern of each limit pulse. At this time, in order to keep the overall power consumption almost constant, for example, if two heaters are installed, the AC power supply is cycled to zero voltage in a periodic pattern in which the number of turn-on cycles of the thyristor on the heater side with the lower temperature increases. When four heaters are provided, two thyristors of each heater are alternately turned on in synchronization with the zero voltage in a similar periodic pattern. Therefore, the overall power consumption does not fluctuate suddenly with each power cycle, and the temperature inside the electric furnace can be maintained uniformly during heating and heat retention, preventing high-frequency noise caused by turn-on and voltage flicker caused by load current fluctuations. It is possible to raise and maintain the temperature evenly, and the power supply capacity of the device can be made smaller than before. Next, the power regulating device of the present invention will be explained in detail with reference to the drawings from FIG. 3 onwards showing an embodiment thereof. In FIG. 3, the first heater 2 of the electric furnace 1
is connected to an AC power source 6 via a bidirectional thyristor 5, and the second heater 7 of the electric furnace 1 is connected to the AC power source 6 via a bidirectional thyristor 10. Further, the first thermoelectric element 12 installed near the first heater 2 is connected to the signal input terminal of the first trigger control circuit 15 whose signal output terminal is connected to the gate of the thyristor 5.
A second thermoelectric element 14 installed near the second heater 7 is connected to a signal input terminal of a second trigger control circuit 16 whose signal output terminal is connected to the gate of the second trigger control circuit 16 . Furthermore, temperature disturbance detectors 17 made up of a large number of scattered thermoelectric elements are installed at appropriate locations in the electric furnace 1. The temperature disturbance detector 17 is for detecting changes in the temperature inside the furnace, that is, changes in the temperature inside the furnace that occur when objects to be heated pass through the furnace, etc. The temperature disturbance detector 17 is a temperature disturbance detector. The signal output terminal of the limit pulse generation circuit 18 connected to the trigger control circuit 17 is connected to the first and second trigger control circuits 1
It is connected to another signal input terminal of 5 and 16. The first trigger control circuit 15 has a function of generating a pulse signal at an appropriate number of cycles determined by the output signal of the first thermoelectric element 12 at zero voltage of the AC cycle of the AC power supply 6, and an AND gate function. The second trigger control circuit 16 controls the second thermoelectric element 14 at zero voltage of the AC cycle of the AC power supply 6.
It has a function of generating a pulse signal at an appropriate number of cycles determined by the output signal of , and an AND gate function. On the other hand, the limit pulse generation circuit 18
predicts the heater power required by the electric furnace 1 when there is a disturbance in the temperature inside the furnace, and
A low-level limit pulse is generated to prevent the second trigger control circuits 15 and 16 from simultaneously sending gate trigger pulses to the gates of the thyristors 5 and 10. During the heating period of the electric furnace 1, the temperature inside the furnace is relatively low, so the first and second thermoelectric elements 12, 14 are controlled by the first and second trigger control circuits 15, 16. Requests trigger pulse generation at one cycle period. On the other hand, there is no disturbance in the temperature inside the furnace, so the output signal of the temperature disturbance detector 17 is 0, and the limit pulse generating circuit 18 outputs a 50% response signal as shown in a and b in FIG.
Limit pulses with a two-cycle periodic pattern shifted by one cycle of 50% are sent to the first and second trigger control circuits 15 and 16, respectively. Therefore, the first and second trigger control circuits 15 and 16
are AND gated both input signals and routed to the gates of thyristors 5 and 10 as shown in FIG.
Alternate gate trigger pulses with a two-cycle period as shown in FIG. Power equivalent to 50% of the rating is supplied as shown. During the heat retention period of the electric furnace 1, the temperature inside the furnace rises considerably, so the first and second thermoelectric elements 12 and 14 are operated several cycles with respect to the first and second trigger control circuits 15 and 16. Requests periodic trigger pulse generation. On the other hand, there is no disturbance in the temperature inside the furnace, so the output signal of the temperature disturbance detector 17 is 0, and the limit pulse generation circuit 18 sends out limit pulses with the same 50% vs. 50% periodic pattern as described above. be done. Therefore, both the thyristors 5 and 10 are alternately conductive, and power of approximately 10% of the rated power is supplied to the first and second heaters 2 and 7, respectively. When the object to be heated is inserted into the furnace from the first heater 2 side, the temperature inside the furnace at least in the vicinity of the first heater 2 decreases, so that the first thermoelectric element 12
Or the first and second thermoelectric elements 12, 14 are
Requests the trigger control circuit to generate trigger pulses with a shorter cycle period. On the other hand, the temperature disturbance detector 17 detects that the object to be heated has been inserted into the furnace, and transmits this detection result to the limit pulse generation circuit 18. During this period, limit pulses with a periodic pattern of 80% to 20% as shown in c and d of FIG. 4 are sent out. Therefore, both thyristors 15 and 16 are alternately conductive,
As shown in c and d of FIG. 5, power close to 80% of the rated power is supplied to the first heater 2, and power of approximately 10% of the rated power is supplied to the second heater 2. Moreover, when the object to be heated moves toward the second heater 7 side, contrary to the above, the second heater 7
Approximately 80% of the electric power is supplied, and approximately 10% of the rated electric power is supplied to the first heater 2. Note that e and f, c and d, i and j, and k and l in FIG. 4 are the limit pulse generation circuit 1, respectively.
90% vs. 10%, 87.5% vs. 12.5 that can be output from 8
%, 75% vs. 25% and 66.7% vs. 33.3% periodic pattern limit pulses are illustrated, and m in the same figure and e in FIG. 5 show the sine waveform of the AC power source 6. As is clear from the above explanation, in the apparatus having the configuration shown in FIG.
Since power is not supplied to both at the same time, the overall power consumption is kept constant, high frequency noise and voltage flicker are not generated, and the power supply capacity can be small. Next, FIG. 6 shows an embodiment in which the present invention is applied to a large-capacity electric furnace. In this case, the electric furnace 1 is
In addition to the first and second heaters 2, 7 and first and second thermoelectric elements 12, 14, third and fourth heaters 19, 20 and third and fourth thermoelectric elements 21, 22 are provided. , third heater 1
9 is connected to the AC power supply 6 via the bidirectional thyristor 23, the fourth heater 20 is connected to the AC power supply 6 via the bidirectional thyristor 24, and the third
The thermoelectric element 21 is connected to the third trigger control circuit 25
The fourth thermoelectric elements 22 are connected to a fourth trigger control circuit 26, respectively. The heated object position detector 27 is connected to an operation mode determiner 28 that determines the operation mode according to its output signal, and together with this determiner 28 forms a temperature disturbance detector. Further, the signal output terminal of the limit pulse generation circuit 18 connected to the operation mode determiner 28 is connected to the first to fourth trigger control circuits 1
5, 16, 25, and 26. The heated object position detector 27 is composed of a large number of scattered thermoelectric elements or photoelectric switches, and the limit pulse generating circuit 18 is composed of a thyristor 5 belonging to the first heater 2 and a third heater 2. In addition to the limit pulse for preventing the thyristor 23 belonging to the heater 19 from becoming conductive at the same time, the limit pulse is used to prevent the thyristor 10 belonging to the second heater 7 and the thyristor 24 belonging to the fourth heater 20 from becoming conductive at the same time. Generates a limit pulse to prevent this. Then, during the temperature rising period of the electric furnace 1, the first
The output signals of the first to fourth thermoelectric elements 12, 14, 21, and 22 are all small, and the limit pulse generation circuit 18 outputs, for example, 50 as shown in a and b in FIG.
% to 50% limit pulses are sent to the first and third trigger control circuits 15, 25 and the second and fourth trigger control circuits 16, 26. Therefore, the first to fourth heaters 2, 7, 19,
20 each operate with approximately 50% of the rated power supply. Also, during the heat retention period, the first to fourth heaters 2, 7, 19, and 20 operate at 10% of the rated temperature according to the same operating principle as in the above-mentioned embodiment.
It operates with a certain amount of power supplied. When the heated object approaches the electric furnace 1, the heated object position detector 27 starts a detection operation, and the operation mode determiner 28 analyzes the signal from the heated object position detector 27 to determine whether the temperature changes. Detects and selects and determines a predetermined driving mode. Now, assuming that this determination result is A, the limit pulses of the periodic patterns shown in i, a, j, b in FIG. Circuits 15, 16, 25, 26
Each will be sent to. On the other hand, since the first to fourth thermoelectric elements 12, 14, 21, and 22 send their respective detection signals to the trigger control circuit, a gate trigger pulse based on the AND gate output of both signals is applied to the gate of the thyristor. Approximately 75% of the rated power is supplied to the first heater 2, and the second to fourth heaters 7,1
Approximately 10% of the rated power is supplied to 9 and 20, respectively.

【表】【table】

【表】 被加熱物が第1のヒータ2の近傍へ移動してく
ると、運転モード判定器28は前表のBの判定を
下し、第1のヒータ2に定格の約80%の電力が、
第2のヒータ7に定格の約75%の電力が、そし
て、第3および第4のヒータ19,20に定格の
約10%の電力が、それぞれ供給される。また、被
加熱物が第2のヒータ7の近傍へ移動してくる
と、前表のCの判定が下され、第3のヒータ19
の近傍へ移動することによつてDの判定が、第4
のヒータ20の近傍へ移動することによつてEの
判定が、そして、炉外へ脱出することによつてF
の判定がそれぞれ下される。 また、第1の被加熱物が第4のヒータ20の近
傍にあり、第2の被加熱物が炉内に接近したとき
にはGの判定が、第1の被加熱物が炉外へ脱出し
て第2の被加熱物が第1のヒータ2の近傍にある
ときはHの判定が、そして、第1の被加熱物が炉
外へ脱出して第2の被加熱物が炉内に接近したと
きにはIの判定が、それぞれ下されるという具合
いにプログラムされており、これによつて、被加
熱物が炉内を通過することによる炉内温度の乱れ
が緩和される。また、第1ないし第4のヒータ
2,7,19,20に対する電力供給量が、瞬時
的にも過大となることがなく、電圧フリツカの発
生が防止される。また、電源容量が比較的小さい
ものですむ。 なお、運転モード判定器28は、論理回路によ
つて構成することができるが、マイクロコンピユ
ータを用いてもよい。
[Table] When the object to be heated moves to the vicinity of the first heater 2, the operation mode determiner 28 makes the determination B in the previous table, and the first heater 2 is given approximately 80% of the rated power. but,
Approximately 75% of the rated power is supplied to the second heater 7, and approximately 10% of the rated power is supplied to the third and fourth heaters 19 and 20, respectively. Further, when the object to be heated moves to the vicinity of the second heater 7, determination C in the previous table is made, and the third heater 19
By moving to the vicinity of
By moving to the vicinity of the heater 20, E is determined, and by escaping from the furnace, F is determined.
Judgments are made for each. Further, when the first heated object is near the fourth heater 20 and the second heated object approaches the inside of the furnace, a G judgment is made because the first heated object has escaped outside the furnace. When the second heated object is near the first heater 2, the judgment is H, and the first heated object escapes from the furnace and the second heated object approaches the inside of the furnace. The program is such that sometimes a determination of I is made for each, thereby alleviating the disturbance in the temperature inside the furnace caused by the passage of the object to be heated inside the furnace. Further, the amount of power supplied to the first to fourth heaters 2, 7, 19, 20 does not become excessive even momentarily, and voltage flicker is prevented from occurring. Moreover, the power supply capacity can be relatively small. Note that the operation mode determiner 28 can be configured by a logic circuit, but a microcomputer may also be used.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来の電力調整装置を適用した電気炉
の電気回路図、第2図のa,b,cは前記電気炉
のヒータに供給される電流の波形図、第3図ない
し第5図はこの発明の電力調整装置の1実施例を
示し、第3図は電気回路図、第4図のa,b,
c,d,e,f,g,h,i,j,k,lはリミ
ツトパルスの波形図、第4図のmは交流電源の正
弦波形図、第5図のa,b,c,dはヒータに流
れる電流の波形図、第5図のeは交流電源の正弦
波形図、第6図はこの発明の他の実施例の電気回
路図である。 1……電気炉、2,7,19,20……ヒー
タ、5,10,23,24……サイリスタ、6…
…交流電源、15,16,25,26……トリガ
制御回路、18……リミツトパルス発生回路、1
7……温度乱れ検出器、27……被加熱物位置検
出器、28……運転モード判定器。
Figure 1 is an electric circuit diagram of an electric furnace to which a conventional power adjustment device is applied; Figures a, b, and c in Figure 2 are waveform diagrams of the current supplied to the heater of the electric furnace; Figures 3 to 5; shows one embodiment of the power adjustment device of the present invention, FIG. 3 is an electric circuit diagram, and FIG. 4 a, b,
c, d, e, f, g, h, i, j, k, l are limit pulse waveform diagrams, m in Figure 4 is a sine waveform diagram of AC power supply, a, b, c, d in Figure 5 are A waveform diagram of the current flowing through the heater, e in FIG. 5 is a sine waveform diagram of the AC power supply, and FIG. 6 is an electric circuit diagram of another embodiment of the present invention. 1... Electric furnace, 2, 7, 19, 20... Heater, 5, 10, 23, 24... Thyristor, 6...
...AC power supply, 15, 16, 25, 26...Trigger control circuit, 18...Limit pulse generation circuit, 1
7...Temperature disturbance detector, 27...Heated object position detector, 28...Operation mode determiner.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 電気炉内に分散配置された複数のヒータをそ
れぞれサイリスタを介して交流電源に接続し、前
記各サイリスタの近傍の温度検出器の検出温度に
応じた電源サイクル数の間隔で、前記交流電源の
零電圧に同期して前記各サイリスタのゲートにト
リガパルスを供給し、前記各サイリスタをターン
オン制御するサイクル制御式の電力調整装置にお
いて、 前記電気炉内の温度変化を検出する温度乱れ検
出器と、 前記温度乱れ検出器の検出結果により全体の電
力消費をほぼ一定に保持するように前記各サイリ
スタの前記トリガパルスを制限する周期パターン
で前記各サイリスタのターンオン阻止用のリミツ
トパルスを発生するリミツトパルス発生器と、 前記各リミツトパルスにより前記各トリガパル
スをゲート制御して前記各サイリスタのゲートに
供給するトリガ制御回路と を備えたサイクル制御式の電力調整装置。
[Scope of Claims] 1. A plurality of heaters distributed in an electric furnace are each connected to an AC power source via a thyristor, and an interval of the number of power supply cycles is determined according to the temperature detected by a temperature detector near each of the thyristors. In the cycle control type power adjustment device that controls turn-on of each thyristor by supplying a trigger pulse to the gate of each thyristor in synchronization with the zero voltage of the AC power supply, a temperature change in the electric furnace is detected. a temperature disturbance detector; and a limit pulse for preventing turn-on of each of the thyristors in a periodic pattern that limits the trigger pulse of each of the thyristors so that the overall power consumption is kept approximately constant according to the detection result of the temperature disturbance detector. A cycle control type power adjustment device comprising: a limit pulse generator that generates a limit pulse; and a trigger control circuit that gate-controls each of the trigger pulses using each of the limit pulses and supplies the gates to the gates of each of the thyristors.
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JPS5399186A (en) * 1977-02-08 1978-08-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd Temperature controller

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