BR112012016028B1

BR112012016028B1 - sistema de aquecimento por indução que permite que um campo magnético alternado cruze uma superfície de lâmina e método para controle do mesmo

Info

Publication number: BR112012016028B1
Application number: BR112012016028-1A
Authority: BR
Inventors: Kazuhiko Fukutani; Yasuhiro Mayumi; Toshiya Takechi; Kenji Umetsu
Original assignee: Nippon Steel Corporation
Priority date: 2009-12-14
Filing date: 2010-11-22
Publication date: 2020-10-27
Also published as: US9907120B2; RU2012125958A; KR20120083530A; KR101464419B1; WO2011074383A1; RU2510163C2; JP2011216502A; CN102652459A; MX2012006731A; EP2515609A1; JPWO2011074383A1; US9942949B2; EP2515609A4; EP2515609B1; US20160100459A1; JP4917182B2; US20120305547A1; PL2515609T3; BR112012016028A2; CA2783411A1

Abstract

UNIDADE DE CONTROLE DE UNIDADE DE AQUECIMENTO POR INDUÇÃO, SISTEMA DE AQUECIMENTO POR INDUÇÃO, E MÉTODO PARA CONTROLAR UNIDADE DE AQUECIMENTO POR INDUÇÃO. A presente invenção refere- se à unidade de controle de uma unidade de aquecimento por indução controla a saída de energia CA para uma bobina de aquecimento de uma unidade de aquecimento por indução do tipo transversal que permite que um campo magnético alternado cruze uma superfície de lâmina de uma lâmina condutora que está sendo carregada para aquecer indutivamente a lâmina condutora. A unidade de controle inclui: um comutador de recuperação de energia magnética que fornece energia CA para a bobiba de aquecimento; uma unidade de determinação de frequência que determina uma frequência de saída em resposta a pelo menos um de permeabilidade relativa, resistividade, e espessura de lâmina da lâmina condutora; e uma unidade de controle de porta que controla uma operação de comutação do comutador de recuperação de energia magnética com base da frequência de saída determinada pela unidade de determinação de frequência.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a uma unidade de controle de uma unidade de aquecimento por indução, um sistema de aquecimento por indução, e um método para controlar a unidade de aquecimento por indução. Particularmente, a presente invenção é adequada para ser usada para fazer um campo magnético alternado cruzar uma lâmina condutora de uma maneira substancialmente ortogonal para aquecer indutivamente a lâmina condutora.

[002] É reivindicada prioridade para o Pedido de Patente Japonês No. 2009-283255, depositado em 14 de dezembro de 2009, cujo conteúdo é incorporado neste documento por referência.

DESCRIÇÃO DA TÉCNICA RELACIONADA

[003] Nas técnicas convencionais, por exemplo, uma unidade de aquecimento por indução tem sido usada quando aquecendo uma lâmina condutora tal como uma lâmina de aço é transportada através de uma linha de fabricação. A unidade de aquecimento por indução é provida de uma bobina de aquecimento, e aquece a lâmina condutora usando uma corrente de Foucault induzida pela bobina de aquecimento. Nesta unidade de aquecimento por indução, a corrente de Foucault é produzida para a lâmina condutora por um campo magnético alternado (campo magnético CA) gerado pela bobina de aquecimento, calor Joule é gerado na lâmina condutora devido à corrente de Foucault. Como exemplo da unidade de aquecimento por indução, uma unidade de aquecimento por indução do tipo transversal é revelada. Na unidade de aquecimento por indução do tipo transversal, o campo magnético alternado é aplicado à lâmina condutora de uma maneira que cruza uma superfície de lâmina da lâmina condutora, que é um objeto a ser aquecido, para ser substancialmente ortogonal a mesma.

[004] Como um método para controlar a unidade de aquecimento por indução do tipo transversal, uma técnica revelada na Citação de Patente 1 pode ser exemplificada. Na Citação de Patente 1, é fornecido um capacitor em paralelo à bobina de aquecimento que compõe a unidade de aquecimento por indução, a bobina de aquecimento e o capacitor compõem um circuito de ressonância paralelo, e é fornecida energia para a bobina de aquecimento através de um inversor do tipo de ressonância paralelo.

CITAÇÃO DE PATENTE

[005] Citação de Patente 1 Pedido de Patente Japonês Não Examinado, Primeira Publicação No. 2002-313547

SUMÁRIO DA INVENÇÃO Problemas a Serem Resolvidos pela Invenção

[006] Entretanto, quando a bobina de aquecimento da unidade de aquecimento por indução é vista de uma unidade de fornecimento de energia (circuito de fornecimento de energia) da unidade de aquecimento por indução, a indutância varia em resposta à velocidade de transmissão da lâmina condutora que é um objeto a ser aquecido pela unidade de aquecimento por indução (na descrição a seguir, esta indutância é referenciada como indutância aparente quando necessário). Especificamente, quando a velocidade de transmissão da lâmina condutora se torna rápida (ou lenta), a indutância aparente se torna pequena (ou grande).

[007] Entretanto, na técnica revelada na Citação de Patente 1, a bobina de aquecimento e o capacitor compõem o circuito de ressonância paralelo. Portanto, quando a indutância aparente varia, a frequência da energia, que é fornecida para a bobina de aquecimento, também varia. Por exemplo, quando a velocidade de transmissão da lâmina condutora se torna rápida e deste modo a indutância aparente se torna pequena, a frequência da energia fornecida para a bobina de aquecimento aumenta. Desta maneira, quando a frequência da energia fornecida para a bobina de aquecimento aumenta, a temperatura na vizinhança de uma parte de extremidade (borda) da lâmina condutora na direção da largura da lâmina se torna maior do que na vizinhança da parte central da lâmina condutora na direção da largura da lâmina. Portanto, existe uma questão em que uma distribuição de tem-peratura da lâmina condutora na direção da largura da lâmina pode ser não uniforme.

[008] Como descrito acima, nas técnicas convencionais, em um caso onde a lâmina condutora é aquecida usando a unidade de aquecimento por indução do tipo transversal, existe um problema em que como a velocidade de transmissão da lâmina condutora varia, a distribuição de temperatura da lâmina condutora na direção da largura da lâmina se torna não uniforme.

[009] A presente invenção foi feita considerando este problema, e um objetivo da presente invenção é realizar uma distribuição de temperatura que seja mais uniforme do que nas técnicas convencionais evitando que a distribuição de temperatura da lâmina condutora na direção da largura da lâmina seja não uniforme mesmo quando a velocidade de transmissão da lâmina condutora varia em um caso onde a lâmina condutora é aquecida usando uma unidade de aquecimento por indução do tipo transversal.

Métodos Para Resolver o Problema

[0010] (1) Uma unidade de controle de uma unidade de aqueci mento por indução de acordo com um aspecto da presente invenção controla a saída de energia CA para uma bobina de aquecimento de uma unidade de aquecimento por indução do tipo transversal que permite que um campo magnético alternado cruze uma superfície de lâmina de uma lâmina condutora que está sendo carregada para aquecer indutivamente a lâmina condutora. A unidade de controle inclui: um comutador de recuperação de energia magnética que fornece energia CA para a bobina de aquecimento, uma unidade de determinação de frequência que determina a frequência de saída em resposta a pelo menos um de permeabilidade relativa, resistividade, e espessura de lâmina da lâmina condutora; e uma unidade de controle de porta que controla uma operação de comutação do comutador de recupera-ção de energia magnética com base na frequência de saída determinada pela unidade de determinação de frequência.

[0011] (2) Na unidade de controle de uma unidade de aquecimento por indução de acordo com (1), a unidade de determinação de frequência pode obter informação de atributo que especifique a permeabilidade relativa, resistividade, e espessura de lâmina da lâmina condutora, e pode selecionar uma frequência que corresponde à informação de atributo obtida como a frequência de saída com referência a uma tabela em que a permeabilidade relativa, resistividade, e espessura de lâmina da lâmina condutora, e a frequência são correlacionadas uma com a outra e são registradas antecipadamente.

[0012] (3) A unidade de controle de uma unidade de aquecimento por indução de acordo com (1) ou (2) pode incluir adicionalmente: uma unidade de determinação de corrente de saída que determina um valor de corrente de saída em resposta a pelo menos um de permeabilidade relativa, resistividade, e espessura de lâmina da lâmina condutora; uma unidade de medição de corrente que mede uma corrente alternada que flui para a unidade de aquecimento por indução; e uma unidade de fornecimento de energia que fornece energia CC para o comu-tador de recuperação de energia magnética e ajusta uma corrente alternada que é medida pela unidade de medição de corrente para o valor de corrente de saída que é determinado pela unidade de determinação de corrente de saída, em que o comutador de recuperação de energia magnética pode ser abastecido com a energia CC pela unidade de fornecimento de energia e pode fornecer a energia CA para a bobina de aquecimento.

[0013] (4) Na unidade de controle de uma unidade de aquecimento por indução de acordo com (3), a unidade de determinação de corrente de saída pode obter informação de atributo que especifique a permeabilidade relativa, resistividade, e espessura de lâmina da lâmina condutora, e pode selecionar um valor de corrente que corresponda à informação de atributo obtida como o valor de corrente de saída com referência a uma tabela em que a permeabilidade relativa, resistividade, e espessura de lâmina da lâmina condutora, e o valor de corrente são correlacionados um com o outro e são registrados antecipadamente.

[0014] (5) A unidade de controle de uma unidade de aquecimento por indução de acordo com qualquer um de (1) a (4) pode adicionalmente incluir um transformador de saída que é disposto entre o comutador de recuperação de energia magnética e a unidade de aquecimento por indução, reduz a tensão CA que é fornecida pelo comutador de recuperação de energia magnética, e fornece a tensão CA reduzida para a bobina de aquecimento.

[0015] (6) Na unidade de controle de uma unidade de aquecimento por indução de acordo com qualquer um de (1) a (5), o comutador de recuperação de energia magnética pode incluir primeiro e segundo terminais CA que são conectados a uma extremidade e a outra extremidade da bobina de aquecimento, respectivamente, primeiro e segundo terminais CC que são conectados a um terminal de saída da unidade de fornecimento de energia, um primeiro comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa que é conectado entre o primeiro terminal CA e o primeiro terminal CC, um segundo comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa que é conectado entre o primeiro terminal CA e o segundo terminal CC, um terceiro comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa que é conectado entre o segundo terminal CA e o segundo terminal CC, um quarto comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa que é conectado entre o segundo terminal CA e o primeiro terminal CC, e um capacitor que é conectado entre o primeiro e segundo terminais CC, o primeiro comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa e o quarto comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa podem ser conectados em série de tal forma que as direções de condução no momento de um desligamento se tornem opostas uma a outra, o segundo comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa e o terceiro comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa podem ser conectados em série de tal forma que as direções de condução no momento do desligamento se tornem opostas uma a outra, o primeiro comutador de semicondutor do tipo de condu-tividade inversa e o terceiro comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa podem um e outro ter a mesma direção de condução no momento do desligamento, o segundo comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa e o quarto comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa podem um e outro ter a mesma direção de condução no momento do desligamento, e a unidade de controle de porta pode controlar um tempo da operação de comutação do primeiro e terceiro comutadores de semicondutor do tipo de condutividade inversa e um tempo da operação de comutação do segundo e quarto comutadores de semicondutor do tipo de condutividade inversa com base na frequência de saída que é determinada pela unidade de determinação de frequência.

[0016] (7) Um sistema de aquecimento por indução de acordo com outro aspecto da presente invenção permite que um campo magnético alternado cruze uma superfície de lâmina de uma lâmina condutora que está sendo carregada para aquecer indutivamente a lâmina condutora. O sistema de aquecimento por indução inclui: a unidade de controle de uma unidade de aquecimento por indução conforme definido em qualquer um de (1) a (6); uma bobina de aquecimento que é disposta voltada para a superfície de lâmina da lâmina condutora; um núcleo em volta do qual a bobina de aquecimento é enrolada; e uma placa de blindagem que é disposta voltada para uma região que inclui uma borda da lâmina condutora na direção da largura e é formada por um condutor que tem uma permeabilidade relativa de 1.

[0017] (8) No sistema de aquecimento por indução de acordo com (7), a placa de blindagem pode ter uma parte rebaixada.

[0018] (9) No sistema de aquecimento por indução de acordo com (8), a placa de blindagem pode ser disposta de tal forma que uma região, que é mais próxima à borda da lâmina condutora do que uma região em que uma corrente de Foucault que flui para a lâmina condutora se torna máxima, e a parte rebaixada são voltadas uma para a outra.

[0019] (10) Um método para controlar uma unidade de aquecimen to por indução de acordo com ainda outro aspecto da presente invenção controla a energia CA, que é fornecida para uma bobina de aquecimento de uma unidade de aquecimento por indução do tipo transversal que permite que um campo magnético alternado cruze uma superfície de lâmina de uma lâmina condutora que está sendo carregada para aquecer indutivamente a lâmina condutora. O método inclui: fornecer energia CA para a bobina de aquecimento através de um comutador de recuperação de energia magnética; determinar uma frequência de saída em resposta a pelo menos um de permeabilidade relativa, resistividade, e espessura de lâmina da lâmina condutora; e controlar uma operação de comutação do comutador de recuperação de energia magnética com base da frequência de saída que é determinada.

[0020] (11) No método para controlar uma unidade de aquecimen to por indução de acordo com (10), a frequência de saída pode ser determinada obtendo informação de atributo que especifique a permeabilidade relativa, resistividade, e espessura de lâmina da lâmina condutora, e selecionando uma frequência que corresponda à informação de atributo obtida como a frequência de saída com referência a uma tabela em que a permeabilidade relativa, resistividade, e espessura de lâmina da lâmina condutora, e a frequência são correlacionadas uma com a outra e são registradas antecipadamente.

[0021] (12) O método para controlar uma unidade de aquecimento por indução de acordo com (10) ou (11) pode adicionalmente incluir: determinar um valor de corrente de saída em resposta a pelo menos um de permeabilidade relativa, resistividade, e espessura de lâmina da lâmina condutora; medir uma corrente alternada que flui para a unidade de aquecimento por indução; e fornecer energia CC, que é necessária para ajustar uma corrente alternada que é medida para o valor de corrente de saída que é determinado, para o comutador de recuperação de energia magnética.

[0022] (13) No método para controlar uma unidade de aquecimen to por indução de acordo com (12), o valor de corrente de saída pode ser determinado obtendo informação de atributo que especifique a permeabilidade relativa, resistividade, e espessura de lâmina da lâmina condutora, e selecionando um valor de corrente que corresponda à informação de atributo obtida como o valor de corrente de saída com referência a uma tabela em que a permeabilidade relativa, resistividade, e espessura de lâmina da lâmina condutora, e o valor de corrente são correlacionados um com o outro e são registrados antecipadamente.

[0023] (14) No método para controlar uma unidade de aquecimen- to por indução de acordo com qualquer um de (10) a (13), uma tensão CA que é fornecida pelo comutador de recuperação de energia magnética pode ser reduzida através de um transformador de saída, e a tensão CA reduzida pode ser fornecida para a bobina de aquecimento.

[0024] (15) No método para controlar uma unidade de aquecimen to por indução de acordo com qualquer um de (10) a (14), o comutador de recuperação de energia magnética pode incluir primeiro e segundo terminais CA que são conectados a uma extremidade e a outra extremidade da bobina de aquecimento, respectivamente, primeiro e segundo terminais CC que são conectados a um terminal de saída da unidade de fornecimento de energia, um primeiro comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa que é conectado entre o primeiro terminal CA e o primeiro terminal CC, um segundo comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa que é conectado entre o primeiro terminal CA e o segundo terminal CC, um terceiro comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa que é conectado entre o segundo terminal CA e o segundo terminal CC, um quarto comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa que é conectado entre o segundo terminal CA e o primeiro terminal CC, e um capacitor que é conectado entre o primeiro e segundo terminais CC, o primeiro comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa e o quarto comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa podem ser conectados em série de tal forma que as direções de condução no momento de um desligamento se tornem opostas uma a outra, o segundo comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa e o terceiro comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa podem ser conectados em série de tal forma que as direções de condução no momento do desligamento se tornem opostas uma a outra, o primeiro comutador de semicondutor do tipo de condu-tividade inversa e o terceiro comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa podem um e outro ter a mesma direção de condução no momento do desligamento, o segundo comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa e o quarto comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa pode um e outro ter a mesma direção de condução no momento do desligamento, e a energia CA pode ser fornecida para a bobina de aquecimento através do controle de um tempo da operação de comutação do primeiro e terceiro comutadores de semicondutor do tipo de condutividade inversa e um tempo da operação de comutação do segundo e quarto comutadores de semicondutor do tipo de condutividade inversa com base na frequência de saída que é determinada.

Efeitos da Invenção

[0025] De acordo com a unidade de controle de uma unidade de aquecimento por indução de acordo com o aspecto da presente invenção, a operação de comutação do comutador de recuperação de energia magnética é controlada com base na frequência em resposta a pelo menos um de permeabilidade relativa, resistividade, e espessura de lâmina da lâmina condutora que está sendo carregada, e a energia CA desta frequência é fornecida pelo comutador de recuperação de energia magnética. Portanto, a energia CA da frequência que corresponde ao atributo da lâmina condutora que está sendo carregada pode ser aplicada à bobina de aquecimento sem ser sujeita a uma restrição com respeito a uma operação com uma frequência ressonante. Portanto, é possível impedir que a distribuição de temperatura da lâmina condutora na direção da largura da lâmina seja não uniforme mesmo quando uma velocidade de transmissão da lâmina condutora varia em um caso onde a lâmina condutora é aquecida usando uma unidade de aquecimento por indução do tipo transversal. Adicionalmente, a energia CA com a frequência em resposta ao atributo da lâmina condutora que está sendo carregada pode ser fornecida para a bobina de aquecimen- to independentemente das condições operacionais, de modo que o controle de aquecimento por indução pode ser executado de uma maneira relativamente simples e segura.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0026] A figura 1 é uma vista lateral que ilustra um exemplo de uma configuração esquemática de uma linha de recozimento contínua de uma lâmina de aço de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção.

[0027] A figura 2A é uma vista de corte longitudinal que ilustra um exemplo de uma configuração de uma unidade de aquecimento por indução de acordo com a primeira modalidade da presente invenção.

[0028] A figura 2B é uma vista de corte longitudinal que ilustra um exemplo da configuração da unidade de aquecimento por indução de acordo com a primeira modalidade da presente invenção.

[0029] figura 2C é uma vista em perspectiva parcial que ilustra um exemplo da configuração da unidade de aquecimento por indução de acordo com a primeira modalidade da presente invenção.

[0030] figura 3 é uma vista que ilustra um exemplo de uma configuração de um lado superior da bobina de aquecimento e um lado inferior da bobina de aquecimento de acordo com a primeira modalidade da presente invenção.

[0031] A figura 4 é uma vista que ilustra um exemplo de uma configuração de uma unidade de controle da unidade de aquecimento por indução de acordo com a primeira modalidade da presente invenção.

[0032] A figura 5 é uma vista que ilustra um exemplo de um relacionamento entre uma tensão Vc em ambas as extremidades de um capacitor de um MERS, uma corrente IL que flui para a unidade de aquecimento por indução, e um estado de operação de um comutador de um semicondutor de acordo com a primeira modalidade da presente invenção.

[0033] A figura 6A é um gráfico que ilustra o relacionamento entre relação frequência e temperatura com respeito à velocidade de transporte da lâmina, quando energia é fornecida para a unidade de aquecimento por indução usando a unidade de controle de acordo com a primeira modalidade da presente invenção e uma tira de aço é aquecida.

[0034] A figura 6B é um gráfico que ilustra o relacionamento entre relação frequência e temperatura com respeito à velocidade de transporte da lâmina, quando energia é fornecida para a unidade de aquecimento por indução usando um inversor do tipo de ressonância paralelo em uma técnica convencional e a tira de aço é aquecida.

[0035] A figura 7 é uma vista que ilustra um exemplo de uma configuração de uma unidade de controle de uma unidade de aquecimento por indução de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção.

[0036] A figura 8A é uma vista de corte longitudinal que ilustra um exemplo de uma configuração de uma unidade de aquecimento por indução de acordo com uma terceira modalidade da presente invenção.

[0037] A figura 8B é uma vista de corte longitudinal que ilustra um exemplo da configuração da unidade de aquecimento por indução de acordo com a terceira modalidade da presente invenção.

[0038] A figura 8C é uma vista em perspectiva parcial que ilustra um exemplo da configuração da unidade de aquecimento por indução de acordo com a terceira modalidade da presente invenção.

[0039] A figura 9A é uma vista que ilustra um exemplo de uma configuração de uma placa de blindagem de acordo com a terceira modalidade da presente invenção.

[0040] A figura 9B é uma vista esquemática que ilustra um exemplo de uma corrente de Foucault que flui através de uma tira de aço e a placa de blindagem de acordo com a terceira modalidade da presente invenção.

[0041] A figura 9C é uma vista esquemática que ilustra um exemplo de um campo magnético que é gerado pela corrente de Foucault de acordo com a terceira modalidade da presente invenção.

[0042] A figura 10A é uma vista que ilustra um exemplo de uma distribuição de temperatura de uma lâmina condutora, que é aquecida pela unidade de aquecimento por indução, na direção da largura da lâmina, em um caso onde é usada a placa de blindagem de acordo com a terceira modalidade da presente invenção.

[0043] A figura 10B é uma vista que ilustra um exemplo de uma distribuição de temperatura de uma lâmina condutora, que é aquecida pela unidade de aquecimento por indução, na direção da largura da lâmina, em um caso onde uma placa de blindagem de acordo com a primeira modalidade da presente invenção é usada.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0044] Daqui em diante, serão descritas modalidades da presente invenção com referência as figuras em anexo. Em cada uma das seguintes modalidades, uma descrição será feita com respeito a um exemplo em que uma unidade de aquecimento por indução do tipo transversal e uma unidade de controle da mesma são aplicadas a uma linha de recozimento contínua de uma lâmina de aço em uma linha de fabricação. Adicionalmente, na descrição a seguir, “unidade de aquecimento por indução do tipo transversal” será referenciada simplesmente como “unidade de aquecimento por indução” quando necessário. Adicionalmente, a menos que especificado particularmente, com respeito a atributos da lâmina de aço (tira de aço), serão usados valores de temperatura ambiente (por exemplo, 25°C).

Primeira modalidade

[0045] Primeiro, será descrita uma primeira modalidade da presente invenção.

Configuração Esquemática de Linha de Recozimento Contínua

[0046] A figura 1 mostra uma vista lateral que ilustra um exemplo de configuração esquemática de uma linha de recozimento contínua de uma lâmina de aço.

[0047] Na figura 1, a linha de recozimento contínua 1 inclui um primeiro recipiente 11, um segundo recipiente 12, um terceiro recipiente 13, um primeiro conjunto de rolete de vedação 14, uma unidade de transporte 15, um segundo conjunto de rolete de vedação 16, uma unidade de fornecimento de gás 17, roletes 19a a 19u, uma unidade de aquecimento por indução 20, e uma unidade de controle 100 da unidade de aquecimento por indução. Adicionalmente, a unidade de aquecimento por indução 20 e a unidade de controle 100 da unidade de aquecimento por indução compõem um sistema de aquecimento por indução.

[0048] O primeiro conjunto de rolete de vedação 14 transporta (alimenta) uma tira de aço 10 para dentro do primeiro recipiente 11 ao mesmo tempo em que blinda o primeiro recipiente 11 do ar externo. A tira de aço 10 transportada para dentro do primeiro recipiente 11 pelo primeiro conjunto de rolete de vedação 14 é transportada para dentro do segundo recipiente 12 pelos roletes 19a e 19b dentro do primeiro recipiente 11. A tira de aço 10 transportada para dentro do segundo recipiente 12 é novamente transportada para dentro do primeiro recipiente 11 pelos roletes 19g e 19h ao mesmo tempo em que é aquecida pela unidade de aquecimento por indução 20 que é disposta tanto em um lado superior como em um lado inferior de uma parte horizontal do segundo recipiente 12 (da tira de aço 10 que está sendo carregada). Aqui, a unidade de aquecimento por indução 20 (bobina de aquecimento da mesma) é conectada eletricamente à unidade de controle 100 das unidades de aquecimento por indução, e é fornecida energia CA para a unidade de aquecimento por indução 20 a partir da unidade de controle 100 da unidade de aquecimento por indução. Um campo magnético alternado, que cruza uma superfície da lâmina da tira de aço 10 de uma maneira substancialmente ortogonal, é gerado pela energia CA, e deste modo a tira de aço 10 é aquecida indutivamente. Adicionalmente, detalhes de uma configuração da unidade de aquecimento por indução 20 serão descritos posteriormente. Adicionalmente, na descrição a seguir, “conexão elétrica” será simplesmente referenciada como “conexão” quando necessário.

[0049] A tira de aço 10 que é retornada para dentro do primeiro recipiente 11 é transportada para a unidade de transporte 15 pelos ro- letes 19c a 19f após passar através de um estágio de imersão e resfriamento lento. A tira de aço 10 transportada para a unidade de transporte 15 é transportada para o terceiro recipiente 13 pelos roletes 19i e 19j. A tira de aço 10 transportada para o terceiro recipiente 13 é transportada ao mesmo tempo em que é movida em uma maneira vertical para cima e para baixo pelos roletes 19k a 19u e é resfriada rapidamente no terceiro recipiente 13.

[0050] O segundo conjunto de rolete de vedação 16 encaminha a tira de aço 10, que é resfriada rapidamente desta maneira, para um processo subsequente ao mesmo tempo em que blinda o terceiro recipiente 13 do ar externo.

[0051] Para o “primeiro recipiente 11, o segundo recipiente 12, o terceiro recipiente 13, e a unidade de transporte 15” que compõem um “percurso de transporte da tira de aço 10” descrito acima, gás não oxi- dante é fornecido pela unidade de fornecimento de gás 17. Adicionalmente, o primeiro recipiente 11, o segundo recipiente 12, o terceiro recipiente 13, e a unidade de transporte 15 são mantidos em uma atmosfera de gás não oxidante pelo “primeiro conjunto de rolete de vedação 14 e o segundo conjunto de rolete de vedação 16” que blinda o lado externo (ar externo) e o lado interno (o lado interno da linha de recozimento contínua 1).

Configuração de Unidade de aquecimento por indução 20

[0052] As figuras 2A A 2C mostram vistas que ilustram um exemplo de uma configuração de uma unidade de aquecimento por indução.

[0053] Especificamente, a figura 2A mostra uma vista que ilustra um exemplo da unidade de aquecimento por indução 20 de acordo com esta modalidade, que é vista de uma direção lateral de uma linha, e é uma vista de corte longitudinal que é cortada ao longo da direção longitudinal (a direção vertical na figura 1) da tira de aço 10. Na figura 2A, a tira de aço 10 é transportada em direção à esquerda (referência a uma seta voltada do lado direito para o lado esquerdo na figura 2A). Adicionalmente, a figura 2B mostra uma vista de corte longitudinal que ilustra um exemplo da unidade de aquecimento por indução 20 de acordo com esta modalidade, que é vista de uma direção A-A’ na figura 1 (que é uma vista à jusante na direção de transporte da lâmina). Na figura 2B, a tira de aço 10 é transportada da direção do fundo para a direção da frente. Adicionalmente, nas figuras 2A e 2B, as dimensões [mm] também são ilustradas. Adicionalmente, a figura 2C mostra uma vista em perspectiva parcial que ilustra uma parte de um exemplo da unidade de aquecimento por indução 20 de acordo com esta modalidade. Na figura 2C, uma região inferior à direita mostrada na figura 2B (região circundada através de uma linha tracejada na figura 2B) é olhada de cima de um lado superior da tira de aço 10. Entretanto, na figura 2C, o segundo recipiente 12 é omitido para facilidade de entendimento do relacionamento posicionai entre uma placa de blindagem 31 e a tira de aço 10.

[0054] Nas figuras 2A a 2C, a unidade de aquecimento por indu-ção 20 inclui um indutor do lado superior 21 e um indutor do lado inferior 22.

[0055] O indutor do lado superior 21 inclui um núcleo (núcleo magnético) 23, um lado superior bobina de aquecimento 24, e placas de blindagem 31a e 31c. O núcleo 23 pode ser configurado empilhando uma pluralidade de lâminas de aço elétricas.

[0056] A bobina de aquecimento do lado superior 24 é um condutor que é enrolado no núcleo 23 através de uma fenda (aqui, uma parte rebaixada do núcleo 23) do núcleo 23, e é uma bobina em que a quantidade de voltas é “1” (chamada de volta única). Adicionalmente, como mostrado na figura 2A, a bobina de aquecimento do lado superior 24 tem uma parte em que a forma da seção de corte longitudinal da mesma é um retângulo oco. Um tubo de água de resfriamento é conectado a uma face de extremidade da parte oca do retângulo oco. A água de resfriamento fornecida pelo tubo de água de resfriamento flui para a parte oca do retângulo oco (o lado interno da bobina de aquecimento do lado superior 24) e deste modo o indutor do lado superior 21 é resfriado. Adicionalmente, as placas de blindagem 31a e 31c são fixadas na superfície inferior (lado da fenda) do núcleo 23.

[0057] De maneira similar ao indutor do lado superior 21, o indutor do lado inferior 22 é também provido de um núcleo (núcleo magnético) 27, uma bobina de aquecimento do lado inferior 28, e placas de blindagem 31b e 31d.

[0058] De maneira similar à bobina de aquecimento do lado superior 24, a bobina de aquecimento do lado inferior 28 é um condutor que passa através de uma fenda do núcleo 27 e é enrolada no núcleo 27, e é uma bobina em que a quantidade de voltas é “1” (chamada de volta única). Além disso, de maneira similar para a bobina de aquecimento do lado superior 24, a bobina de aquecimento do lado inferior 28 tem uma parte em que uma forma de uma seção de corte longitudinal da mesma é um retângulo oco. Um tubo de água de resfriamento é conectado a uma face de extremidade da parte oca do retângulo oco, e a água de resfriamento pode ser feita fluir para a parte oca do retângulo oco. Adicionalmente, as placas de blindagem 31b e 31 d são instaladas na superfície superior (lado da fenda) do núcleo 27.

[0059] Adicionalmente, uma face da bobina (face em que uma volta é formada e através da qual uma linha de força magnética penetra) da bobina de aquecimento do lado superior 24 do indutor do lado superior 21, e uma face da bobina da bobina de aquecimento do lado inferior 28 do indutor do lado inferior 22 são voltadas uma para a outra com a tira de aço 10 interposta entre as mesmas. Além disso, as superfícies das placas de blindagem 31a a 31 d são voltadas para as partes de extremidade (bordas) da tira de aço 10 na direção da largura da lâmina. Para satisfazer este relacionamento posicionai, o indutor do lado superior 21 é fornecido em um lado superior (na vizinhança da superfície superior de uma parte horizontal do segundo recipiente 12) comparada à tira de aço 10, e ao indutor do lado inferior 22 é fornecido em um lado inferior (na vizinhança da superfície inferior da parte horizontal do segundo recipiente 12) comparada à tira de aço 10. Nesta modalidade, as placas de blindagem 31a a 31 d são placas de cobre que tem uma superfície plana (referência a figura 2C). As placas de blindagem 31a a 31 d enfraquecem o grau de acoplamento eletromagnético entre a bobina de aquecimento do lado superior 24 e a tira de aço 10, e o grau de acoplamento eletromagnético entre a bobina de aquecimento do lado inferior 28 e a tira de aço 10, deste modo impedindo que a vizinhança das bordas da tira de aço 10 na direção da largura do aço seja sobreaquecida.

[0060] Desta maneira, o indutor do lado superior 21 e o indutor do lado inferior 22 são diferentes um do outro na posição para serem dispostos, mas têm a mesma configuração um do outro. Adicionalmente, nesta configuração, uma vez que um campo magnético alternado gerado a partir da bobina de aquecimentos cruza a lâmina condutora 10 sobre a largura inteira da mesma, a largura inteira da lâmina condutora 10 pode ser aquecida.

[0061] A figura 3 mostra uma vista que ilustra um exemplo de uma configuração da bobina de aquecimento do lado superior 24 e da bobina de aquecimento do lado inferior 28. Adicionalmente, as setas mostradas na figura 3 ilustram um exemplo de uma direção em que uma corrente flui.

[0062] Como mostrado na figura 3, a bobina de aquecimento do lado superior 24 inclui tubos de cobre 41a e 41b, e uma barra de bar- ramento de cobre (placa de conexão) 42b que é conectada aos lados de extremidade da base dos tubos de cobre 41a e 41b. Adicionalmente, a bobina de aquecimento do lado inferior 28 inclui tubos de cobre 41c e 41 d, e uma barra de barramento de cobre 42f que é conectada aos lados de extremidade da base dos tubos de cobre 41c e 41 d.

[0063] Um terminal de saída da unidade de controle 100 da unidade de aquecimento por indução é conectado a uma extremidade (lado de extremidade frontal do tubo de cobre 41a) da bobina de aquecimento do lado superior 24 através da barra de barramento de cobre 42a. Por outro lado, uma extremidade (lado de extremidade frontal do tubo de cobre 41c) da bobina de aquecimento do lado inferior 28 é conectada à outra extremidade (lado de extremidade frontal do tubo de cobre 41b) da bobina de aquecimento do lado superior 24 através das barras de barramento de cobre 42c para 42e. Adicionalmente, o outro terminal de saída da unidade de controle 100 da unidade de aquecimento por indução é conectado à outra extremidade (lado de extremidade frontal do tubo de cobre 41 d) da bobina de aquecimento do lado inferior 28 através das barras de barramento de cobre 42i, 42h, e 42g.

[0064] Como descrito acima, a bobina de aquecimento do lado superior 24 e a bobina de aquecimento do lado inferior 28 são conectadas em série à unidade de controle 100 da unidade de aquecimento por indução combinando os tubos de cobre 41a a 41 d e as barras de barramento de cobre 42a a 42i, deste modo formando bobinas em que a quantidade de voltas é “1”. Aqui, a direção (na figura 3, uma rotação no sentido horário) de uma volta de uma corrente que flui através da bobina de aquecimento do lado superior 24 é a mesma que a direção de uma volta de uma corrente que flui através da bobina de aquecimento do lado inferior 28.

[0065] Adicionalmente, como descrito posteriormente, a unidade de controle 100 da unidade de aquecimento por indução fornece energia CA para a bobina de aquecimento do lado superior 24 e a bobina de aquecimento do lado inferior 28 da unidade de aquecimento por indução 20. Portanto, na figura 3, a unidade de controle 100 da unidade de aquecimento por indução é indicada como uma fonte de energia CA.

[0066] Adicionalmente, aqui, para ilustrar uma configuração da bobina de aquecimento do lado superior 24 e a bobina de aquecimento do lado inferior 28 de uma maneira fácil, os tubos de cobre 41a a 41 d e as barras de barramento de cobre 42a a 42i são conectados de uma maneira como mostrada na figura 3. Entretanto, para enrolar a bobina de aquecimento do lado superior 24 e a bobina de aquecimento do lado inferior 28 nos núcleos 23 e 27, respectivamente, é necessário que os tubos de cobre 41a a 41 d passem através (sejam fixados a) Das fendas dos núcleos 23 e 27. Portanto, na realidade, as barras de barramento de cobre 42a a 42g são instaladas nos tubos de cobre 41a a 41 d em partes diferentes das partes em que os tubos de cobre 41a a 41 d são instalados nos núcleos 23 e 27.

Configuração de Unidade de Controle 100 de Unidade de Aqueci-mento por Indução

[0067] A figura 4 mostra uma vista que ilustra um exemplo de uma configuração da unidade de controle 100 da unidade de aquecimento por indução. Adicionalmente, na descrição a seguir, “unidade de controle da unidade de aquecimento por indução” é referenciada simplesmente como “unidade de controle” quando necessário.

[0068] Na figura 4, a unidade de controle 100 inclui uma fonte de energia CA 160, uma unidade retificadora 110, um reator 120, um comutador de corrente bidirecional de recuperação de energia magnética (MERS; Comutador de recuperação de energia magnética) 130, uma unidade de controle de porta 140, uma unidade de determinação de corrente de saída 150, um transformador de corrente 170, e uma unidade de determinação de frequência 180. Aqui, o transformador de corrente 170 é usado como uma unidade de medição de corrente que mede o valor de uma corrente alternada que flui para a unidade de aquecimento por indução. Adicionalmente, na descrição a seguir, “comutador de recuperação de energia magnética” é referenciado como “MERS” quando necessário.

[0069] Na figura 4, a fonte de energia CA 160 é conectada a um terminal de entrada do circuito de retificação 110. Uma extremidade do reator 120 é conectada a uma extremidade do circuito de retificação 110 em um lado de saída, e um terminal CC c do MERS 130 é conectado à outra extremidade do circuito de retificação 110. A outra extremidade do reator 120 é conectada a um terminal CC b do MERS 130. O circuito de retificação 110 retifica a energia CA fornecida a partir da fonte de energia CA 160 e aplica a energia CC ao MERS 130 através do reator 120. O circuito de retificação 110 é configurado usando, por exemplo, um tiristor. Como descrito acima, nesta modalidade, por exemplo, uma unidade de fornecimento de energia é realizada usando a fonte de energia CA 160 e o circuito de retificação 110. Esta unidade de fornecimento de energia é uma unidade que fornece energia CC descrita posteriormente para os terminais CC b e c do MERS 130 na figura 4. Portanto, uma fonte de energia CC tal como uma bateria que tem uma função de controle de corrente pode ser usada como a unidade de fornecimento de energia.

Configuração do MERS 130

[0070] Daqui em diante, será descrito um exemplo de uma confi-guração do MERS 130.

[0071] O MERS 130 converte energia CC, que é entrada pelo circuito retificador 110 através do reator 120, para energia CA de acordo com um método descrito posteriormente, e fornece a energia CA para a unidade de aquecimento por indução 20.

[0072] Na figura 4, o MERS 130 inclui um circuito ponte que é configurado usando do primeiro ao quarto comutadores de semicondutor do tipo de condutividade inversa 131 a 134, e um capacitor C que tem uma polaridade. Este capacitor C é conectado entre os terminais CC b e c do circuito ponte, e um eletrodo positivo (+) do capacitor C é conectados ao terminal CC b.

[0073] A outra extremidade do reator 120 é conectada ao terminal CC b, e a outra extremidade do circuito de retificação 110 no lado de saída é conectada ao terminal CC c. Adicionalmente, uma extremidade (barra de barramento de cobre 42a) e a outra extremidade (barra de barramento de cobre 42g) da unidade de aquecimento por indução 20 são conectadas aos terminais CA a e d (referência a figura 3), respectivamente.

[0074] O circuito ponte do MERS 130 inclui um primeiro percurso L1 que chega ao terminal CA d pelo terminal CA a através do terminal CC b, e um segundo percurso L2 que chega ao terminal CA d pelo terminal CA a através do terminal CC c. O primeiro comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa 131 é conectado entre o terminal CA d e o terminal CC b, e o quarto comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa 134 é conectado entre o terminal CC b e o terminal CA a. Adicionalmente, o segundo comutador de se- micondutor do tipo de condutividade inversa 132 é conectado entre o terminal CA d e o terminal CC c, e o terceiro comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa 133 é conectado entre o terminal CC c e o terminal CA a. Desta maneira, o primeiro e segundo comutadores de semicondutor do tipo de condutividade inversa 131 e 132 são conectados em paralelo, e o terceiro e quarto comutadores de semicondutor do tipo de condutividade inversa 133 e 134 são conectados em paralelo. Adicionalmente, o primeiro e quarto comutadores de semicondutor do tipo de condutividade inversa 131 e 134 são conectados em série, e o segundo e terceiro comutadores de semicondutor do tipo de condutividade inversa 132 e 133 são conectados em série.

[0075] Cada um do primeiro ao quarto comutadores de semicon-dutor do tipo de condutividade inversa 131 a 134 permite que uma corrente para fluir em uma direção no momento de um desligamento em que um sinal de ligado não é entrado para um terminal de porta do mesmo, e permite que uma corrente flua em ambas as direções no momento de uma ativação em que o sinal de ligado é entrado para o terminal de porta. Ou seja, os comutadores de semicondutor do tipo de condutividade inversa 131 a 134 permitem que uma corrente para fluir apenas em uma direção entre um terminal de fonte e um terminal de dreno no momento do desligamento, mas permite que uma corrente flua em ambas aas direções entre o terminal de fonte e o terminal de dreno no momento da ativação. Adicionalmente, na descrição a seguir, “uma direção para frente em que cada um dos comutadores de semicondutor do tipo de condutividade inversa 131 a 134 permite que uma corrente flua no momento do desligamento” é também referenciada como “uma direção de comutação para frente” quando necessário. Adicionalmente, “uma direção para frente em que cada um dos comutadores de semicondutor do tipo de condutividade inversa 131 a 134 não permite que uma corrente flua no momento do desligamento” é também referenciada como “uma direção de comutação inversa” quando necessário. Além disso, na descrição a seguir, “uma direção de conexão com respeito ao circuito ponte na direção de comutação para frente e na direção de comutação inversa” é também referenciada como “uma polaridade de comutação” quando necessário.

[0076] Adicionalmente, cada um dos comutadores de semicondutor do tipo de condutividade inversa 131 a 134 é disposto para satisfazer a polaridade de comutação como descrito abaixo. O primeiro comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa 131 e o segundo comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa 132, que são conectados em paralelo, têm polaridades de comutação opostas uma a outra. De maneira similar, o terceiro comutador de se-micondutor do tipo de condutividade inversa 133 e o quarto comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa 134, que são conectados em paralelo, têm polaridades de comutação opostas uma à outra. Adicionalmente, o primeiro comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa 131 e o quarto comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa 134, que são conectados em série, têm polaridades de comutação opostas uma à outra. De maneira similar, o segundo comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa 132 e o terceiro comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa 133, que são conectados em série, têm polaridades de comutação opostas uma à outra. Portanto, o primeiro comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa 131 e o terceiro comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa 133 têm a mesma polaridade de comutação um do outro. De maneira similar, o segundo comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa 132 e o quarto comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa 134 têm a mesma polaridade de comutação um do outro. Adicionalmente, a polaridade de comutação do primeiro e terceiro comutadores de semicondutor do tipo de condutividade inversa 131 e 133 é oposta aquela do segundo e quarto comutadores de semicondutor do tipo de condutividade inversa 132 e 134.

[0077] Adicionalmente, com respeito às polaridades de comutação mostradas na figura 4, a polaridade de comutação do primeiro e terceiro comutadores de semicondutor do tipo de condutividade inversa 131 e 133, e a polaridade de comutação do segundo e quarto comutadores de semicondutor do tipo de condutividade inversa 132 e 134 podem ser inversas uma a outra.

[0078] Adicionalmente, várias configurações podem ser conside-radas com respeito ao primeiro ao quarto comutadores de semicondutor do tipo de condutividade inversa 131 a 134, mas nesta modalidade, o primeiro ao quarto comutadores de semicondutor do tipo de condutividade inversa 131 a 134 são configurados através de uma conexão paralela entre os comutadores de semicondutor S1 a S4 e diodos D1 a D4, respectivamente. Ou seja, cada um do primeiro ao quarto comuta-dores de semicondutor do tipo de condutividade inversa 131 a 134 inclui um diodo (que corresponde a um entre os diodos D1 a D4) e um comutador de semicondutor (que corresponde a um entre os comutadores de semicondutor S1 a S4) que é conectado ao diodo em paralelo.

[0079] Adicionalmente, os respectivos terminais de porta G1 a G4 dos comutadores de semicondutor S1 a S4 são conectados à unidade de controle de porta 140. Um sinal de ligado, que permite que os comutadores de semicondutor S1 a S4 sejam ligados, é entrado para os terminais de porta G1 a G4 da unidade de controle de porta 140 como um sinal de controle para o MERS 130. Em um caso onde o sinal de ligado é entrado, os comutadores de semicondutor S1 a S4 entram em um estado de ligado, e podem permitir que uma corrente flua em ambas as direções. Entretanto, em um caso onde o sinal de ligado não é entrado, os comutadores de semicondutor S1 a S4 entram em um estado desligado, e não podem permitir que uma corrente flua em qualquer direção. Portanto, quando os comutadores de semicondutor S1 a S4 são desligados, uma corrente pode fluir apenas na direção de condução (direção para frente) dos diodos D1 a D4 que são conectados em paralelo aos comutadores de semicondutor S1 a S4.

[0080] Adicionalmente, os comutadores de semicondutor do tipo de condutividade inversa incluídos no MERS 130 não são limitados ao primeiro ao quarto comutadores de semicondutor do tipo de condutividade inversa 131 a 134. Ou seja, qualquer comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa é preferível desde que este comutador tenha uma configuração capaz de apresentar a operação descrita acima. Por exemplo, os comutadores de semicondutor do tipo de condutividade inversa podem ter uma configuração usando um elemento de comutação tal como um MOSFET de potência e um tiristor GTO de condutividade inversa, ou pode ter uma configuração em que um comutador de um semicondutor tal como um IGBT e um diodo são conectados em paralelo.

[0081] Adicionalmente, daqui em diante, será feita uma descrição substituindo a polaridade de comutação do primeiro ao quarto comutadores de semicondutor do tipo de condutividade inversa 131 a 134 com a polaridade dos diodos D1 a D4. Uma direção de comutação para frente (direção para frente em que uma corrente flui no momento de um desligamento) é uma direção de condução (direção para frente) de cada um dos diodos D1 a D4, e uma direção de comutação inversa (direção para frente em que uma corrente não flui no momento do desligamento) é uma direção de não condução (direção inversa) de cada um dos diodos D1 a D4. Adicionalmente, as direções de condução entre diodos (D1 e D2, ou D3 e D4) conectados em paralelo são opostas uma a outra, e a direção de condução entre diodos (D1 e D4, ou D2 e D3) conectados em série são opostas uma a outra. Adicionalmente, as direções de condução dos diodos D1 e D3 são as mesmas uma e outra. De maneira similar, as direções de condução dos diodos D2 e D4 são as mesmas uma e outra. Portanto, a direção de condução dos diodos D1 e D3 e a direção de condução dos diodos D2 e D4 são opostas uma a outra. Adicionalmente, as direções de condução dos comutadores de semicondutor S1 a S4 e dos diodos D1 a D4 são determinadas com uma direção de uma corrente que flui para a unidade de aquecimento por indução 20 tomada como uma referência.

Operação do MERS 130

[0082] A figura 5 mostra uma vista que ilustra um exemplo de um relacionamento entre uma tensão Vc em ambas as extremidades de um capacitor C do MERS 130, uma corrente IL que flui para a unidade de aquecimento por indução 20, e um estado de operação dos comutadores de semicondutor S1 a S4.

[0083] Na figura 5, por um período em que uma forma de onda surge em um lado indicado como “porta S1-S3”, os comutadores S1 e S3 estão em um estado ligado, e os comutadores de semicondutor S2 e S4 estão em um estado desligado. Adicionalmente, por um período em que uma forma de onda surge em um lado indicado como “porta S2-S4”, os comutadores de semicondutor S2 e S4 estão em um estado ligado, e os comutadores S1 e S3 estão em um estado desligado. Por um período em que uma forma de onda não surge em qualquer um dos lados da “porta S1-S3” ou da “porta S2-S4”, todos os comutadores de semicondutor S1 a S4 estão em um estado desligado. Desta maneira, quando o comutador de semicondutor S1 é ligado (desligado), o comutador de semicondutor S3 é ligado (desligado), e, portanto os comutadores de semicondutor S1 e S3 operam em conjunto um com o outro. De maneira similar, quando o comutador de semicondutor S2 é ligado (desligado), o comutador de semicondutor S4 é ligado (desligado), e, portanto os comutadores de semicondutor S2 e S4 operam em conjunto um com o outro. Daqui em diante, será descrito um exemplo de operação do MERS 130 com referência as figuras 4 e 5.

[0084] Como mostrado na figura 5, um estágio inicial de um período A é um tempo morto que acompanha uma operação de comutação, e por este tempo morto, não apenas os comutadores de semicondutor S1 e S3, mas também os comutadores de semicondutor S2 e S4 são desligados. Por este tempo morto, uma corrente flui através do percurso do diodo D4 —>capacitor C diodo D2, e, portanto o carregamento do capacitor C é iniciado. Como resultado, a tensão Vc em ambas as extremidades do capacitor C é elevada, e, portanto a corrente IL (valor absoluto da mesma) que flui para a unidade de aquecimento por indução 20 diminui. Quando os comutadores de semicondutor S2 e S4 são ligados (ao mesmo tempo em que os comutadores de semicondutor S1 e S3 são desligados) antes do carregamento do capacitor C ser completado, uma corrente flui através de um percurso do comutador de semicondutor S4 e do diodo D4 capacitor C comutador de semicondutor S2 e o diodo D2, e, portanto o capacitor C é carregado (período A). Ou seja, neste período A, a tensão Vc em ambas as extremidades do capacitor C é elevada, e, portanto a corrente IL (valor absoluto da mesma) que flui para a unidade de aquecimento por indução 20 diminui.

[0085] Quando o carregamento do capacitor C é completado, a corrente IL que flui para a unidade de aquecimento por indução 20 se torna zero. Quando os comutadores de semicondutor S2 e S4 são ligados até o carregamento do capacitor C ser completado, e então o carregamento do capacitor C é completado, a energia (carga) carregada no capacitor C é fornecida (descarregada) através dos comutadores de semicondutor S4 e S2. Como resultado, a corrente IL flui através de um percurso do comutador de semicondutor S4 —> unidade de aquecimento por indução 20 comutador de semicondutor S2 (período B). Ou seja, neste período B, a tensão Vc em ambas as extremidades do capacitor C é diminuída, e, portanto a corrente IL (valor absoluto da mesma) que flui para a unidade de aquecimento por indução 20 aumenta.

[0086] Quando o descarregamento do capacitor C é completado, a tensão Vc em ambas as extremidades do capacitor C se torna zero, e, portanto uma tensão inversa não é aplicada aos diodos D1 e D3. Portanto, os diodos D1 e D3 entram em um estado de condução, e a corrente IL flui através de um percurso do comutador de semicondutor S4 unidade de aquecimento por indução 20 diodo D1 e um percurso do diodo D3 unidade de aquecimento por indução 20 comutador de semicondutor S2 em paralelo (período C). A corrente IL circula entre a unidade de aquecimento por indução 20 e o MERS 130. Portanto, no período C, o valor absoluto da corrente IL é atenuado em resposta a uma constante de tempo que é determinada pela impedância da bobina de aquecimento do lado superior 24, a bobina de aquecimento do lado inferior 28, e a tira de aço 10 que é um objeto a ser aquecido.

[0087] Em seguida, no tempo morto, não apenas os comutadores de semicondutor S1 e S3, mas também os comutadores de semicondutor S2 e S4 são desligados. Pelo tempo morto, uma corrente flui através de um percurso do diodo D1 capacitor C diodo D3, e, portanto o carregamento do capacitor C é iniciado (período D). Como resultado, a tensão Vc em ambas as extremidades do capacitor C é elevada, e, portanto a corrente IL (valor absoluto da mesma) que flui para a unidade de aquecimento por indução 20 diminui. Quando os comutadores de semicondutor S1 e S3 são ligados (ao mesmo tempo em que os comutadores de semicondutor S2 e S4 são desligados) antes do carregamento do capacitor C ser completado, uma corrente flui através do percurso do comutador de semicondutor S1 e do diodo D1 capacitor C comutador de semicondutor S3 e o diodo D3, e, portanto o capacitor C é carregado (periodo D). Ou seja, neste periodo D, a tensão Vc em ambas as extremidades do capacitor C é elevada, e, portanto a corrente IL (valor absoluto da mesma) que flui para a unidade de aquecimento por indução 20 diminui.

[0088] Quando o carregamento do capacitor C é completado, a corrente IL que flui para a unidade de aquecimento por indução 20 se torna zero. Quando os comutadores de semicondutor S1 e S3 são ligados até o carregamento do capacitor C ser completado, e então o carregamento do capacitor C é completado, a energia (carga) carregada no capacitor C é fornecida (descarregada) através dos comutadores de semicondutor S1 e S3. Como resultado, a corrente IL flui através de um percurso do comutador de semicondutor S1 —> unidade de aquecimento por indução 20 comutador de semicondutor S3 (período E). Ou seja, neste período E, a tensão Vc em ambas as extremidades do capacitor C é diminuída, e, portanto a corrente IL (valor absoluto da mesma) que flui para a unidade de aquecimento por indução 20 aumenta.

[0089] Quando o descarregamento do capacitor C é completado, a tensão Vc em ambas as extremidades do capacitor C se torna zero, e, portanto uma tensão inversa não é aplicada aos diodos D2 e D4. Portanto, os diodos D2 e D4 entram em um estado de condução, e a corrente IL flui através de um percurso do comutador de semicondutor S1 unidade de aquecimento por indução 20 —> diodo D4 e um percurso do diodo D2 unidade de aquecimento por indução 20 comutador de semicondutor S3 em paralelo (período F). A corrente IL circula entre a unidade de aquecimento por indução 20 e o MERS 130. Portanto, no período F, o valor absoluto da corrente IL é atenuado em resposta a uma constante de tempo que é determinada pela impedância da bobina de aquecimento do lado superior 24, a bobina de aquecimento do lado inferior 28, e a tira de aço 10 que é um objeto a ser aquecido. Em seguida, a mesma retorna para a operação pelo período A, e as operações pelos períodos A a F são executadas repetitivamente.

[0090] Como descrito acima, quando os tempos de ligado e desligado (operação de comutação) dos respectivos terminais de porta G1 a G4 (G1 e G3, e G2 e G4) dos comutadores de semicondutor S1 a S4 (S1 e S3, e S2 e S4) são ajustados, uma corrente de uma frequência desejada pode ser feita fluir através da unidade de aquecimento por indução 20 (a bobina de aquecimento do lado superior 24 e a bobina de aquecimento do lado inferior 28), deste modo realizando aquecimento por indução do tipo de controle de frequência. Ou seja, devido à unidade de controle de porta 140 que ajusta a temporização de condução dos comutadores de semicondutor S1 a S4, uma frequência da corrente IL que flui para a unidade de aquecimento por indução 20 que é uma carga pode ser controlada para um valor arbitrário. Adicionalmente, quando a capacitância Cp do capacitor C é determinada de acordo com a Equação (1) descrita abaixo, o período em que a tensão Vc em ambas as extremidades do capacitor C é zero pode ser ajustado. Cp = 1/[(2xπxft)2xL] - (1)

[0091] Aqui, Cp representa a capacitância (F) do capacitor C, e L representa a indutância (H) das cargas que incluem a unidade de aquecimento por indução 20. Adicionalmente, ft representa uma frequência aparente (Hz) com respeito ao capacitor C, que é expressa pela Equação (2) descrita abaixo. ft= 1/(2xt + 1/f) - (2)

[0092] Aqui, t representa um período (seg) em que a tensão Vc em ambas as extremidades do capacitor C é zero, e f representa uma frequência (Hz) da tensão Vc e a corrente IL em um caso onde um período em que a tensão Vc em ambas as extremidades do capacitor C é zero não está presente. Quando um capacitor C, que tem a capacitân- cia Cp que é obtida substituindo ft (ou seja, f) quando t é zero na Equação (2) para dentro da Equação (1), é selecionado, um período em que a tensão Vc em ambas as extremidades do capacitor C é zero não está presente.

Configuração de Unidade de Determinação de Frequência 180

[0093] Voltando para a descrição da figura 4, será descrito um exemplo de uma configuração da unidade de determinação de frequência 180. A unidade de determinação de frequência 180 é uma unidade que determina a frequência (frequência de saída) de energia CA para ser fornecida para a unidade de aquecimento por indução 20. Para realizar a função da mesma, a unidade de determinação de frequência 180 inclui uma unidade de obtenção de informação do objeto a ser aquecido 181, uma tabela de determinação de frequência 182, e um seletor de frequência 183.

[0094] A unidade de obtenção de informação do objeto a ser aquecido 181 obtém informação de atributo da tira de aço 10 que é um objeto a ser aquecido. Por exemplo, a unidade de obtenção de informação do objeto a ser aquecido 181 obtém (recebe) a informação de atributo de um computador externo que é uma unidade de entrada através de uma rede, ou obtém (entra) a informação de atributo com base na informação que é entrada através de um usuário com respeito a uma interface de usuário (uma das unidades de entrada) fornecida para a unidade de controle 100. Aqui, a informação de atributo da tira de aço 10 é informação que é capaz de especificar uma permeabilidade relativa, uma resistência, e uma espessura de lâmina da tira de aço 10. Por exemplo, a permeabilidade relativa, a resistência, e a própria espessura de lâmina da tira de aço 10 pode ser determinada como a informação de atributo, ou em um caso onde a permeabilidade relativa, a resistência, e a própria espessura de lâmina da tira de aço 10 são determinadas de acordo com especificações, um nome (um nome comercial ou algo semelhante) da tira de aço 10 que tem as especificações pode ser determinado como a informação de atributo.

[0095] Um seletor de frequência 183 usa a informação de atributo obtida pela unidade de obtenção de informação do objeto a ser aquecido 181 como uma chave e seleciona uma frequência entre as frequências registradas na tabela de determinação de frequência 182. Na tabela de determinação de frequência 182, a informação de atributo e a frequência são correlacionadas uma com a outra e são registradas antecipadamente.

[0096] A informação de uma frequência (frequência de saída) se-lecionada pelo seletor de frequência 183 é transmitida para a unidade de controle de porta 140. A unidade de controle de porta 140 determina temporizações de ligado e desligado (operação de comutação) dos respectivos terminais de porta G1 a G4 dos comutadores de semicondutor S1 a S4 do MERS 130 de modo que a energia CA da frequência selecionada é gerada, e fornece um sinal de ligado para que um terminal de porta de um comutador de um semicondutor seja ligado. Desta maneira, o MERS 130 fornece a energia CA da frequência (a frequência de saída) que é determinada para a unidade de controle de porta 140 pela unidade de determinação de frequência 180 para a unidade de aquecimento por indução 20 como descrito acima.

[0097] Como descrito acima, nesta modalidade, a frequência (a frequência de saída) da energia CA para ser fornecida para a unidade de aquecimento por indução 20 é determinada automaticamente em resposta à permeabilidade relativa, a resistência, e a espessura de lâmina da tira de aço 10. Isto é baseado em uma descoberta através de vários experimentos executados pelos inventores, especificamente, uma descoberta em que a distribuição de temperatura (particularmente, a temperatura na vizinhança de uma borda) da tira de aço 10 é afe- tada pela frequência da energia CA fornecida para a unidade de aque-cimento por indução 20, a informação de atributo (a permeabilidade relativa, a resistência, e a espessura de lâmina) da tira de aço 10 que é um objeto a ser aquecido, e uma folga (distância entre a bobina de aquecimento do lado superior 24 e a bobina de aquecimento do lado inferior 28).

[0098] Daqui em diante, será descrita a razão pela qual este fe-nômeno ocorre.

[0099] Primeiro, será feita uma descrição com respeito a um caso onde a temperatura da tira de aço 10 é igual para ou maior do que a Temperatura de Curie.

[00100] Quando a tira de aço 10 está a uma temperatura que é igual ou maior do que a temperatura de Curie, um campo magnético principal que é gerado da unidade de aquecimento por indução 20 penetra através da tira de aço 10, e uma corrente de Foucault dentro da tira de aço 10 (dentro de um plano ortogonal à espessura de lâmina) aumenta. Esta corrente de Foucault é repelida de um campo magnético e fica apta para ser deslocada para a vizinhança da borda da tira de aço 10. Portanto, uma região de alta temperatura é adequada para ocorrer na vizinhança da borda da tira de aço 10.

[00101] Aqui, a corrente de Foucault dentro da tira de aço 10 é proporcional a uma área de seção transversal (área de seção transversal que inclui uma direção da espessura de lâmina) da tira de aço 10, de modo que em um caso onde a espessura de lâmina da tira de aço 10 é grande, a área de seção transversal da tira de aço 10 se torna grande e, portanto a corrente de Foucault dentro da tira de aço 10 aumenta.

[00102] Adicionalmente, a corrente de Foucault da tira de aço 10 é inversamente proporcional a uma resistência da tira de aço 10, de modo que em um caso onde a resistência da tira de aço 10 é pequena, a corrente de Foucault dentro da tira de aço 10 aumenta.

[00103] Adicionalmente, uma frequência de energia CA fornecida para a unidade de aquecimento por indução 20 é proporcional a uma força eletromotriz induzida que é gerada dentro da tira de aço 10 devido ao campo magnético principal gerado da unidade de aquecimento por indução 20. A corrente de Foucault da tira de aço 10 é proporcional à força eletromotriz induzida, de modo que em um caso onde a frequência da energia CA fornecida para a unidade de aquecimento por indução 20 é alta, a corrente de Foucault dentro da tira de aço 10 aumenta.

[00104] Adicionalmente, em um caso onde a folga é pequena, o campo magnético principal gerado da unidade de aquecimento por indução 20 se torna grande, de modo que a força eletromotriz induzida gerada dentro da tira de aço 10 devido ao campo magnético principal se torna grande e, portanto a corrente de Foucault dentro da tira de aço 10 aumenta.

[00105] A seguir, será feita uma descrição com respeito a um caso onde a temperatura da tira de aço 10 é menor do que temperatura de Curie.

[00106] Em um caso onde a temperatura da tira de aço 10 é menor do que a temperatura de Curie, uma permeabilidade relativa da tira de aço 10 é grande, de modo que o campo magnético principal gerado da unidade de aquecimento por indução 20 é difícil de penetrar através da tira de aço 10 e, portanto desvia da parte de borda da tira de aço 10. Como resultado, na vizinhança da borda da tira de aço 10 na direção da largura da lâmina, a densidade de corrente da corrente de Foucault se torna grande, e, portanto ocorre uma região de alta temperatura na vizinhança da borda da tira de aço 10 na direção da largura da lâmina.

[00107] Como descrito acima, os fatores (a frequência da energia CA fornecida para a unidade de aquecimento por indução 20, a permeabilidade relativa, resistência, e espessura de lâmina da tira de aço 10 que é um objeto a ser aquecido, e a folga), que têm um efeito a temperatura da tira de aço 10, são independentes um do outro. Entre estes fatores, a permeabilidade, resistência, e espessura de lâmina da tira de aço 10, e a folga são determinados pelas condições operacionais (restrições de hardware em um material que é um objeto a ser aquecido e uma instalação). Portanto, nesta modalidade, entre estes fatores, “a frequência (a frequência de saída) da energia CA fornecida para a unidade de aquecimento por indução 20” que pode ser controlada em linha é mudada usando a unidade de determinação de frequência 180 para ajustar a temperatura da tira de aço 10.

[00108] Adicionalmente, como é o caso com esta modalidade, quando todas de permeabilidade relativa, resistência, e espessura de lâmina da tira de aço 10, e a frequência são correlacionadas uma com a outra e são registradas na tabela de determinação de frequência 182, a distribuição de temperatura da tira de aço 10 na direção da largura da lâmina pode ser ajustada de uma maneira relativamente uniforme. Portanto, é preferível que todas de permeabilidade relativa, resistência, e espessura de lâmina da tira de aço 10, e a frequência sejam correlacionadas umas com as outras. Entretanto, não é necessária correlacionar todas de permeabilidade relativa, resistência, e espessura de lâmina da tira de aço 10, e a frequência, e pelo menos um da permeabilidade relativa, resistência, e espessura de lâmina da tira de aço 10 podem ser correlacionados com a frequência na unidade de determinação de frequência 180. Adicionalmente, pelo menos uma de permeabilidade relativa, resistência, e espessura de lâmina da tira de aço 10, e a folga pode ser correlacionadas com a frequência.

Configuração de Unidade de Determinação de Corrente de Saída 150

[00109] A unidade de determinação de corrente de saída 150 é uma unidade que determina uma magnitude (valor de corrente de saída) da corrente CA IL fornecida para a unidade de aquecimento por indução 20. Realizando esta função, a unidade de determinação de corrente de saída 150 inclui uma unidade de obtenção de informação do objeto a ser aquecido 151, uma tabela para determinação de corrente fornecida 152, e um seletor de corrente fornecida 153.

[00110] A unidade de obtenção de informação do objeto a ser aquecido 151 obtém informação de atributo da tira de aço 10 que é um objeto a ser aquecido, de maneira similar à unidade de obtenção de informação do objeto a ser aquecido 181.

[00111] O seletor de corrente fornecida 153 usa a informação de atributo obtida pela unidade de obtenção de informação do objeto a ser aquecido 151 como uma chave e seleciona um valor de corrente entre valores de corrente registrados na tabela para determinação da corrente fornecida 152. Na tabela para determinação de corrente fornecida 152, a informação de atributo e o valor de corrente são correlacionados um com ao outro e são registrados antecipadamente. Adicionalmente, um ângulo de controle da unidade retificadora 110 é determinado em resposta a uma diferença entre o valor de corrente (o valor de corrente de saída) selecionado pelo seletor de corrente fornecida 153 e um valor de corrente medida pelo transformador de corrente 170. No caso de adotar um dispositivo retificador tiristor como a unidade retificadora 110, um ângulo de disparo de porta do tiristor é determinado. Desta maneira, o valor da corrente que flui para a unidade de aquecimento por indução 20 é realimentado e o ângulo de controle (o ângulo de disparo de porta) da unidade retificadora 110 é controlado, de modo que o valor da corrente que flui para a unidade de aquecimento por indução 20 pode ser controlado constantemente para ser o valor de corrente (valor de corrente de saída) selecionado pelo seletor de corrente fornecida 153. Como resultado, a unidade de fornecimento de energia (a fonte de energia CA 160 e a unidade retificadora 110) fornece energia CC para o MERS 130, e, portanto a corrente alternada medida pelo transformador de corrente 170 pode ser ajustada para o valor de corrente (o valor de corrente de saída) determinada pela unidade de determinação de corrente de saída.

[00112] Como descrito acima, nesta modalidade, o valor de corrente (o valor de corrente de saída) da energia CA fornecida para a unidade de aquecimento por indução 20 é determinado automaticamente em resposta à permeabilidade relativa, resistência, e espessura de lâmina da tira de aço 10. Isto é devido ao valor de corrente que corresponde a uma temperatura alvo poder ser determinado pela permeabilidade relativa, a resistência, e a espessura de lâmina da tira de aço 10.

[00113] Adicionalmente, de maneira similar para esta modalidade, quando todas de permeabilidade relativa, resistência, e espessura de lâmina da tira de aço 10, e o valor de corrente são correlacionadas uma com a outra e são registradas na tabela para determinação de corrente fornecida 152, uma distribuição de temperatura e uma temperatura média da tira de aço 10 na direção da largura da lâmina podem ser determinadas de uma maneira relativamente apropriada. Portanto, é preferível que todas de permeabilidade relativa, resistência, e espessura de lâmina da tira de aço 10, e o valor de corrente sejam correlacionados um com o outro. Entretanto, não é necessário correlacionar todas de permeabilidade relativa, resistência, e espessura de lâmina da tira de aço 10 com o valor de corrente, e pelo menos um da perme-abilidade relativa, resistência, e espessura de lâmina da tira de aço 10 e o valor de corrente podem ser correlacionados um com o outro na unidade de determinação de corrente de saída 150. Adicionalmente, pelo menos um de permeabilidade relativa, resistência, e espessura de lâmina da tira de aço 10, e a folga podem ser correlacionados com o valor de corrente.

Efeito Desta Modalidade

[00114] A figura 6A mostra um gráfico que ilustra o relacionamento entre a relação frequência e temperatura com respeito à velocidade de transporte da lâmina, quando a energia é fornecida para a unidade de aquecimento por indução 20 usando a unidade de controle 100 de acordo com a modalidade e uma tira de aço 10 é aquecida. Adicionalmente, a figura 6B mostra um gráfico que ilustra o relacionamento entre a relação frequência e temperatura com respeito a uma velocidade de transporte da lâmina, quando a energia é fornecida para a unidade de aquecimento por indução 20 usando um inversor do tipo de ressonância paralelo em uma técnica convencional e a tira de aço 10 é aquecida. Aqui, uma relação de temperatura (relação de temperatura de borda / centro) é um valor obtido dividindo uma temperatura em uma parte de extremidade (borda) da tira de aço 10 na direção da largura da lâmina da mesma através de uma temperatura na parte central da tira de aço 10 na direção da largura da lâmina da mesma. Quanto mais o valor da relação de temperatura se aproxima de 1, mais uniforme é a distribuição de temperatura da tira de aço 10 na direção da largura da lâmina. Adicionalmente, a frequência é uma frequência de uma corrente aplicada à unidade de aquecimento por indução 20. Adicionalmente, especificações da tira de aço 10 são como segue.

Especificações da Tira de Aço - Material: Lâmina de aço inoxidável - Espessura da lâmina: 0,3 mm - Largura: 500 mm

[00115] Como mostrado na figura 6A, quando é usada a unidade de controle 100 de acordo com esta modalidade, mesmo em um caso onde a velocidade de transmissão varia, a frequência da corrente, que pode ser aplicada à unidade de aquecimento por indução 20, pode ser mantida substancialmente constante, e, portanto a relação de temperatura pode ser controlada para ser substancialmente constante.

[00116] Por outro lado, quando a velocidade de transmissão varia, a impedância da carga varia, de modo que em um caso onde o inversor do tipo de ressonância paralelo na técnica convencional é usado, o inversor da fonte de tensão controla a frequência de saída do inversor de tal forma que uma condição de ressonância da carga é mantida. Portanto, como mostrado na figura 6B, a frequência de saída do inversor varia em resposta a uma variação da impedância da carga. Como resultado da mesma, a relação de temperatura varia significativamente e, portanto a relação de temperatura não pode ser controlada para ser constante.

[00117] Como descrito acima, de acordo com esta modalidade, a corrente IL da frequência (a frequência de saída) que corresponde ao atributo (informação de atributo) da tira de aço 10 é fornecida para a unidade de aquecimento por indução 20 usando o MERS 130. Portanto, a unidade de controle de acordo com esta modalidade não é sujeita a uma restrição com respeito a uma operação com uma frequência ressonante como a técnica convencional, de modo que mesmo quando a velocidade de transmissão da tira de aço 10 varia, a frequência da corrente IL que é fornecida para a unidade de aquecimento por indução 20 pode ser determinada para um valor desejado em resposta ao atributo da tira de aço 10. Portanto, quando a lâmina condutora é aquecida usando a unidade de aquecimento por indução do tipo transversal, mesmo quando a velocidade de transmissão da lâmina condutora varia, é possível impedir que a distribuição de temperatura da lâmina condutora na direção da largura da lâmina seja não uniforme. Adicionalmente, a corrente IL de uma frequência, que é apropriada para a tira de aço 10 que é um objeto a ser aquecido (particularmente, que faz a distribuição de temperatura na direção da largura da lâmina tão uniforme quanto possível), pode ser determinada para a unidade de aquecimento por indução 20.

[00118] Adicionalmente, nesta modalidade, o ângulo de controle da unidade retificadora 110 é mudado em resposta ao atributo da tira de aço 10, e, portanto a corrente IL que tem uma magnitude que corresponde ao atributo da tira de aço 10 é fornecida para a unidade de aquecimento por indução 20. Como resultado, a corrente IL que tem uma magnitude apropriada para a tira de aço 10 que é um objeto a ser aquecido pode fluir através da unidade de aquecimento por indução 20. Adicionalmente, uma vez que a frequência é controlada para ser constante, a distribuição de temperatura da lâmina condutora na direção da largura da lâmina pode ser controlada uniformemente sem ter que realmente medir a variação na temperatura com a passagem do tempo em várias posições da tira de aço 10.

[00119] Além disso, com respeito ao sistema de aquecimento por indução provido da unidade de controle 100 e da unidade de aquecimento por indução 20 que tem as placas de blindagem 31a a 31 d, uma vez que mesmo quando a velocidade de transmissão varia, a frequência da energia CA não varia, não é necessário considerar uma variação (variação com a passagem do tempo) na corrente de Foucault gerada na parte de borda da tira de aço 10. Portanto, quando a unidade de controle 100 é usada no sistema de aquecimento por indução, mesmo quando as condições operacionais variam, uma quantidade de aquecimento na vizinhança da borda pode ser controlada apropriadamente pelas placas de blindagem a para 31 d.

Segunda Modalidade

[00120] A seguir, será descrita uma segunda modalidade da pre-sente invenção. Na primeira modalidade descrita acima, a corrente alternada IL é feita fluir para a unidade de aquecimento por indução 20 diretamente pelo MERS 130. Ao contrário, de acordo com esta modalidade, a corrente alternada IL é feita fluir para a unidade de aquecimento por indução 20 pelo MERS 130 através de um transformador. Desta maneira, em uma configuração desta modalidade, o transforma- dor é adicionado à configuração descrita acima da primeira modalidade. Portanto, nesta modalidade, os mesmos símbolos de referência que aqueles atribuídos na figura 1 a figura 6B serão atribuídos as mesmas partes como na primeira modalidade descrita acima, e uma descrição detalhada dos mesmos será omitida aqui.

[00121] A figura 7 mostra uma vista que ilustra um exemplo de uma configuração de uma unidade de controle 200 de uma unidade de aquecimento por indução.

[00122] Como mostrado na figura 7, a unidade de controle 200 de acordo com esta modalidade adicionalmente inclui um transformador de saída 210 comparado à unidade de controle 100 de acordo com a primeira modalidade mostrada na figura 4.

[00123] Um terminal do lado primário (lado de entrada) do transformador de saída 210 é conectado aos terminais CA a e d do MERS 130. Um terminal do lado secundário (lado de saída) do transformador de saída 210 é conectado à unidade de aquecimento por indução 20 (as barras de barramento de cobre 42a e 42g). A taxa de transformação (entrada : saída) do transformador de saída 210 é N:1(N > 1).

[00124] Como descrito acima, nesta modalidade, uma vez que o transformador de saída 210 que tem a taxa de transformação de N:1 (N > 1) é disposto entre o MERS 130 e a unidade de aquecimento por indução 20, substancialmente N vezes a corrente da corrente que flui através do MERS 130 pode ser feita fluir para a unidade de aquecimento por indução 20. Portanto, nesta modalidade, uma grande corrente pode ser feita fluir para a unidade de aquecimento por indução 20 sem fazer um grande fluxo de corrente para os “comutadores de semicondutor S1 a S4 e os diodos D1 a D4” que compõem o MERS 130.

[00125] Adicionalmente, uma pluralidade de conexões pode ser fornecida no lado primário ou no lado secundário do transformador de saída 210 de tal forma que a taxa de transformação do transformador de saída 210 possa ser mudada, e a conexão a ser usada pode ser usada adequadamente em resposta à tira de aço 10 que é um objeto a ser aquecido.

Terceira Modalidade

[00126] A seguir, será descrita uma terceira modalidade da presente invenção. Na primeira e segunda modalidades descritas acima, uma placa plana é usada como as placas de blindagem 31a a 31 d fornecidas para a unidade de aquecimento por indução 20. Ao contrário, nesta modalidade, uma parte rebaixada é formada nas placas de blindagem fornecidas para a unidade de aquecimento por indução 20. Desta maneira, esta modalidade e as primeira e segunda modalidades descritas acima são diferentes em uma parte de uma configuração das placas de blindagem. Portanto, nesta modalidade, os mesmos símbolos de referência que aqueles atribuídos na figura 1 a figura 7 serão atribuídos às mesmas partes nas primeira e segunda modalidades descritas acima, e uma descrição detalhada das mesmas será omitida aqui.

[00127] As figuras 8A a 8C mostram vistas que ilustram um exemplo de uma configuração da unidade de aquecimento por indução. A figura 8A, figura 8B, e figura 8C correspondem às figura 2A, figura 2B, e figura 2C, respectivamente. Em vez das placas de blindagem 31a a 31 d mostradas nas figuras 2A a 2C, placas de blindagem 301a a 301 d são usadas. Adicionalmente, as placas de blindagem 301a a 301 d são dispostas em posições mostradas na figura 8B de tal forma que a parte rebaixada descrita posteriormente é voltada para (é oposta a) a tira de aço 10 (no segundo recipiente 12). Adicionalmente, a unidade de aquecimento por indução inclui um indutor do lado superior 201 e um indutor do lado inferior 202. Adicionalmente, o indutor do lado superior 201 e o indutor do lado inferior 202 são substancialmente os mesmos que o indutor do lado superior 21 e o indutor do lado inferior 22 mostrados nas figuras 2A a 2C, respectivamente, exceto pela configuração das placas de blindagem.

[00128] Adicionalmente, as figuras 9A a 9C mostram vistas que ilustram um exemplo de uma configuração da placa de blindagem 301 (placas de blindagem 301a a 301 d). Especificamente, a figura 9A mostra uma vista em perspectiva tomada olhando por cima da placa de blindagem 301 de um lado superior. Adicionalmente, a figura 9B mostra uma vista tomada olhando por cima de uma região da placa de blindagem 301 d mostrada na figura 8C imediatamente acima da tira de aço 10. Adicionalmente, a figura 9B mostra apenas uma parte que é necessária para explicar um relacionamento posicionai entre a tira de aço 10 e a placa de blindagem 301 d. Adicionalmente, a figura 9C mostra uma vista esquemática que ilustra um exemplo de um campo magnético que é gerado entre as placas de blindagem 301a, 301b e a tira de aço 10. Entretanto, nas figuras 9B e 9C, o segundo recipiente 12 é omitido para facilidade de entendimento de um efeito das placas de blindagem 301a a 301d.

[00129] Como mostrado na figura 9A, a placa de blindagem 301 inclui uma placa de blindagem principal 50a e uma placa traseira 50b.

[00130] A largura e comprimento da placa de blindagem 50a são as mesmas que aquelas da placa traseira 50b. Entretanto, a placa traseira 50b é formada de uma placa de cobre em que uma seção de corte longitudinal e uma seção de corte transversal são uniformes, e contrárias, a placa de blindagem principal 50a é formada de uma placa de cobre em que dois furos rômbicos são formados na direção longitudinal da mesma. A placa de blindagem 301 é formada por contato próximo entre a placa de blindagem principal 50a e a placa traseira 50b, e tem duas partes rebaixadas rômbicas (furos não penetráveis) 51 e 52 na direção longitudinal. Adicionalmente, na figura 9A, as dimensões [mm] relacionadas às posições em que as partes rebaixadas 51 e 52 são dispostas também são indicadas.

[00131] Como mostrado nas figuras 9B e 9C, a placa de blindagem 301 é instalada na superfície inferior (lado da fenda) do núcleo 23 e a superfície superior (lado da fenda) do núcleo 27 de tal forma que uma superfície em que as partes rebaixadas 51 e 52 são formadas é voltada para a tira de aço 10.

[00132] Nesta modalidade, como mostrado na figura 9B, as partes rebaixadas 51 e 52 da placa de blindagem 301 (301 d) e uma superfície de lâmina da tira de aço 10 são opostas uma a outra na vizinhança de uma borda 10a da tira de aço 10 na direção da largura da lâmina. Especificamente, uma região que é localizada no lado da borda 10a comparada à região de passagem de corrente máxima 56 é voltada para as partes rebaixadas 51 e 52 da placa de blindagem 301. A região que é localizada no lado da borda 10a inclui uma região entre uma região de passagem de corrente máxima 56 que é uma região em que uma corrente de Foucault que flui através da tira de aço 10 se torna máxima através da operação da unidade de aquecimento por indução e a borda 10a da tira de aço 10.

[00133] Particularmente, nesta modalidade, as bordas do lado in-terno 51a e 52a das partes rebaixadas 51 e 52 da placa de blindagem 301 (301 d) são dispostas no lado da borda 10a comparadas à região de passagem de corrente máxima 56, e as bordas do lado externo 51b e 52b das partes rebaixadas 51 e 52 são dispostas no lado da borda 10a comparadas a uma região de passagem de corrente da borda 57 que é uma região através da qual passa uma corrente de Foucault que flui para a vizinhança da borda 10a da tira de aço 10. Aqui, entre as bordas das partes rebaixadas 51 e 52, as bordas do lado interno 51a e 52a são bordas que são próximas a uma parte central na direção da largura da tira de aço 10 e que são mais próximas às partes rebaixadas correspondentes 52 e 51 (ou a parte central da placa de blindagem 301 d na direção de transporte da lâmina). Adicionalmente, entre bordas das partes rebaixadas 51 e 52, as bordas do lado interno 51b e 52b são bordas que são mais distantes da parte central da tira de aço 10 na direção da largura e que são mais distantes pelas partes rebaixadas correspondentes 52 e 51 (ou a parte central da placa de blindagem 301 d na direção de transporte da lâmina).

[00134] Nesta modalidade, devido à placa de blindagem 301 dis-posta como descrito acima, é suprimida uma redução na temperatura da tira de aço 10 na vizinhança da borda 10a. Daqui em diante, será descrito um mecanismo, que suprime uma redução na temperatura da tira de aço 10 na vizinhança da borda 10a devido à placa de blindagem 301.

[00135] Como mostrado na figura 9C, quando a unidade de aquecimento por indução é operada, os campos magnéticos principais 58a a 58c são gerados, e, portanto correntes de Foucault 60a a 60e fluem para um lado da borda da tira de aço 10 na direção da largura da lâmina. Adicionalmente, um campo magnético 59i é gerado pelas correntes de Foucault 60a a 60e. Adicionalmente, como mostrado nas figuras 9A a 9C, correntes de Foucault 53 a 55 fluem através da placa de blindagem 301 (301a e 301b). A corrente de Foucault 53 é uma corrente de Foucault que flui ao longo de uma parte de borda rômbica da placa de blindagem 301 (placa de blindagem principal 50a). Por outro lado, as correntes de Foucault 54 e 55 são correntes que fluem ao longo de uma parte de borda das partes rebaixadas 51 e 52 da placa de blindagem 301. Desta maneira, na placa de blindagem 301, as correntes de borda 53 a 55 fluem para a parte de borda rômbica da placa de blindagem 301 e a parte de borda das partes rebaixadas 51 e 52 da placa de blindagem 301 de uma maneira concentrada. Além disso, campos magnéticos 59a a 59h são gerados pelas correntes de Foucault 53 pa- ra 55.

[00136] Como resultado, como mostrado na figura 9C, uma força repulsiva é gerada entre as correntes de Foucault 54 e 55 que fluem através da placa de blindagem 301 (301a e 301b) e a corrente de Foucault 60 que flui através da tira de aço 10. Devido a esta força repulsiva, a corrente de Foucault 60 (60a para 60e) que flui através da parte de borda da tira de aço 10 se move para um lado interno (em uma direção da seta mostrada sob a tira de aço 10 na figura 9C) da tira de aço 10 e uma densidade de corrente em uma região em que uma temperatura diminui na técnica convencional aumenta. Portanto, pode ser suprimida uma diminuição na temperatura na vizinhança da borda (região ligeiramente para o lado interno da borda) da tira de aço 10, e, portanto a placa de blindagem 301 pode ajustar o grau de acoplamento eletromagnético entre uma região da tira de aço 10 no lado da borda na direção da largura da lâmina e as bobinas de aquecimento 24 e 28. Aqui, a placa de blindagem 301 é feita de cobre, e uma propriedade necessária é mantida mesmo a uma alta temperatura. Portanto, mesmo quando a placa de blindagem 301 é exposta a altas temperaturas, pode ser suprimida uma diminuição na temperatura da tira de aço 10 na vizinhança da borda da mesma.

[00137] Ao contrário, em um caso a parte rebaixada não está pre-sente na placa de blindagem 31 como na primeira modalidade, a corrente de Foucault 53 e 54 não flui através da placa de blindagem 31 como mostrado nas figuras 9A e 9C, e uma corrente de Foucault flui para a parte rômbica da borda da placa de blindagem 31 de uma maneira concentrada. Portanto, uma corrente de Foucault que flui para a vizinhança da borda da tira de aço 10 não recebe uma força inclinada para um lado interno (lado central) da tira de aço 10, e uma densidade de corrente de uma região (região ligeiramente para o lado interno da borda da tira de aço 10) em que uma temperatura diminui não aumen- ta. Portanto, uma diminuição na temperatura na vizinhança da borda da tira de aço 10 pode não ser suprimida.

[00138] Como descrito acima, os inventores descobriram que quando as partes rebaixadas 51 e 52 são formadas na placa de blindagem 301 feitas de cobre, e a placa de blindagem 301 é disposta de tal forma que as partes rebaixadas 51 e 52 são opostas à vizinhança da borda da tira de aço 10, pode ser suprimida uma diminuição na temperatura na vizinhança da borda da tira de aço 10. Para confirmar esta descoberta, os inventores mediram a distribuição de temperatura na direção da largura da lâmina de uma lâmina condutora (que corresponde à tira de aço 10) em um caso onde a placa de blindagem 301 de acordo com esta modalidade é usada e em um caso onde a placa de blindagem 31 de acordo com a primeira modalidade é usada, respectivamente.

[00139] As figuras 10A e 10B mostram vistas que ilustram um exemplo de uma distribuição de temperatura de uma lâmina condutora, que é aquecida pela unidade de aquecimento por indução, na direção da largura da lâmina.

[00140] Especificamente, a figura 10A mostra um gráfico com respeito à unidade de aquecimento por indução (a unidade de aquecimento por indução de acordo com esta modalidade) usando a placa de blindagem 301 de acordo com esta modalidade. Por outro lado, a figura 10B mostra um gráfico com respeito à unidade de aquecimento por indução (a unidade de aquecimento por indução de acordo com a primeira modalidade) usando a placa de blindagem 31 de acordo com a primeira modalidade. Adicionalmente, o eixo horizontal dos gráficos mostrados nas figuras 10A e 10B indicam uma posição na direção da largura da lâmina da lâmina condutora, uma posição “0” no eixo horizontal corresponde a uma borda da lâmina condutora, e uma posição “250” corresponde ao centro da lâmina condutora. Por outro lado, o eixo vertical representa um aumento na temperatura (aumento na temperatura) da lâmina condutora devido ao aquecimento. Aqui, as condições experimentais dos gráficos mostrados nas figuras 10A e 10B são como segue.

[00141] Largura da bobina de aquecimento: 250 [mm] (comprimento em uma direção do transporte da lâmina) Núcleo: Núcleo de Ferrite Material em aquecimento: Lâmina de SUS não magnética (inoxidável) (uma largura de 500 [mm], e uma espessura de 0,3 [mm]) Velocidade de transporte da lâmina: 8 [(m/minute)] Temperatura de aquecimento: 30 a 130 [°C] (o aumento de temperatura em uma parte central é determinado para 100 [°C]) Frequência da fonte de energia: 29 [kHz], 21 [kHz], e 10 [kHz] Material da placa de blindagem: Cobre

[00142] Adicionalmente, quanto mais próxima a permeabilidade relativa de um material se aproxima de 1, mais facilmente a temperatura na vizinhança de uma borda diminui. Adicionalmente, quando a temperatura da lâmina condutora (material a ser aquecido) é igual ou maior do que a temperatura de Curie, a permeabilidade relativa da lâmina condutora se torna 1. Portanto, a lâmina de SUS não magnética (inoxidável) foi usada como o material de aquecimento que tem a permeabilidade relativa de 1.

[00143] Como mostrado na figura 10A, na unidade de aquecimento por indução usando a placa de blindagem 301 de acordo com esta modalidade, pode ser entendido que quando a frequência é mudada na ordem de 29 [kHz] 21 [kHz] —► 10 [kHz], a temperatura da borda diminui, e uma diminuição na temperatura na vizinhança da borda (aqui, em uma posição de “50” para “100” no eixo horizontal) é suprimida (a distribuição de temperatura na direção da largura da lâmina se torna uniforme).

[00144] Por outro lado, como mostrado na figura 10B, na unidade de aquecimento por indução usando a placa de blindagem 31 de acordo com a primeira modalidade, pode ser entendido que quando a frequência é mudada na ordem de 29 [kHz] 21 [kHz] 10 [kHz], a temperatura da borda diminui, mas a redução da temperatura na vizinhança da borda (aqui, em uma posição de “50” para “100” no eixo horizontal) se torna grande.

[00145] Adicionalmente, em um caso onde a placa de blindagem não é fornecida, a temperatura na vizinhança da borda (aqui, em uma posição de “50” para “100” no eixo horizontal) não diminui. Entretanto, uma vez que a temperatura aumenta na borda se torna substancialmente 500 [°C], a borda foi sobreaquecida.

[00146] Como descrito acima, de acordo com esta modalidade, as partes rebaixadas 51 e 52 são formadas na placa de blindagem 301 feita de cobre, a placa de blindagem 301 é disposta entre o lado superior e inferior das bobinas de aquecimento 24 e 28 e a tira de aço 10 de tal forma que as partes rebaixadas 51 e 52 são voltadas para a vizinhança da borda da tira de aço 10. Portanto, mesmo quando a tira de aço 10 é exposta a altas temperaturas, uma diminuição na temperatura da tira de aço 10 na vizinhança da borda da mesma pode ser suprimida.

[00147] Além disso, no sistema de aquecimento por indução provido da unidade de controle 100 e da unidade de aquecimento por indução que tem a placa de blindagem 301, mesmo quando a velocidade de transmissão varia, uma vez que a frequência da energia CA não varia, não é necessário considerar uma variação (variação temporal) da corrente de Foucault que é gerada na parte de borda da tira de aço 10. Portanto, quando a unidade de controle 100 é usada no sistema de aquecimento por indução, mesmo quando as condições operacionais variam, um aumento de temperatura na vizinhança da borda pode ser controlado apropriadamente pela placa de blindagem 301. Além disso, uma vez que as partes rebaixadas 51 e 52 são formadas na placa de blindagem 301, mesmo quando a permeabilidade relativa varia em resposta a um estado aquecido da lâmina de aço, a distribuição de temperatura na vizinhança da borda pode ser controlada apropriadamente devido às partes rebaixadas 51 e 52. Portanto, na configuração de acordo com esta modalidade, é possível lidar com uma mudança na velocidade de aquecimento de uma maneira relativamente flexível.

[00148] Adicionalmente, nas modalidades descritas acima (da primeira modalidade a terceira modalidade), as placas de blindagem 31 e 301 não são limitadas a uma placa feita de cobre. Ou seja, as placas de blindagem 31 e 301 podem ser formadas por qualquer material desde que este material seja um condutor que tem uma permeabilidade relativa de 1 (por exemplo, metal que é uma substância paramag- nética ou uma substância diamagnética). Por exemplo, a placa de blindagem 31 pode ser formada de alumínio.

[00149] Adicionalmente, nesta modalidade, o relacionamento posicionai entre a tira de aço 10 e a placa de blindagem 301 não é particularmente limitado desde que as partes rebaixadas da placa de blindagem 301 e a tira de aço 10 (que também inclui um plano estendido da tira de aço 10) sejam opostas uma a outra em uma região que está presente no lado da borda 10a comparada à região de passagem de corrente máxima 56. Entretanto, é preferível que uma região entre a região de passagem de corrente máxima 56 e a borda 10a da tira de aço 10, e pelo menos uma parte das partes rebaixadas da placa de blindagem sejam oposta uma a outra como mostrado na figura 9B a fim de que uma força repulsiva gerada com segurança entre a corrente de Foucault que flui através da placa de blindagem 301 e a corrente de Foucault que flui através da tira de aço 10.

[00150] Adicionalmente, nesta modalidade, foi feita uma descrição com respeito a um caso em que as duas partes rebaixadas são formadas na placa de blindagem como um exemplo, mas a quantidade das partes rebaixadas formadas na placa de blindagem não é limitada.

[00151] Adicionalmente, nesta modalidade, foi feita uma ilustração com respeito a um caso em que a forma das partes rebaixadas 51 e 52 é uma forma rômbica como um exemplo. Entretanto, a forma das partes rebaixadas 51 e 52 pode ser qualquer forma desde que a corrente de Foucault possa ser feita fluir através da tira de aço 10 ao longo da parte de borda das partes rebaixadas 51 e 52. A forma das partes rebaixadas 51 e 52 pode ser, por exemplo, uma elipse, um retângulo diferente da forma rômbica, ou outras formas quadradas. Neste momento, quando é formada uma parte rebaixada em que o comprimento na direção de transporte da lâmina é mai longo do que em uma direção ortogonal à direção de transporte da lâmina, a corrente de Foucault pode facilmente ser feita fluir ao longo de uma parte de borda da parte rebaixada. Portanto, é preferível formar uma parte rebaixada em que o comprimento na direção de transporte da lâmina é mais longo do que na direção ortogonal à direção de transporte da lâmina. Adicionalmente, não é necessário que a forma da parte rebaixada na placa de blindagem tenha uma forma fechada. Por exemplo, a parte rebaixada pode ser formada em uma parte de extremidade da placa de blindagem.

[00152] Além disso, normalmente é usado cobre para a bobina de aquecimento do lado superior 24 e a bobina de aquecimento do lado inferior 28, mas um condutor (metal) diferente de cobre pode ser usado. Adicionalmente, um sistema de aquecimento por indução diferente da linha de recozimento contínua pode ser adotado. Adicionalmente, as dimensões dos núcleos 23 e 27 mostrados na figura 2A podem ser determinadas apropriadamente dentro de um intervalo em que os nú- cleos 23 e 27 não são saturados magneticamente. Aqui, a geração de saturação magnética nos núcleos 23 e 27 pode ser determinada a partir da força do campo magnético [A/m] que é calculada pela corrente que flui através das bobinas de aquecimento 24 e 28.

[00153] Adicionalmente, nas modalidades descritas acima, tanto o indutor do lado superior 21 como o indutor do lado inferior 22 são fornecidos como um exemplo, mas ou o indutor do lado superior 21 ou o indutor do lado inferior 22 podem ser fornecidos. Além disso, o tamanho da folga não é particularmente limitado.

[00154] Adicionalmente, todas as modalidades da presente invenção descritas acima ilustram apenas um exemplo específico para executar a presente invenção, e um escopo técnico da presente invenção não é limitado às modalidades. Ou seja, a presente invenção pode ser executada com várias formas sem se afastar do escopo técnico ou características críticas da mesma.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

[00155] É possível fornecer uma unidade de controle de uma unidade de aquecimento por indução, um sistema de aquecimento por indução, e um método de controle da unidade de aquecimento por indução, em que uma distribuição de temperatura na direção da largura da lâmina de uma lâmina condutora é feita de forma mais uniforme comparada às técnicas convencionais, mesmo quando a velocidade de transmissão da lâmina condutora varia em um caso onde a lâmina condutora é aquecida usando uma unidade de aquecimento por indução do tipo transversal. LISTA DE SÍMBOLOS DE REFERÊNCIA 10: Tira de aço (Lâmina condutora) 20: Unidade de aquecimento por indução 23: 27: Núcleo (Núcleo magnético) 24: Bobina de aquecimento do lado superior (Bobina de aquecimento) 28: Bobina de aquecimento do lado inferior (Bobina de aquecimento) 31a para 31 d: Placa blindada 51,52: Parte rebaixada (Parte de vale) 100, 200: Unidade de controle de unidade de aquecimento por indução 110: Unidade retificadora 120: Reator 130: Comutador de recuperação de energia magnética (MERS) 131: para 134: Primeiro ao quarto comutadores de semicondutor do tipo de condutividade inversa 140: Unidade de controle de porta 150: Unidade de determinação de corrente de saída 160: Fonte de energia CA 170: Transformador de corrente (Unidade de medição de corrente) 180: Unidade de determinação de frequência 210: Transformador de saída 301: Placa blindada S1 a S4: Comutadores de semicondutor D1 a D4: Diodos

Claims

1. Sistema de aquecimento por indução que permite que um campo magnético alternado cruze uma superfície de lâmina de uma lâmina condutora (10) que está sendo carregada para aquecer indutivamente a lâmina condutora (10) compreendendo: uma unidade de aquecimento por indução (20) incluindo uma bobina de aquecimento (24, 28) que é disposta voltada para a superfície de lâmina da lâmina condutora (10); uma unidade de controle (100, 200) que controla uma saída de energia CA para uma bobina de aquecimento (24, 28), em que unidade de controle (100, 200) inclui: um comutador de recuperação de energia magnética (130) que fornece a energia CA para a bobina de aquecimento (24, 28); uma unidade de determinação de frequência (180) que determina uma frequência de saída em resposta a pelo menos um de permeabilidade relativa, resistividade, e espessura de lâmina da lâmina condutora (10); e uma unidade de controle de porta (140) que controla uma operação de comutação do comutador de recuperação de energia magnética (130) com base na frequência de saída determinada pela unidade de determinação de frequência (180), e em que a unidade de aquecimento por indução (20) inclui: um núcleo (23, 27) em volta do qual a bobina de aquecimento (24, 28) é enrolada; e caracterizado pelo fato de que a referida unidade de aquecimento por indução (20) inclui uma placa de blindagem (31a, 31b, 31c, 31 d, 301a, 301b, 301c, 301 d) que é disposta voltada para uma região que inclui uma borda (10a) da lâmina condutora (10) em uma direção da largura, e tem uma parte rebaixada (51, 52) na lâmina que está voltada para a lâmina condutora (10), e é formada a partir de um condutor que tem uma permeabilidade relativa de 1, e em que a placa de blindagem é disposta de tal forma que uma região, que é mais próxima à borda (10a) da lâmina condutora (10) do que uma região em que uma corrente de Foucault que flui para a lâmina condutora (10) atinge um máximo, e a parte rebaixada (51, 52) são voltadas uma para a outra.

2. Sistema de aquecimento por indução, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: uma borda do lado interno (51a, 52a) das bordas da parte rebaixada (51, 52), que está em um lado mais próximo de uma porção central na direção da largura da lâmina condutora (10), é disposta de tal maneira que a borda da lâmina condutora (10) está mais próxima da borda do lado interno (51a, 52a) do que uma região através da qual a corrente de Foucault flui para a lâmina condutora (10) atinge um máximo, e uma borda do lado externo (51b, 52b) das bordas da parte rebaixada (51, 52), que está em um lado mais distante da porção central na direção da largura da lâmina condutora (10), é disposta de tal maneira que a borda da lâmina condutora (10) está mais próxima da borda do lado externo (51b, 52b) do que uma região através da qual a corrente de Foucault flui para a borda da lâmina condutora (10).

3. Sistema de aquecimento por indução, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de determinação de frequência (180) obtém uma informação de atributo que especifica a permeabilidade relativa, a resistividade, e a espessura de lâmina da lâmina condutora (10), e seleciona uma frequência que corresponde à informação de atributo obtida como a frequência de saída com referência a uma tabela em que a permeabilidade relativa, a resistividade, e a espessura de lâmina da lâmina condutora (10), e a frequência são correlacionadas uma com a outra e são registradas ante- cipadamente.

4. Sistema de aquecimento por indução, de acordo com a qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle compreende ainda: uma unidade de determinação de corrente de saída (150) que determina um valor de corrente de saída em resposta a pelo menos um da permeabilidade relativa, da resistividade, e da espessura de lâmina da lâmina condutora (10); uma unidade de medição de corrente (170) que mede uma corrente alternada que flui através da unidade de aquecimento por indução (20); e uma unidade de fornecimento de energia (110, 160) que fornece uma energia CC para o comutador de recuperação de energia magnética (130) e ajusta a corrente alternada que é medida pela unidade de medição de corrente (170) para o valor de corrente de saída que é determinado pela unidade de determinação de corrente de saída (150), em que o comutador de recuperação de energia magnética (130) é abastecido com a energia CC pela unidade de fornecimento de energia (110, 160) e fornece a energia CA para a bobina de aquecimento (24, 28).

5. Sistema de aquecimento por indução, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a unidade de determinação de corrente de saída (150) obtém uma informação de atributo que especifica a permeabilidade relativa, a resistividade, e a espessura de lâmina da lâmina condutora (10), e seleciona um valor de corrente que corresponde à informação de atributo obtida como o valor de corrente de saída com referência a uma tabela em que a permeabilidade relativa, a resistividade, e a espessura de lâmina da lâmina condutora (10), e o valor de corrente são correlacionados um ao outro e são registradas antecipadamente.

6. Sistema de aquecimento por indução, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: um transformador de saída (210) que é disposto entre o comutador de recuperação de energia magnética (130) e a unidade de aquecimento por indução (20), reduz uma tensão CA que é fornecida pelo comutador de recuperação de energia magnética (130), e fornece a tensão CA reduzida para a bobina de aquecimento (24, 28).

7. Sistema de aquecimento por indução, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o comutador de recuperação de energia magnética (130) inclui: primeiro e segundo terminais CA (d, a) que são conectados a uma extremidade e uma outra extremidade da bobina de aquecimento (24, 28), respectivamente, primeiro e segundo terminais CC (b, c) que são conectados para um terminal de saída de uma unidade de fornecimento de energia (110, 160), um primeiro comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa (131) que é conectado entre o primeiro terminal CA (d) e o primeiro terminal CC (b), um segundo comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa (132) que é conectado entre o primeiro terminal CA (d) e o segundo terminal CC (c), um terceiro comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa (133) que é conectado entre o segundo terminal CA (a) e o segundo terminal CC (c), um quarto comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa (134) que é conectado entre o segundo terminal CA (a) e o primeiro terminal CC (b), e um capacitor (C) que é conectado entre o primeiro e se-gundo terminais CC (b, c); o primeiro comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa (131) e o quarto comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa (134) são conectados em série de tal forma que as direções de condução no momento de um desligamento se tornam opostas uma a outra; o segundo comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa (132) e o terceiro comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa (133) são conectados em série de tal forma que direções de condução no momento do desligamento se tornam opostas uma a outra; o primeiro comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa (131) e o terceiro comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa (133) têm um e outro a mesma direção de condução no momento do desligamento; o segundo comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa (132) e o quarto comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa (134) têm um e outro a mesma direção de condução no momento do desligamento; e a unidade de controle de porta (140) controla um tempo da operação de comutação do primeiro e terceiro comutadores de semicondutor do tipo de condutividade inversa (131, 133) e um tempo da operação de comutação do segundo e quarto comutadores de semicondutor do tipo de condutividade inversa (132, 134) com base na frequência de saída que é determinada pela unidade de determinação de frequência (180).

8. Método para controlar o sistema de aquecimento por indução, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que compreende: fornecer a energia CA para a bobina de aquecimento (24, 28) através de um comutador de recuperação de energia magnética (130); determinar uma frequência de saída em resposta a pelo menos um da permeabilidade relativa, da resistividade, e da espessura de lâmina da lâmina condutora (10); e controlar uma operação de comutação do comutador de recuperação de energia magnética (130) com base na frequência de saída que é determinada.

9. Método para controlar o sistema de aquecimento por indução, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a frequência de saída é determinada obtendo uma informação de atributo que especifica a permeabilidade relativa, a resistividade, e a espessura de lâmina da lâmina condutora (10), e selecionando uma frequência que corresponde à informação de atributo obtida como a frequência de saída com referência a uma tabela em que a permeabilidade relativa, a resistividade, e a espessura de lâmina da lâmina condutora (10), e a frequência são correlacionadas uma com a outra e são registradas antecipadamente.

10. Método para controlar o sistema de aquecimento por indução, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: determinar um valor de corrente de saída em resposta a pelo menos um da permeabilidade relativa, da resistividade, e da espessura de lâmina da lâmina condutora (10); medir uma corrente alternada que flui para a unidade de aquecimento por indução (20); e fornecer uma energia CC, que é necessária para ajustar a corrente alternada que é medida para o valor de corrente de saída que é determinada, para o comutador de recuperação de energia magnéti- ca (130).

11. Método para controlar o sistema de aquecimento por indução, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o valor de corrente de saída é determinado obtendo uma informação de atributo que especifica a permeabilidade relativa, a resistividade, e a espessura de lâmina da lâmina condutora (10), e selecionando um valor de corrente que corresponde à informação de atributo obtida como o valor de corrente de saída com referência a uma tabela em que a permeabilidade relativa, a resistividade, e a espessura de lâmina da lâmina condutora (10), e o valor de corrente são correlacionados um com o outro e são registrados antecipadamente.

12. Método para controlar o sistema de aquecimento por indução, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, caracterizado pelo fato de que uma tensão CA que é fornecida pelo comutador de recuperação de energia magnética (130) é reduzida através de um transformador de saída (210), e a tensão CA reduzida é fornecida para a bobina de aquecimento (24, 28).

13. Método para controlar o sistema de aquecimento por indução, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 12, caracterizado pelo fato de que o comutador de recuperação de energia magnética (130) inclui: primeiro e segundo terminais CA (d, a) que são conectados a uma extremidade e a outra extremidade da bobina de aquecimento (24, 28), respectivamente, primeiro e segundo terminais CC (b, c) que são conectados a um terminal de saída da unidade de fornecimento de energia (110, 160), um primeiro comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa (131) que é conectado entre o primeiro terminal CA (d) e o primeiro terminal CC (b), um segundo comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa (132) que é conectado entre o primeiro terminal CA (d) e o segundo terminal CC (c), um terceiro comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa (133) que é conectado entre o segundo terminal CA (a) e o segundo terminal CC (c), um quarto comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa (134) que é conectado entre o segundo terminal CA (a) e o primeiro terminal CC (b), e um capacitor (C) que é conectado entre o primeiro e se-gundo terminais CC (b, c), o primeiro comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa (131) e o quarto comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa (134) são conectados em série de tal forma que as direções de condução no momento de um desligamento se tornam opostas uma a outra, o segundo comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa (132) e o terceiro comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa (133) são conectados em série de tal forma que as direções de condução no momento do desligamento se tornam opostas uma a outra, o primeiro comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa (131) e o terceiro comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa (133) têm um e outro a mesma direção de condução no momento do desligamento, o segundo comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa (132) e o quarto comutador de semicondutor do tipo de condutividade inversa (134) têm um e outro a mesma direção de condução no momento do desligamento, e a energia CA é fornecida para a bobina de aquecimento (24, 28) através do controle de um tempo da operação de comutação do primeiro e terceiro comutadores de semicondutor do tipo de condutividade inversa (131, 133) e um tempo da operação de comutação do segundo e quarto comutador de semicondutores do tipo de condutividade inversa (132, 134) com base na frequência de saída que é determinada.