CN106561067A - 感应加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种感应加热装置，其能够跟踪边缘加热器中轧制材料的运转模式所对应的负载阻抗的过渡性变化，稳定地动作。本实施方式所涉及的感应加热装置，其具有：电力转换部，其在输入交流或直流后，输出由电压基准电路设定了输出电压的交流电；加热器部，其包含多个电感器，该多个电感器配置在轧制材料的宽度方向的两侧，并且在所述轧制材料的搬送方向上隔开配置，利用自所述电力转换部供给的电流使所述轧制材料产生感应电流进行加热；以及控制部，其依据所述输出电压和所述电力转换部的输出电流计算阻抗，依据所述阻抗和所述轧制材料的搬送速度计算阻抗的时间变化即阻抗变化率，并依据所述阻抗变化率校正所述电压基准电路的设定。

Description

感应加热装置

技术领域

本发明的实施方式涉及一种感应加热装置。

背景技术

一般在钢铁的生产线上，会通过将加热至期望温度的钢板放置到轧机上来获得具有期望板厚的产品。这种钢铁生产线中，为了相对于温度下降在钢材的两侧边缘部实现均热并减轻轧机的负载，一般会设置用来对钢板的两边缘部进行加热的C型边缘加热器。在钢板生产线上，人们要求在钢板的整个长度上对钢板的两侧边缘部加热。因此，在开始加热时，必须在钢板到达边缘加热器的电感器之前开始通电，并在钢板越过电感器之后停止通电。

上述C型边缘加热器的运转模式中，钢板的前端进入电感器的状态或者钢板的末端越过电感器的过程中，负载阻抗处于变化的状态。该负载阻抗的变化率会随着钢板的搬送速度而变化。钢板的搬送速度越快，则负载阻抗的变化率也会越大。

另一方面，向C型边缘加热器供给能量的是逆变器电源，逆变器电源会实施电压控制，使供给的能量相对于负载变动保持固定。但是，负载阻抗急剧变动时，逆变器电源的电压控制无法跟踪变动，输出电压可能会成为过压状态，导致跳闸。在末端超过电感器的状态下，负载阻抗和输出电压上升的变化大，是导致逆变器电源跳闸的重要因素。

已知有若干种技术，可防止因阻抗的急剧变化而产生过压。例如，作为有关电动机驱动装置用电源装置的技术，其具有加减速率减少率运算电路。该加减速率减少率运算电路在电动机驱动装置内的直流电压检测电路检测出的直流电压超过过压检测基准值时，会对于由选择电路选择的交流可变速驱动装置，计算超过值所对应的减少率，并将加减速率输出至交流可变速驱动装置，改变(选择)加减速率。从而防止电源装置发生过压(专利文献1等)。

作为感应加热装置，已知有一种技术，其在C型边缘加热器中根据输出电压和输出电流计算负载阻抗，并依据负载阻抗的计算值，调整C型边缘加热器的电感器位置(专利文献2等)。

但是，上述技术中，电动机驱动装置会实施控制，依据检测出的直流电压的输出值计算减少率，并分配加减速率，控制电动机驱动装置的输出。因此，虽然公开了防止过压产生的方法，但其是在控制后才开始加入控制校正，并不能跟踪负载的急剧变化。

此外，另一种技术中，以实现平衡控制、即提高钢板两端的温度并减少弧点为目标来进行边缘加热器的电感器位置控制，因此其目的并非防止过压。

根据上述技术，并不能跟踪根据C型边缘加热器中轧制材料的运转状况而产生的负载阻抗的过渡性变化。

现有技术文献

专利文献

[专利文献1]日本专利特开平9-247978号公报

[专利文献2]日本专利第5466905号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

本实施方式提供一种感应加热装置，其能够跟踪根据边缘加热器中轧制材料的运转状况而产生的负载阻抗的过渡性变化，稳定地继续动作。

解决技术问题所采用的技术方案

本实施方式所涉及的感应加热装置，其具有：电力转换部，其在输入交流或直流后，输出由电压基准电路设定了输出电压的交流电；加热器部，其包含多个电感器，该多个电感器配置在轧制材料的宽度方向的两侧，并且在所述轧制材料的搬送方向上隔开配置，利用自所述电力转换部供给的电流使所述轧制材料产生感应电流进行加热；以及控制部，其依据所述输出电压和所述电力转换部的输出电流计算阻抗，依据所述阻抗和所述轧制材料的搬送速度计算阻抗的时间变化即阻抗变化率，并依据所述阻抗变化率校正所述电压基准电路的设定。

发明效果

本实施方式中，由于具有控制部，该控制部依据电力转换部的输出电压、输出电流以及轧制材料的搬送速度，校正设定电力转换部的输出电压的电压基准电路的设定，所以即使负载阻抗发生过渡性变化，也能够稳定地继续动作。

附图说明

图1是例示实施方式所涉及的感应加热装置的框图。

图2是例示感应加热装置的C型边缘加热器的图1的A-A’箭头剖面图。

图3是用来说明本实施方式的感应加热装置的动作的动作波形图的例子。

图4是用来说明本实施方式的感应加热装置的动作的流程图。

图5是例示比较例的感应加热装置的框图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

另外，附图为示意性或概念性的图，各部分的厚度与宽度的关系、各部分间的尺寸的比率等并非必须与现实相同。此外，即使表示相同部分时，有时也会根据附图具有互不相同的尺寸和比率。

另外，本申请说明书和各图中，与已出图中的前述内容相同的要素，会标注相同的符号并适当省略详细说明。

图1是例示本实施方式所涉及的感应加热装置的框图。

图2是例示感应加热装置的C型边缘加热器的图1的A-A’箭头剖面图。

首先，说明本实施方式的感应加热装置1的构成。

如图1所示，本实施方式的感应加热装置1具有电力转换部10、控制部20以及C型边缘加热器30。感应加热装置1连接至输入电源2，利用供给自输入电源2的电力进行动作。输入电源2例如为三相交流电源。输入电源2可以是单相商用交流电源，也可以是直流电源。感应加热装置1从输入电源2获得电力供给后，对沿轧制材料3的搬送方向的两侧边缘进行加热。

电力转换部10中，输入10a上连接着输入电源2，输出10b上连接着C型边缘加热器30。电力转换部10从输入电源2获得电力供给后，向C型边缘加热器30供给具有所期望的电压、电流以及频率的交流电。电力转换部10为逆变器装置。另外，输入电源2为交流电源时，在电力转换部10与输入电源2之间，包含将交流电转换为直流电的整流平滑电路或转换器电路。或者电力转换部10也可以是将交流电转换为其他交流电的矩阵式转换器等。此外，电力转换部10连接至控制部20，如下所述根据来自控制部20的指令，设定输出电压。并且，电力转换部10连接至为了检测轧制材料3的搬送速度而设置的速度检测部16。速度检测部16例如包含旋转编码器，该旋转编码器与搬送轧制材料3的辊道(未图示)连接。

电力转换部10包含主电路11、电压基准电路12、电压检测部13、电流检测部14、有功功率运算部15以及过压检测部17。

主电路11连接在输入电源2与C型边缘加热器30之间。主电路11是包含切换元件等的电力转换电路，该切换元件以高频切换供给自输入电源2的交流或直流电压，并通过PWM等转换为其他交流电压。

电压基准电路12连接在电力转换部10与控制部20之间。电压基准电路12生成作为电力转换部10输出的输出电压的基准的电压波形。例如，电压基准电路12的输出电压的振幅设定为100％时，电力转换部10的输出电压被设定为可输出额定输出电压。电压基准电路12设定电压基准值Vref，使得在该感应加热装置1稳定运转时，电力转换部10的输出功率P与轧制材料3的搬送速度φ的比为固定值。因此，电力转换部10能够相对于轧制材料3的单位长度将电力量控制为固定值，并使轧制材料3的温度上升成为固定。也就是说，电力转换部10实施如下控制，即在轧制材料3的搬送速度φ快时增大输出功率P，并在轧制材料3的搬送速度φ慢时减小输出功率P。在轧制材料3的末端3a开始超过C型边缘加热器30且负载阻抗产生较大变化的状态下，电压基准电路12依据来自控制部20的指令，设定供给至电力转换部10的电压基准值Vref。

电压检测部13连接至电力转换部10的输出10b。电压检测部13如图所示，例如为仪表用变压器。电压检测部13检测电力转换部10的输出10b的线间电压，并将检测出的电压作为电力转换部10的输出电压，输入至控制部20和有功功率运算部15。电压检测部13中可使用能够检测电力转换部10的输出电压的其他设备或元件。例如，在电压检测部13可使用使用了光电耦合器等光学绝缘元件的半导体元件。

电流检测部14连接在电力转换部10的输出10b与C型边缘加热器30之间。电流检测部14如图所示，例如为仪表用变流器。电流检测部14检测从电力转换部10流至C型边缘加热器30的电流作为电力转换部10的输出电流，输入至有功功率运算部15。电流检测部14中可使用能够检测电力转换部10的输出电流的其他设备或元件。例如，电流检测部14中可使用使用了霍尔元件等的电流检测模块等。

有功功率运算部15分别连接至电压检测部13与电流检测部14的各输出。有功功率运算部15根据电压检测部13检测出的电力转换部10的输出电压以及电流检测部14检测出的电力转换部10的输出电流，计算输入至C型边缘加热器30的有功功率。有功功率运算部15通过将输出电压的瞬时值和输出电流的瞬时值的积进行积分，运算有功功率。由有功功率运算部15计算出的有功功率可如下所述用于包含C型边缘加热器30的负载阻抗的计算中。

过压检测部17连接在电力转换部10的输出的线间，在线间的输出电压达到规定的检测值时，停止主电路11的动作。过压检测部17的过压检测值例如设定为额定输出电压的115％～120％。

控制部20连接至电力转换部10。此外，控制部20连接至速度检测部16的输出。控制部20包含阻抗运算部21、阻抗变化率运算部22以及电压基准校正运算部23。

阻抗运算部21连接至电压检测部13和有功功率运算部15的输出。阻抗运算部21使用由电压检测部13检测出的电力转换部10的输出电压V以及由有功功率运算部15计算出的输出功率P，计算包含C型边缘加热器30的负载阻抗。

阻抗变化率运算部22连接至阻抗运算部21的输出和速度检测部16。阻抗变化率运算部22使用由阻抗运算部21计算出的负载阻抗和轧制材料3的搬送速度，计算负载阻抗变化率。更详细的如下所述，阻抗变化率是将轧制材料3的末端3a开始超过电感器32、33时的起点的阻抗与末端3a位于C型边缘加热器30内的任意位置时的阻抗的差除以时间的值，其被算作阻抗在单位时间内的变化率。

电压基准校正运算部23连接至阻抗变化率运算部22的输出。电压基准校正运算部23使用阻抗变化率设定电压基准电路12输出的电压基准值Vref。该电压基准值Vref是依据阻抗变化率进行校正后的值。

记忆部24分别连接至阻抗运算部21、阻抗变化率运算部22以及电压基准校正运算部23。记忆部24存储在阻抗运算部21中计算出的起点的阻抗值。此外，记忆部24存储在阻抗变化率运算部22中计算出的阻抗变化率的阈值。并且，记忆部24存储在阻抗变化率运算部22中计算出的阻抗变化率。记忆部24连接至电压基准电路12，存储在电压基准电路12中设定的该时刻的电压基准值。此外，记忆部24还存储用来计算阻抗值和阻抗变化率的各种参数。这些参数将在下面详述，例如电力转换部10的额定输出电压和额定输出功率等。这些参数预先存储在记忆部24中，并根据运算的需要被调出进行使用。

控制部20可以是按照存储在记忆部24中的程序进行动作的CPU(CentralProcessing Unit，中央处理器)或微处理器等。控制部20采用CPU等实现时，阻抗运算部21、阻抗变化率运算部22以及电压基准校正运算部23的动作可通过一系列构成程序的执行步骤来实现。记忆部24可以是CPU具有的高速缓冲存储器，也可以是与适当的总线连接的外部存储器等。

C型边缘加热器30包含多个电感器32～35。电感器32～35分别具有相同的形状。因此，以下说明电感器32，其他电感器33～35也与之相同。如图2所示，电感器32具有铁芯32a和线圈32b。铁芯32a具有：构件32a1，其与轧制材料3的表面几乎垂直；构件32a2、32a3，其一个端部分别与构件32a1的两端部连接，并且与轧制材料3的表面几乎水平地延伸；以及构件32a4、32a5，其与构件32a1几乎水平地分别连接至构件32a2、32a3的另一端部。构件32a4、32a5的端部并未连接，形成有间隙32c。在构件32a4、32a5的外周卷绕有导线，形成线圈32b。如此，构成C型边缘加热器30的各电感器32～35的形状类似字母“C”，因此也被称为C型线圈或C型电感器。线圈32b连接至电力转换部10的输出10b，利用自电力转换部10输出的规定的交流电进行驱动。随着电流流至线圈32b，磁通会通过卷绕着线圈32b的铁芯32a，构件32a1～32a5与间隙32c一同构成磁路。也就是说，电感器32是留有间隙的线圈。在间隙32c处配置轧制材料3的一个边缘3b，驱动电感器32后，会在插入磁路内的轧制材料3的边缘3b附近的表面产生涡流，轧制材料3的边缘部分的温度会因涡流损耗而升高。其他电感器33～35也同样动作。

电感器32、33位于轧制材料3的末端3a首先超过的一侧，并且在轧制材料3的两侧的边缘对向配置。电感器34、35位于轧制材料3的末端最后超过的一侧，并且在轧制材料3的两侧的边缘对向配置。电感器32、34和电感器33、35沿轧制材料3的搬送方向，以几乎相同的距离隔开配置。电感器32、34和电感器33、35的间隔距离可相应钢材的材质和厚度等适当设定。

C型边缘加热器30的各电感器32～35具有感应性电抗，因此为了适当设定功率因素，调整供给至各电感器的无功功率，将电容器CA～CD连接至各电感器。

以下说明本实施方式的感应加热装置1的动作。

图3是为了定性地说明本实施方式的感应加热装置1的动作而示出负载阻抗等的变化的图。

图4是用来说明本实施方式的感应加热装置1的动作的流程图。

如图3中最上方的图所示，电感器32、33配置在轧制材料3的前端首先进入的位置。此处，将沿轧制材料3的搬送方向且平行的轴设为X轴。如图3中第2图所示，将轧制材料3的末端3a的位置X2来到电感器32、33的端部的位置设为X＝0。如该图所示，电感器32、33配置在轧制材料1的末端3a首先超过的位置。然后，如图3中第3图所示，电感器34、35沿X轴与电感器32、33分开配置，并且配置在搬送的轧制材料3的末端3a最后超过的位置。将轧制材料3的末端3a来到电感器34、35的端部的位置设为X＝Xa。以下，将X轴上的坐标0～Xa间的范围称为C型边缘加热器30的区间，将C型边缘加热器30的区间的长度称为电感器的配置距离EHd。

首先，轧制材料3的前端进入C型边缘加热器30的区间。也就是说，轧制材料3的前端的位置X1为X1≥0，位置X1会逐渐变大。轧制材料3的前端的位置X1到达X＝Xa前，包含C型边缘加热器30的负载阻抗会随着轧制材料3的前端的位置X1向正方向移动而降低。另外，此时的负载阻抗会在X1前进的同时而降低，因此电力转换部10的输出电压会在X1前进的同时而降低，因此，不会出现在轧制材料3进入时电力转换部10因过压检测而停止动作的问题。

图3中最上方的图中，轧制材料3的前端通过X＝Xa，在C型边缘加热器30的区间中，轧制材料3几乎同样存在，因此包含C型边缘加热器30的负载阻抗几乎为固定值。另外，为了均匀地保持轧制材料3的两侧边缘的温度上升，电力转换部10控制为输出功率与轧制材料3的搬送速度的比几乎固定，并能够通过电力转换部10的控制系统的响应，充分跟踪该范围内的负载阻抗的变化。

图3中图表形式的第4图中，示出了轧制材料3的末端3a位于X轴上的0～Xa的各位置时的负载阻抗ZL、电力转换部10的输出电流Iout、输出电压Vout以及电压基准电路12输出的电压基准值Vref。如该图所示，轧制材料3的末端3a开始脱离C型边缘加热器30的区间，轧制材料3的末端3a的位置X2为X2＞0时，包含C型边缘加热器30的负载阻抗会与位置X2一同上升。输出电压Vout的变化除了会随着负载阻抗的上升而上升以外，还包含随着负载阻抗的时间变化而产生的过渡响应的上升部分。

例如，轧制材料3的搬送速度为固定时，随着轧制材料3的末端3a的位置X2向X轴的正方向移动，负载阻抗ZL几乎以固定的倾斜来上升。与负载阻抗ZL的上升关联，输出电压Vout也会上升。输出电压的上升比例虽未图示，但也依赖于轧制材料3的搬送速度。即使负载阻抗相同，轧制材料3的搬送速度快时输出电压的上升比例也会大于搬送速度慢时的上升比例。电力转换部10对负载实施恒功率控制，因此此时的输出电流Iout会根据不含过渡响应部分的输出电压Vout的上升而降低。

此处，对自电压基准电路12输出的电压基准值Vref进行校正，使其随着负载阻抗ZL的平方根而降低。通过对电压基准值Vref进行校正，使其逐渐降低，可抑制输出电压Vout的上升。

另外，图3中最下方的图表形式的图是定性地示出比较例的感应加热装置的动作的图，将在以下详述。

使用图4的流程图，进一步定量地说明本实施方式的感应加热装置1的动作。如图4所示，感应加热装置1开始动作后，从步骤S1至步骤S3中，获得起点处的各种值。步骤S1中，获得起点阻抗比％R0，步骤S2中，获得起点搬送速度BAR0，步骤S3中获得起点电压基准值Vref0。这些值将用于以后步骤的各种计算中。

步骤S1中，控制部20的阻抗运算部21按照以下式(1)计算阻抗比％R，并将计算结果存储在记忆部24中。

％R＝(V1²/P1)/(V0²/P0)×100[％] (1)

V1是通过电压检测部13检测出的电力转换部10的输出电压。P1是利用有功功率运算部15计算出的电力转换部10的输出功率。V0是电力转换部10的额定输出电压。P0是电力转换部10的额定输出功率。也就是说，阻抗比％R被作为电力转换部10动作时的负载阻抗与额定输出功率及额定输出电压时的负载阻抗的比率。另外，以下负载阻抗的计算中，如式(1)所示使用了额定值的相对值即阻抗比％R，但也可以直接使用根据测定值直接计算出的负载阻抗的值。

步骤S2中，控制部20透过阻抗变化率运算22和速度检测部16检测轧制材料3的搬送速度，并将其存储在记忆部24中。

步骤S3中，控制部20获得电压基准电路12的电压基准值Vref，并将其存储在记忆部24中。

步骤S4中，控制部20判定轧制材料3的末端3a有无超过电感器32、33即末端3a的位置X2是否通过X＝0。通过另外设置用来检测轧制材料3的位置的位置检测器(未图示)，在控制部20根据位置检测器的输出，能够判定末端3a是否通过X＝0的位置。步骤S4中检测出X2≥0时，转移至下一步骤。转移至下一步骤S5时，阻抗比％R会存储X2≥0之前的值，因此将此时的值设为起点阻抗％R0。此外，将此时存储在记忆部24中的搬送速度的值设为起点搬送速度BAR0。而且，将此时存储在记忆部24中的电压基准值设为起点电压基准值Vref0。

步骤S5中，控制部20计算阈值Vrefth。阈值Vrefth是用来根据电压基准值Vref的设定，判定是否实施电压基准值Vref的校正运算的阈值。例如通过设定系数k的值作为额定输出电压Vrate的k倍，决定阈值Vrefth。系数k可在0％～100％的范围内任意设定，并存储在记忆部24中。低速搬送轧制材料3时，对于轧制材料3的投入电力量可以小，因此电力转换部10的输出电压Vout能够充分低于额定输出电压Vrate。输出电压Vout充分低于额定输出电压Vrate时，相对于输出的过压检测值会有充分余量，因此即使输出电压发生过渡性弹起的现象，也不会检测出过压。此时，通过实施该步骤S6，能够不实施电压基准值Vref的校正运算。输出的过压检测值为额定输出电压Vrate的115％时，能够相对于过压检测值留有25％的余量，因此例如可以设为k＝90％。也就是说，能够设为Vrefth＝Vrefr×90[％]，输出电压的设定值为额定输出电压的90％以下时，能够不实施电压基准值Vref的校正计算。此处，Vrefr是输出额定输出电压Vrate时的电压基准值。

步骤S6中，控制部20会对在电压基准电路12设定的电压基准值Vref与电压基准的阈值Vrefth的大小关系进行比较。电压基准值Vref的设定值为阈值Vrefth以下时，结束程序，不实施电压基准值Vref的校正运算。电压基准值Vref的设定值大于阈值Vrefth时，转移至下一步骤S7。

步骤S7中，阻抗变化率运算部22按照以下式(2)，计算用来判定是否实施电压基准校正运算的相对于阻抗比变化率的阈值％R1。

％R1＝1/{(400[％]-％R0)/100×(EHd/BAR0)} (2)

此处，％R0是在步骤S1中存储在记忆部24中的起点阻抗比。EHd是电感器的配置距离，预先设置了适当的值。BAR0是在步骤S2中存储在记忆部24中的起点搬送速度。式(2)中，轧制材料3的末端3a脱离C型边缘加热器30的区间时即超过电感器34、35的端部时(X＝Xa)的阻抗比为稳定时的400％。由于实验性观测到的值为400％，所以轧制材料3的末端3a通过X＝Xa时的阻抗比使用该值。因此，该值可作为任意参数进行变更。例如，式(2)中，将起点阻抗比％R0设为100[％]、将电感器的配置距离EHd设为2[m]、将轧制材料3的起点搬送速度BAR0设为100[m/min]时，％R1＝0.28。计算出的阈值％R1的值存储在记忆部24中。

步骤S8中，阻抗运算部21使用式(1)计算阻抗比％R，计算结果存储在记忆部24中不同于起点阻抗％R0的其他地址。

步骤S9中，阻抗变化率运算部22利用式(3)计算轧制材料3的末端3a的位置X2位于C型边缘加热器30的区间内(0≤X2≤Xa)时的阻抗比校正量％R2。

％R2＝1/{(％R-％R0)/100×(EHd/BAR1)} (3)

此处，％R是在步骤S1中计算且在步骤S3中存储在记忆部24中的阻抗比的值。BAR1是轧制材料3的搬送速度，透过阻抗变化率运算部22和速度检测部16存储在记忆部24中。

步骤S10中，对步骤S9中计算出的阻抗比校正量％R2与阻抗比的阈值％R1的大小关系进行比较。阻抗比校正量％R2为阈值％R1以下时，结束程序，不实施校正计算。阻抗比校正量％R2大于阈值％R1时，转移至下一步骤。另外，阻抗校正量％R2小于阈值％R1时是指，利用式(1)计算出的阻抗比％R远大于起点阻抗比％R0(式(2)中超过400％)，电压基准值Vref的校正中不能完全校正输出电压的上升的情况。

步骤S11中，通过电压基准校正运算部23，使用以下式(4)计算电压基准值Vref的校正值Vadj，并使用以下式(5)设定校正后的电压基准的输出值。

Vadj＝Vref0×(％R2/100)^1/2 (4)

Vref1＝Vref0-Vadj (5)

此处，Vref0是起点处的电压基准值，存储在记忆部24中。

根据步骤S11的运算，能够基于轧制材料3的末端3a在位置X2的阻抗比％R和阻抗比变化率％R2，计算出电压基准的校正值。然后通过从起点的电压基准值中减去该值，能够设定适当的输出电压的目标值。

步骤S12中，通过控制部20判定轧制材料3的末端3a是否脱离了C型边缘加热器30的区间。判定方法与末端3a开始超过时相同，可通过在控制部20获得来自位置传感器的信息来进行判定。判定为轧制材料3的末端3a未脱离C型边缘加热器30的区间时，返回步骤S8，重复上述动作。

以下通过与比较例的感应加热装置100的比较，说明本实施方式的感应加热装置1的作用和效果。

图5是例示比较例的感应加热装置的框图。

图3中最下方的图表形式的图中，定性地示出了比较例的感应加热装置100的动作的状况。负载阻抗的值和轧制材料3的搬送速度与图表形式的第4图中示出的本实施方式的感应加热装置1相同。比较例的感应加热装置100与本实施方式的感应加热装置1相比，不同之处在于不具有控制部20，其他方面都相同，因此对于相同的构成要素标注相同的符号，并省略详细说明。

如图5所示，比较例的感应加热装置100具有电力转换部110和C形边缘加热器30。电力转换部110包含主电路11、电压基准电路12、电压检测部13、电流检测部14、有功功率运算部15以及过压检测部17。比较例的感应加热装置100不具有类似本实施方式的感应加热装置1的控制部20，因此有功功率运算部15的输出和速度检测部16的输出连接至电压基准电路12，并不与其他构件连接。

比较例的感应加热装置100中，如图3中最下方的图表形式的图所示，负载阻抗ZL与末端3a的位置X2一同上升。此时的负载阻抗ZL与本实施方式的感应加热装置1时的负载阻抗ZL同样地进行推移。但是，比较例的感应加热装置100中不具有控制部20，因此不会计算阻抗比，并根据所计算的阻抗比来计算阻抗比变化率，并依据该阻抗比变化率来校正电压基准值。因此，比较例的感应加热装置100中，随着负载阻抗的时间变化，输出电压Vout会急剧上升，出现输出电压的弹起现象。虽未图示，但在出现弹起现象的输出电压Vout超过过压检测部17的阈值时，电力转换部10会停止动作，并且整个感应加热装置100会停止动作。

另一方面，本实施方式的感应加热装置1中具有控制部20，该控制部20具有阻抗运算部21、阻抗变化率运算部22以及电压基准校正运算部23，因此能够计算负载阻抗的变化率，预测负载阻抗的上升。该感应加热装置1中，能够基于根据负载阻抗的上升预测出输出电压的上升，预先降低电压基准值，因此即使在输出电压过渡性上升时，也能够防止输出电压的上升。

本实施方式的感应加热装置1中，具有相对于所设定的输出电压的阈值，因此输出电压的设定值充分小于阈值时，能够结束控制动作而不实施输出电压的补偿动作。因此，能够减轻控制部20等的动作负担。

本实施方式的感应加热装置1中，具有所设定的阻抗比变化率的阈值，因此即使所测定的阻抗比变化率的值小于阈值时，也能够结束控制动作而不实施输出电压的补偿动作。因此，能够减轻控制部20的动作负担。此外，由于计算对象为阻抗比及其变化率，所以能够获得将对于轧制材料3的搬送速度的增减的变化考虑在内校正值。

根据以上说明的实施方式，能够实现一种即使出现过渡性的负载阻抗的变化时，也能够稳定地继续动作的感应加热装置。

以上，说明了本发明的若干实施方式，这些实施方式仅为举例提示，并非限定发明的范围。这些新的实施方式可采用其他各种形态来实施，可在不超出发明的主旨的范围内，进行各种省略、替换以及变更。这些实施方式及其改进包含在发明的范围和主旨中，并且包含在权利要求范围中记载的发明及其等价物的范围内。此外，上述各实施方式可相互组合后实施。

标号说明

1、100 感应加热装置

2 输入电源

3 轧制材料

3a 末端

10、110 电力转换部

11 主电路

12 电压基准电路

13 电压检测部

14 电流检测部

15 有功功率运算部

16 速度检测部

17 过压检测部

20 控制部

21 阻抗运算部

22 阻抗变化率运算部

23 电压基准校正运算部

24 记忆部

30C 型边缘加热器

32～35 电感器

Claims (4)

1.一种感应加热装置，其特征在于，具有：

电力转换部，其在输入交流或直流后，输出由电压基准电路设定了输出电压的交流电；

加热器部，其包含多个电感器，该多个电感器配置在轧制材料的宽度方向的两侧，并且在所述轧制材料的搬送方向上隔开配置，利用自所述电力转换部供给的电流使所述轧制材料产生感应电流进行加热；以及

控制部，其依据所述输出电压和所述电力转换部的输出电流计算阻抗，依据所述阻抗和所述轧制材料的搬送速度计算阻抗的时间变化即阻抗变化率，并依据所述阻抗变化率校正所述电压基准电路的设定。

2.根据权利要求1所述的感应加热装置，其特征在于，所述控制部具有第1阈值，在所述输出电压大于所述第1阈值时，校正所述电压基准电路的设定。

3.根据权利要求1或2所述的感应加热装置，其特征在于，所述控制部具有第2阈值，在所述阻抗变化率大于所述第2阈值时，校正所述电压基准电路的设定。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的感应加热装置，其特征在于，所述多个电感器包含：第1电感器和第2电感器，其配置在所述轧制材料的前端首先入线的位置；以及第3电感器和第4电感器，其配置在所述轧制材料的末端最后出线的位置，

所述控制部在所述轧制材料的末端位于所述第1电感器和所述第2电感器与所述第3电感器和所述第4电感器之间时，校正所述电压基准电路的设定。