JP2001035645A - 複数の電磁誘導コイルの同期化制御装置 - Google Patents
複数の電磁誘導コイルの同期化制御装置Info
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- JP2001035645A JP2001035645A JP11210868A JP21086899A JP2001035645A JP 2001035645 A JP2001035645 A JP 2001035645A JP 11210868 A JP11210868 A JP 11210868A JP 21086899 A JP21086899 A JP 21086899A JP 2001035645 A JP2001035645 A JP 2001035645A
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- induction coils
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
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- General Induction Heating (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】互いに接近した複数の隣接した電磁誘導コイル
に流れる交流電流を同期化し、電流レベルの制御が可能
で、相互干渉しない制御装置を提供する。 【解決手段】互いに接近して配置した複数の電磁誘導コ
イル１，３，，を、それぞれＰＷＭインバータ16，17，
21-1，21-2を介して異なる電源に接続し、ＰＷＭインバ
ータ16，17,21-1 ，21-2から出力する高周波電流を同期
化する同期化信号の出力回路18を、ＰＷＭインバータ1
6，17，21-1，21-2に接続し、出力電流レベルを前記各
電源ごとに調整可能にした。
に流れる交流電流を同期化し、電流レベルの制御が可能
で、相互干渉しない制御装置を提供する。 【解決手段】互いに接近して配置した複数の電磁誘導コ
イル１，３，，を、それぞれＰＷＭインバータ16，17，
21-1，21-2を介して異なる電源に接続し、ＰＷＭインバ
ータ16，17,21-1 ，21-2から出力する高周波電流を同期
化する同期化信号の出力回路18を、ＰＷＭインバータ1
6，17，21-1，21-2に接続し、出力電流レベルを前記各
電源ごとに調整可能にした。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、複数の隣接電磁誘
導コイルの同期化制御装置に関し、更に詳細には複数の
隣接配置した電磁誘導コイルを、相互干渉させることな
く作動させることのできる複数の隣接電磁誘導コイルの
同期化制御装置に関するものである。
導コイルの同期化制御装置に関し、更に詳細には複数の
隣接配置した電磁誘導コイルを、相互干渉させることな
く作動させることのできる複数の隣接電磁誘導コイルの
同期化制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】圧延ロールの焼き入れの際の加熱に電磁
誘導加熱が適用されることは、例えば実公平３−３９４
８２号公報などによって周知である。この公報の記載に
よれば、昇温用加熱コイルと温度保持用加熱コイルとを
近接させて配置し、同時に作動させる必要がある。
誘導加熱が適用されることは、例えば実公平３−３９４
８２号公報などによって周知である。この公報の記載に
よれば、昇温用加熱コイルと温度保持用加熱コイルとを
近接させて配置し、同時に作動させる必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記複数の
電磁誘導コイルを接近させて同時に作動させると、高周
波電流の周波数及び位相のずれによる干渉が起こるとい
う問題がある。かかる相互干渉を防止する手段として、
前記実公平３−３９４８２号公報に開示された手段は、
図３に示すとおり、昇温用電磁誘導コイル１に出力変圧
器２を接続した回路と、温度保持用電磁誘導コイル３に
可変リアクトルからなる電流調整器４及び出力変圧器５
を接続した回路とを、１台の周波数変換装置６に並列に
接続し、前記電磁誘導コイル１，３のそれぞれとコンデ
ンサ７とで決定される共振高周波によって電磁誘導加熱
を行うようにしたものである（以下共振型という）。
電磁誘導コイルを接近させて同時に作動させると、高周
波電流の周波数及び位相のずれによる干渉が起こるとい
う問題がある。かかる相互干渉を防止する手段として、
前記実公平３−３９４８２号公報に開示された手段は、
図３に示すとおり、昇温用電磁誘導コイル１に出力変圧
器２を接続した回路と、温度保持用電磁誘導コイル３に
可変リアクトルからなる電流調整器４及び出力変圧器５
を接続した回路とを、１台の周波数変換装置６に並列に
接続し、前記電磁誘導コイル１，３のそれぞれとコンデ
ンサ７とで決定される共振高周波によって電磁誘導加熱
を行うようにしたものである（以下共振型という）。
【０００４】上記電流調整器４の作用は、昇温用電磁誘
導コイル１と温度保持用電磁誘導コイル３との間隔をよ
り狭めることを可能にするものである。電流調整器４を
設けない場合の電磁誘導コイル１と３とのコイル間隔の
限界値（１５０〜２００mm）以下とすることが可能とな
り、電力消費を少なくし、しかも焼き入れ深度を深くす
ることができると説明している。なお、図３に示す符号
８は電源用変圧器、９は電源スイッチをそれぞれ表す。
導コイル１と温度保持用電磁誘導コイル３との間隔をよ
り狭めることを可能にするものである。電流調整器４を
設けない場合の電磁誘導コイル１と３とのコイル間隔の
限界値（１５０〜２００mm）以下とすることが可能とな
り、電力消費を少なくし、しかも焼き入れ深度を深くす
ることができると説明している。なお、図３に示す符号
８は電源用変圧器、９は電源スイッチをそれぞれ表す。
【０００５】なお、前記周波数変換器６に図３に示す３
相ダイオード全波整流器（ＲＥＣ）10、平滑用直流リア
クトル（ＤＣＬ）11及びサイリスタインバータ12を適用
して試験したところ、共振型の発振周波数は、電磁誘導
コイル１，３のコイルインピーダンスとコンデンサ容量
とによって決まるため、圧延ロールの加熱を行う場合、
コイル内にロールが進入するに伴い、前記コイルインピ
ーダンスが大きく変動することによって発信周波数が変
動し、電流値を一定に調整するだけでは所定の加熱温度
に達することができないという問題がある。
相ダイオード全波整流器（ＲＥＣ）10、平滑用直流リア
クトル（ＤＣＬ）11及びサイリスタインバータ12を適用
して試験したところ、共振型の発振周波数は、電磁誘導
コイル１，３のコイルインピーダンスとコンデンサ容量
とによって決まるため、圧延ロールの加熱を行う場合、
コイル内にロールが進入するに伴い、前記コイルインピ
ーダンスが大きく変動することによって発信周波数が変
動し、電流値を一定に調整するだけでは所定の加熱温度
に達することができないという問題がある。
【０００６】本発明は、以上の問題に着目してなされた
ものであり、互いに近接配置する複数の電磁誘導コイル
のコイルインピーダンスの変動に関係なく、電流を制御
可能で、相互干渉のない複数の隣接電磁誘導コイルの同
期化制御装置を提供することを目的としている。
ものであり、互いに近接配置する複数の電磁誘導コイル
のコイルインピーダンスの変動に関係なく、電流を制御
可能で、相互干渉のない複数の隣接電磁誘導コイルの同
期化制御装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めの本発明の複数の電磁誘導コイルの同期化制御装置
は、互いに接近して配置した複数の電磁誘導コイルを、
それぞれ異なるインバータに接続し、該インバータは、
いずれもＰＷＭインバータであり、複数の前記ＰＷＭイ
ンバータから出力する交流電流の発信周波数及び電流位
相を同期化させると共に、電流レベルをインバータごと
に調整可能にしたものである。
めの本発明の複数の電磁誘導コイルの同期化制御装置
は、互いに接近して配置した複数の電磁誘導コイルを、
それぞれ異なるインバータに接続し、該インバータは、
いずれもＰＷＭインバータであり、複数の前記ＰＷＭイ
ンバータから出力する交流電流の発信周波数及び電流位
相を同期化させると共に、電流レベルをインバータごと
に調整可能にしたものである。
【０００８】前記ＰＷＭインバータは、周知のPulse-Wi
dth Modulation（パルス幅調節）インバータであり、本
発明のＰＷＭインバータとして従来から使用されている
基本回路及び変換素子、駆動回路などを適宜使用するこ
とができる。使用しうる変換素子としては、絶縁型バイ
ポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）、ゲートターンオフ
（ＧＴＯ）サイリスタ、トランジスタなどである。
dth Modulation（パルス幅調節）インバータであり、本
発明のＰＷＭインバータとして従来から使用されている
基本回路及び変換素子、駆動回路などを適宜使用するこ
とができる。使用しうる変換素子としては、絶縁型バイ
ポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）、ゲートターンオフ
（ＧＴＯ）サイリスタ、トランジスタなどである。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下添付の図面を参照し、一実施
の形態により本発明を具体的に説明する。
の形態により本発明を具体的に説明する。
【００１０】図１に示すの第１実施の形態による複数の
電磁誘導コイルの同期化制御装置13は、圧延ロール（図
示せず）の表面焼き入れに適用したものであり、昇温用
電磁誘導コイル１及び温度保持用電磁誘導コイル３それ
ぞれに電源用変圧器14及び15を用い、そんれぞれの電源
を別系統とした。
電磁誘導コイルの同期化制御装置13は、圧延ロール（図
示せず）の表面焼き入れに適用したものであり、昇温用
電磁誘導コイル１及び温度保持用電磁誘導コイル３それ
ぞれに電源用変圧器14及び15を用い、そんれぞれの電源
を別系統とした。
【００１１】そして、昇温用電磁誘導コイル１用インバ
ータとして焼き入れ加熱用ＰＷＭインバータ16を取り付
け、また温度保持用電磁誘導コイル３用インバータとし
て温度保持用ＰＷＭインバータ17を取り付け、電流同期
化信号出力回路18の同期信号Ｓを、焼き入れ加熱用ＰＷ
Ｍインバータ16、温度保持用ＰＷＭインバータ17それぞ
れの制御端子に与えるように接続した。なお、図３で説
明したものと同様の部材には同じ符号を付し説明を省略
する。
ータとして焼き入れ加熱用ＰＷＭインバータ16を取り付
け、また温度保持用電磁誘導コイル３用インバータとし
て温度保持用ＰＷＭインバータ17を取り付け、電流同期
化信号出力回路18の同期信号Ｓを、焼き入れ加熱用ＰＷ
Ｍインバータ16、温度保持用ＰＷＭインバータ17それぞ
れの制御端子に与えるように接続した。なお、図３で説
明したものと同様の部材には同じ符号を付し説明を省略
する。
【００１２】以上説明した第１実施の形態による同期化
制御装置13は、昇温用電磁誘導コイル１と温度保持用電
磁誘導コイル３との間隔を接近させたにも関わらず相互
干渉が起こらず、それぞれ独立した電力制御、コイルの
周波数及び波形の制御が容易で、均一な加熱温度が得ら
れた。しかも主回路構成が単純であり、信頼性の高い焼
き入れ装置が得られた。
制御装置13は、昇温用電磁誘導コイル１と温度保持用電
磁誘導コイル３との間隔を接近させたにも関わらず相互
干渉が起こらず、それぞれ独立した電力制御、コイルの
周波数及び波形の制御が容易で、均一な加熱温度が得ら
れた。しかも主回路構成が単純であり、信頼性の高い焼
き入れ装置が得られた。
【００１３】インバータの具体的構成は、図２に示すよ
うに３相ダイオード全波整流器10-1，10-2は、いずれも
商用３相交流電源Ｅ-1，Ｅ-2を使用した基本回路構成と
し、インバータ21-1，21-2は、いずれも素子に絶縁型バ
イポーラトランジスタＱ11，Ｑ12，Ｑ13，Ｑ14及びＱ2
1，Ｑ22，Ｑ23，Ｑ24による回路構成としたものであ
り、図１と同様の部材には同じ符号を付し説明を省略す
る。
うに３相ダイオード全波整流器10-1，10-2は、いずれも
商用３相交流電源Ｅ-1，Ｅ-2を使用した基本回路構成と
し、インバータ21-1，21-2は、いずれも素子に絶縁型バ
イポーラトランジスタＱ11，Ｑ12，Ｑ13，Ｑ14及びＱ2
1，Ｑ22，Ｑ23，Ｑ24による回路構成としたものであ
り、図１と同様の部材には同じ符号を付し説明を省略す
る。
【００１４】インバータ21-1，21-2を駆動するディジタ
ル制御回路22-1，22-2は、共通の基準信号波発生回路19
から与えられる基準信号によって駆動されるものであ
り、それぞれ信号波作成回路23-1，23-2、三角波比較回
路24-1，24-2及びゲートパルス発生回路25-1，25-2によ
って構成した。
ル制御回路22-1，22-2は、共通の基準信号波発生回路19
から与えられる基準信号によって駆動されるものであ
り、それぞれ信号波作成回路23-1，23-2、三角波比較回
路24-1，24-2及びゲートパルス発生回路25-1，25-2によ
って構成した。
【００１５】信号波作成回路23-1，23-2から出力する信
号波ｆ-1，ｆ-2の周波数及び位相は基準信号波Ｆに同期
し、それぞれの電流レベルは、可変抵抗器からなるレベ
ル設定器26-1，26-2及び電磁誘導コイル20-1を流れる電
流Ｉ-1，電磁誘導コイル20-2を流れる電流Ｉ-2によっ
て、それぞれ調整される。前記電流Ｉ-1，Ｉ-2は、変流
器27-1，27-2（図２）によって検出し、信号波作成回路
23-1，23-2にそれぞれフィードバックさせた。
号波ｆ-1，ｆ-2の周波数及び位相は基準信号波Ｆに同期
し、それぞれの電流レベルは、可変抵抗器からなるレベ
ル設定器26-1，26-2及び電磁誘導コイル20-1を流れる電
流Ｉ-1，電磁誘導コイル20-2を流れる電流Ｉ-2によっ
て、それぞれ調整される。前記電流Ｉ-1，Ｉ-2は、変流
器27-1，27-2（図２）によって検出し、信号波作成回路
23-1，23-2にそれぞれフィードバックさせた。
【００１６】そして作成した信号波ｆ-1，ｆ-2は、三角
波比較回路24-1，24-2に与える。この三角波比較回路24
-1，24-2におけるキャリア周波数は４ｋＨｚ（２５０μ
秒毎）とした。ゲートバルス発生回路25-1の出力信号ｓ
11, ｓ12，ｓ13，ｓ14及びゲートバルス発生回路25-2の
出力信号ｓ21, ｓ22，ｓ23，ｓ24を、それぞれ対応する
絶縁型バイポーラトランジスタＱ11，Ｑ12，Ｑ13，Ｑ14
及びＱ21，Ｑ22，Ｑ23，Ｑ24それぞれのゲートｇ11，ｇ
12，ｇ13，ｇ14及びｇ21，ｇ22，ｇ23，ｇ24に与えるよ
うにした。
波比較回路24-1，24-2に与える。この三角波比較回路24
-1，24-2におけるキャリア周波数は４ｋＨｚ（２５０μ
秒毎）とした。ゲートバルス発生回路25-1の出力信号ｓ
11, ｓ12，ｓ13，ｓ14及びゲートバルス発生回路25-2の
出力信号ｓ21, ｓ22，ｓ23，ｓ24を、それぞれ対応する
絶縁型バイポーラトランジスタＱ11，Ｑ12，Ｑ13，Ｑ14
及びＱ21，Ｑ22，Ｑ23，Ｑ24それぞれのゲートｇ11，ｇ
12，ｇ13，ｇ14及びｇ21，ｇ22，ｇ23，ｇ24に与えるよ
うにした。
【００１７】以上のように構成した第２実施の形態の同
期化制御装置13-1，13-2は、鋳型（図示せず）を接近さ
せて配置したために、接近して配置された電磁誘導コイ
ル20-1，20-2のをそれぞれ独立して制御することができ
た。
期化制御装置13-1，13-2は、鋳型（図示せず）を接近さ
せて配置したために、接近して配置された電磁誘導コイ
ル20-1，20-2のをそれぞれ独立して制御することができ
た。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明の複数の電磁
誘導コイルの同期化制御装置は、コイル毎に電源を別系
統とし、それぞれに出力周波数及び波形をディジタル制
御することができるＰＷＭインバータを使用したので、
複数の電磁誘導コイルを互いに接近させて配置した場合
でも、コイル間の相互干渉を無くし、各電磁誘導コイル
を独立して電力制御、コイルの周波数及び波形を制御す
ることが容易である。
誘導コイルの同期化制御装置は、コイル毎に電源を別系
統とし、それぞれに出力周波数及び波形をディジタル制
御することができるＰＷＭインバータを使用したので、
複数の電磁誘導コイルを互いに接近させて配置した場合
でも、コイル間の相互干渉を無くし、各電磁誘導コイル
を独立して電力制御、コイルの周波数及び波形を制御す
ることが容易である。
【００１９】したがって、誘導加熱による焼き入れな
ど、複数の電磁誘導コイルを接近させて配置する場合
に、主回路構成が単純で、信頼性の高い装置として提供
することができる。
ど、複数の電磁誘導コイルを接近させて配置する場合
に、主回路構成が単純で、信頼性の高い装置として提供
することができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態による複数の電磁誘
導コイルの同期化制御装置の回路の概要説明図である。
導コイルの同期化制御装置の回路の概要説明図である。
【図２】本発明を電磁界鋳造法のオシレーションマーク
防止用交番電磁場印加コイルに適用した第２の実施の形
態による複数の電磁誘導コイルの同期化制御装置の回路
説明図である。
防止用交番電磁場印加コイルに適用した第２の実施の形
態による複数の電磁誘導コイルの同期化制御装置の回路
説明図である。
【図３】従来例によるサイリスタインバータを使用した
共振型誘導加熱回路の概要説明図である。
共振型誘導加熱回路の概要説明図である。
１ 電磁誘導コイル ３ 電磁誘導コイル ５ 出力変圧器 16 ＰＷＭインバータ 17 ＰＷＭインバータ 18 出力回路 20 電磁誘導コイル 20-1 電磁誘導コイル 20-2 電磁誘導コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植野 泰成 岡山県玉野市玉３丁目１番１号 三井造船 株式会社玉野事業所内 (72)発明者 片山 秀樹 岡山県玉野市玉３丁目１番１号 三井造船 株式会社玉野事業所内 Ｆターム(参考） 3K059 AA02 AA09 AA16 AB08 AB26 AC07 AC09 AC14 AC33 AC37 AC72 AD05 AD23 AD28 AD37 BD02 CD14 CD73
Claims (1)
- 【請求項１】 互いに接近して配置した複数の電磁誘導
コイルを、それぞれ異なるインバータに接続し、該イン
バータは、いずれもＰＷＭインバータであり、複数の前
記ＰＷＭインバータから出力する交流電流の発信周波数
及び電流位相を同期化させると共に、電流レベルをイン
バータごとに調整可能にした複数の電磁誘導コイルの同
期化制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21086899A JP4115634B2 (ja) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | 複数の電磁誘導コイルの同期化制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21086899A JP4115634B2 (ja) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | 複数の電磁誘導コイルの同期化制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001035645A true JP2001035645A (ja) | 2001-02-09 |
| JP4115634B2 JP4115634B2 (ja) | 2008-07-09 |
Family
ID=16596442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21086899A Expired - Fee Related JP4115634B2 (ja) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | 複数の電磁誘導コイルの同期化制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4115634B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004004420A1 (en) * | 2002-06-26 | 2004-01-08 | Mitsui Engineering & Shipbuilding Co.,Ltd. | Induction heating method and unit |
| KR100795737B1 (ko) * | 2007-01-24 | 2008-01-17 | 미쯔이 죠센 가부시키가이샤 | 유도 가열 방법 및 장치 |
| JP2008243546A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 誘導加熱装置 |
| CN110139412A (zh) * | 2019-06-20 | 2019-08-16 | 胜利油田金色河口石化工程有限公司 | 电磁感应加热装置 |
| EP3790180A1 (de) * | 2019-09-04 | 2021-03-10 | IAS GmbH | Vorrichtung und verfahren zur induktiven erwärmung von metallgut |
-
1999
- 1999-07-26 JP JP21086899A patent/JP4115634B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7230216B2 (en) | 2000-12-27 | 2007-06-12 | Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. | Induction heating method and unit |
| WO2004004420A1 (en) * | 2002-06-26 | 2004-01-08 | Mitsui Engineering & Shipbuilding Co.,Ltd. | Induction heating method and unit |
| EP1535492A1 (en) * | 2002-06-26 | 2005-06-01 | MITSUI ENGINEERING & SHIPBUILDING CO., LTD | Induction heating method and unit |
| US7202451B2 (en) | 2002-06-26 | 2007-04-10 | Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. | Induction heating method and unit |
| KR100750546B1 (ko) * | 2002-06-26 | 2007-08-20 | 미쯔이 죠센 가부시키가이샤 | 유도 가열 방법 및 장치 |
| US7432481B2 (en) | 2002-06-26 | 2008-10-07 | Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. | Induction heating method and unit |
| EP1535492A4 (en) * | 2002-06-26 | 2011-03-30 | Mitsui Shipbuilding Eng | INDUCTION HEATING PROCESS AND UNIT |
| KR100795737B1 (ko) * | 2007-01-24 | 2008-01-17 | 미쯔이 죠센 가부시키가이샤 | 유도 가열 방법 및 장치 |
| JP2008243546A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 誘導加熱装置 |
| CN110139412A (zh) * | 2019-06-20 | 2019-08-16 | 胜利油田金色河口石化工程有限公司 | 电磁感应加热装置 |
| EP3790180A1 (de) * | 2019-09-04 | 2021-03-10 | IAS GmbH | Vorrichtung und verfahren zur induktiven erwärmung von metallgut |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4115634B2 (ja) | 2008-07-09 |
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