JP2001250669A - Induction heating roller device - Google Patents

Induction heating roller device

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JP2001250669A
JP2001250669A JP2000058182A JP2000058182A JP2001250669A JP 2001250669 A JP2001250669 A JP 2001250669A JP 2000058182 A JP2000058182 A JP 2000058182A JP 2000058182 A JP2000058182 A JP 2000058182A JP 2001250669 A JP2001250669 A JP 2001250669A
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induction coils
group
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induction
phase
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Toru Tonomura
徹 外村
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Tokuden Co Ltd Kyoto
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable applying AC voltage with small phase difference only by connecting induction coils mutually without using multi-phase transformer when a plurality of induction coils, with three-phase power source, are exited. SOLUTION: The induction coils, standing in a line along the direction of axis center of roll, are divided into the first group, to which the three-phase voltage is applied and the second group, to which the voltage with inverted phase is applied, and the third and fourth groups, to which the voltage, synthesized from the divided voltage of the induction coils of the first and the second groups, so as to have the phase difference of less than 60 degree against the exiting voltage of adjacent induction coils, is impressed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は誘導発熱ローラ装置
に関する。
The present invention relates to an induction heating roller device.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のように誘導発熱ロール装置は、回
転するロールの内部に、鉄心と、これに巻装された誘導
コイルとからなる誘導発熱機構を備えている。この構成
の一例を図6によって説明すると、1はロールで、架台
2に対して軸受3によって回転可能に支持され、図示し
ない回転源によって回転駆動される。4はロール1の肉
厚部分に形成されてあるジャケット室で、内部に気液二
相の熱媒体が封入されてある。
2. Description of the Related Art As is well known, an induction heating roll device has an induction heating mechanism including an iron core and an induction coil wound around the inside of a rotating roll. An example of this configuration will be described with reference to FIG. 6. Reference numeral 1 denotes a roll, which is rotatably supported by a bearing 3 with respect to a gantry 2 and is rotationally driven by a rotation source (not shown). Reference numeral 4 denotes a jacket chamber formed in a thick portion of the roll 1, and a gas-liquid two-phase heat medium is sealed therein.

【0003】ロール1の中空内部には、複数の誘導コイ
ル5とこれが巻装されてある鉄心6とによって誘導発熱
機構7が構成されてある。8は各誘導コイル間に介在し
ている磁性円板、9は誘導発熱機構7を支持する支持ロ
ッドで、これは軸受10を介してロール1に連なるジャ
ーナル11の内部に支持されている。12は誘導コイル
5のリード線で、支持ロッド9内を通って外部に導出さ
れ、外部の交流電源に接続されている。
In the hollow interior of the roll 1, an induction heating mechanism 7 is constituted by a plurality of induction coils 5 and an iron core 6 around which the coils are wound. Numeral 8 is a magnetic disk interposed between the induction coils, and 9 is a support rod for supporting the induction heating mechanism 7, which is supported inside a journal 11 connected to the roll 1 via a bearing 10. Numeral 12 denotes a lead wire of the induction coil 5, which is led out through the support rod 9 and connected to an external AC power supply.

【0004】ところで誘導コイルの励磁に三相電源を利
用することが行われている。これは三相電源が身近にあ
ることに基づくものであるが、周知のように三相電源の
U,V,W相の相電圧の位相差120度であるから、誘
導コイルを3個用意し、そのそれぞれに前記相電圧のそ
れぞれを印加するとき、隣合う誘導コイルの間に対峠す
るロールの2個所において他の個所よりも表面温度が低
くなることが知られている。
[0004] A three-phase power supply is used to excite an induction coil. This is based on the fact that the three-phase power supply is nearby, but as is well known, since the phase difference between the U, V, and W phase voltages of the three-phase power supply is 120 degrees, three induction coils are prepared. It is known that when each of the phase voltages is applied to each of them, the surface temperature is lower at two locations of the roll passing between adjacent induction coils than at other locations.

【0005】この温度低下を減少させるためには、隣合
う誘導コイルに印加される電圧の位相差を小さくすれば
よいことに着目し、三相電圧を一次電圧とし、4相以上
の多相の二次電圧を発生する多相変圧器を用意し、この
二次電圧のそれぞれを、4個以上用意された誘導コイル
のそれぞれに印加するようにした構成が、既に提案され
ている(特開平9−7754号公報参照。)。
In order to reduce this temperature drop, it is necessary to reduce the phase difference between voltages applied to adjacent induction coils. There has already been proposed a configuration in which a polyphase transformer for generating a secondary voltage is prepared, and each of the secondary voltages is applied to each of four or more prepared induction coils. -7754).

【0006】これによれば、隣合う誘導コイルに印加さ
れる電圧の位相差は120度より小さくすることができ
るので、三相電圧をそのまま誘導コイルに印加する場合
よりも、ロール表面における局部的な温度低下を減少さ
せることができる。しかしこの構成では多相変圧器を使
用する必要があるので、製作費が高騰し、また多相変圧
器を設置するための据付場所も必要となる欠点がある。
According to this, since the phase difference between the voltages applied to the adjacent induction coils can be made smaller than 120 degrees, the local difference on the roll surface is smaller than when three-phase voltages are applied to the induction coils as they are. Temperature drop can be reduced. However, this configuration requires the use of a multi-phase transformer, so that the manufacturing cost is increased and the installation site for installing the multi-phase transformer is required.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、三相電源を
電源とし、ロールの中空内部に配置される複数の誘導コ
イルのうちの隣合う誘導コイルのそれぞれに、互いに位
相差が小さい多相の交流電圧のそれぞれを印加するにあ
たり、多相変圧器を使用することなく、誘導コイル同志
の接続のみによって、三相電源から位相差の小さい交流
電圧の印加を可能にすることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention uses a three-phase power source as a power source, and provides a multi-phase power supply having a small phase difference between adjacent induction coils among a plurality of induction coils disposed inside a hollow portion of a roll. It is an object of the present invention to make it possible to apply an AC voltage having a small phase difference from a three-phase power supply only by connecting the induction coils without using a polyphase transformer in applying each of the AC voltages.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、ロールの内部
にあって、ロールの軸方向に沿って順次直列に並んで配
置された誘導発熱機構のための6(N+1)(ただしN
は1以上の整数)個の誘導コイルを、三相電源の線路電
圧により励磁されるデルタ結線された第1のグループの
誘導コイルと、相回転方向に沿って第1のグループの各
誘導コイルの間に配置されてあって、三相電源の電圧よ
り180度移相した電圧により励磁される第2のグルー
プの誘導コイルと、第1および第2のグループの誘導コ
イルの間に配置される第3および第4のグループの誘導
コイルとに分ち、第3および第4のグループの誘導コイ
ルには、相回転方向に沿って隣合う他の誘導コイルの励
磁電圧に対して60度/(N+1)の位相差をもつよう
に、第1および第2のグループの誘導コイルの分電圧を
合成した電圧によって励磁することを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a 6 (N + 1) (where N is the number of) induction heating mechanisms inside a roll and arranged in series along the axial direction of the roll.
Is an integer greater than or equal to 1), a first group of delta-connected induction coils excited by the line voltage of the three-phase power supply, and each of the first group of induction coils along the direction of phase rotation. A second group of induction coils, which are arranged between the two groups and are excited by a voltage shifted by 180 degrees from the voltage of the three-phase power supply, and a second group of induction coils arranged between the first and second groups of induction coils. The third and fourth groups of induction coils are divided by 60 degrees / (N + 1) with respect to the excitation voltages of other adjacent induction coils along the phase rotation direction. (1) Excitation is performed by a voltage obtained by combining the divided voltages of the induction coils of the first and second groups so as to have a phase difference of (1).

【0009】すべての誘導コイルには、順次60度/
(N+1)の位相差の電圧が印加されるので、多相変圧
器の二次電圧をそれぞれ印加したのと同じことになる。
そしてそのために誘導コイル同志の接続のみによって実
施しているので、多相変圧器を必要とはしない。
[0009] All induction coils are sequentially 60 degrees /
Since a voltage having a phase difference of (N + 1) is applied, it is the same as applying the secondary voltages of the multi-phase transformer.
For that purpose, since it is implemented only by connecting the induction coils, a polyphase transformer is not required.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明の実施態様を図によって説
明する。図6に示すように誘導コイル5を12個用意
し、これをデルタ結線した場合、隣合う誘導コイルに印
加される電圧の位相差は、本発明においては30度とな
る。この場合の三相電源に対する誘導コイルの接続関係
を示したのが図1である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 6, when twelve induction coils 5 are prepared and delta-connected, the phase difference between voltages applied to adjacent induction coils is 30 degrees in the present invention. FIG. 1 shows the connection relationship of the induction coil to the three-phase power supply in this case.

【0011】図1において、A1〜A3は、U,V,W
相の三相電源の各相間にデルタ結線されてある、第1の
グループの誘導コイル、B1〜B3は、同じ三相電源か
ら取り出されてあり、U,V,W相の電圧に対して18
0度移相された電圧が取り出されるように、U,V,W
の各相に接続された相であるX,Y,Z相の各相間に接
続されてある、第2のグループの誘導コイルである。
In FIG. 1, A1 to A3 are U, V, W
The first group of induction coils, B1-B3, which are delta-connected between each phase of the three-phase power supply, are derived from the same three-phase power supply and are 18 volts for the U, V, W phase voltages.
U, V, W so that the voltage shifted by 0 degrees is extracted.
And a second group of induction coils connected between the X, Y, and Z phases, which are the phases connected to the respective phases.

【0012】C1〜C3は、第1のグループの誘導コイ
ルのうちの隣合う誘導コイル間に接続されている第3の
グループの誘導コイル、D1〜D3は、第2のグループ
の誘導コイルのうちの隣合う誘導コイル間に接続されて
いる第4のグループの誘導コイルである。
C1 to C3 are a third group of induction coils connected between adjacent induction coils of the first group, and D1 to D3 are a second group of induction coils. Is a fourth group of induction coils connected between adjacent induction coils.

【0013】これを詳細に説明すると、誘導コイルC1
は、誘導コイルA1,A2のタップu,v間に、誘導コ
イルC2は、誘導コイルA2,A3のタップv,w間
に、誘導コイルC3は、誘導コイルA3,A1のタップ
w,u間にそれぞれ接続されている。同様に、誘導コイ
ルD1は、誘導コイルB1,B2のタップx,y間に、
誘導コイルD2は、誘導コイルB2,B3のタップy,
z間に、誘導コイルD3は、誘導コイルB3,B1のタ
ップz,x間にそれぞれ接続されている。
This will be described in detail.
Is between taps u and v of induction coils A1 and A2, induction coil C2 is between taps v and w of induction coils A2 and A3, and induction coil C3 is between taps w and u of induction coils A3 and A1. Each is connected. Similarly, the induction coil D1 is located between the taps x and y of the induction coils B1 and B2.
The induction coil D2 has taps y, of the induction coils B2 and B3.
Between z, the induction coil D3 is connected between the taps z and x of the induction coils B3 and B1, respectively.

【0014】このように接続された第3および第4の各
誘導コイルには、これが接続されている第1および第2
の誘導コイルの分電圧を合成した電圧が印加される。こ
の場合この合成印加電圧により、隣合う誘導コイルに印
加される電圧の位相差が30度となるように、タップ
u,v,w,x,y,zを設定する。図1に示す結線図
についての地形図を示したのが図2であり、またこれを
三角形UVWと、三角形XYZとについて分離し、位相
差をθとして一般的に示したのが図3であり、更に位相
差θを30度として示したのが図4である。
The third and fourth induction coils connected in this manner are connected to the first and second induction coils to which they are connected.
Is applied. In this case, the taps u, v, w, x, y, and z are set so that the phase difference between the voltages applied to the adjacent induction coils is 30 degrees by the combined applied voltage. FIG. 2 shows a topographical map of the connection diagram shown in FIG. 1, and FIG. 3 generally shows this by separating the triangle UVW and the triangle XYZ and setting the phase difference to θ. FIG. 4 shows that the phase difference θ is 30 degrees.

【0015】これらから理解されるように、三角形UV
Wにおいて、UVに対するuvの傾角、VWに対するv
wの傾角、WUに対するwuの傾角はそれぞれ30度と
なるし、同様に三角形XYZにおいて、XYに対するx
yの傾角、YZに対するyzの傾角、ZXに対するzx
の傾角もそれぞれ30度となる。
As can be seen from these, the triangle UV
In W, the tilt angle of uv with respect to UV, v with respect to VW
The inclination angle of w and the inclination angle of wu with respect to WU are each 30 degrees. Similarly, in the triangle XYZ, x with respect to XY
tilt angle of y, tilt angle of yz with respect to YZ, zx with respect to ZX
Are also 30 degrees.

【0016】したがって、誘導コイルA1,C1,B
3,D3,A2,C2,B1,D1,A3,C3,B
2,D2を、図5に示す順序で、ロール1の中空内部に
並べておいて、その並べた順番どおりにUV間,uv
間,ZX間,zx間,VW間,vw間,XY間,xy
間,WU間,wu間,YZ間,yz間の各電圧を印加す
れば、隣合う誘導コイルの印加電圧の位相差は30度と
なる。なおこの順序の始発点はどこであってもよく、ま
た順序の向きは逆であってもよい。
Therefore, the induction coils A1, C1, B
3, D3, A2, C2, B1, D1, A3, C3, B
2, D2 are arranged in the hollow interior of the roll 1 in the order shown in FIG.
, ZX, zx, VW, vw, XY, xy
If a voltage is applied between the induction coils, between the WU, between the wu, between the YZ, and the yz, the phase difference between the voltages applied to the adjacent induction coils becomes 30 degrees. The starting point of this order may be anywhere, and the order of the order may be reversed.

【0017】ここでU,V,W相の線間電圧をEとし、
Uu間の電圧をE1、uV間の電圧をE2、uv間の電
圧をE3とすると、 E=E1+E2 E1=E2sin30° であるから、 E1=E/3 E2=2E/3 また E3=E2cos30° =(2E/3)×cos30°
Here, the line voltages of the U, V, and W phases are E,
If the voltage between Uu is E1, the voltage between uV is E2, and the voltage between uv is E3, then E = E1 + E2 E1 = E2 sin30 °, so that E1 = E / 3 E2 = 2E / 3 and E3 = E2cos30 ° = (2E / 3) × cos30 °

【0018】すなわち誘導コイルA1に印加される電圧
Eに対して、タップu,vの位置を選定して前記電圧E
1,E2,E3が各誘導コイルに印加されるようにすれ
ば、誘導コイルA1,C1に印加される電圧の位相差が
30度となる。他の誘導コイルについても全く同様にし
て、各タップw,x,y,zの位置を選定すれば、隣合
う誘導コイルに印加される電圧の位相差は30度とな
る。なお各誘導コイルによるロール1の加熱温度がすべ
て同じとなるように、各誘導コイルのロール面長当りの
アンペアターンが同じとなるように、たとえば巻数、コ
イル幅、抵抗などが設定されてある。
That is, with respect to the voltage E applied to the induction coil A1, the positions of the taps u and v are selected to select the voltage E
If 1, E2 and E3 are applied to each induction coil, the phase difference between the voltages applied to the induction coils A1 and C1 becomes 30 degrees. If the positions of the taps w, x, y, and z are selected in the same manner for the other induction coils, the phase difference between the voltages applied to the adjacent induction coils is 30 degrees. For example, the number of turns, the coil width, the resistance, and the like are set so that the heating temperature of the roll 1 by each induction coil is the same, and the ampere turn per roll surface length of each induction coil is the same.

【0019】図7〜図9は、Nを3とした場合の構成に
ついて示している。したがって誘導コイルの数は24
個、隣合う誘導コイルにおける電圧の位相差が15度と
なる構成である。U,V,W相ならびにX,Y,Z相に
ついては図1の場合と同じである。図4に対応する図7
の地形図にも示してあるように、各誘導コイルA1〜A
3およびB1〜B3にはタップu1〜u3,v1〜v
3,w1〜w3,x1〜x3,y1〜y3,z1〜z3
が引き出されている。
FIGS. 7 to 9 show a configuration in which N is set to 3. FIG. Therefore, the number of induction coils is 24
In this configuration, the phase difference between the voltages of adjacent induction coils is 15 degrees. The U, V, W phases and the X, Y, Z phases are the same as in FIG. FIG. 7 corresponding to FIG.
As shown in the topographic map, each of the induction coils A1 to A
Taps u1 to u3, v1 to v3 and B1 to B3
3, w1 to w3, x1 to x3, y1 to y3, z1 to z3
Has been pulled out.

【0020】そして三角形UVWにおいて、UVに対す
るu1v1の傾角、VWに対するv1w1の傾角、WU
に対するwuの傾角はそれぞれ−15度、UVに対する
u2v2の傾角、VWに対するv2w2の傾角、WUに
対するw2u2の傾角はそれぞれ15度、UVに対する
u3v3の傾角、VWに対するv3w3の傾角、WUに
対するw3u3の傾角はそれぞれ30度となるようにす
る。
In the triangle UVW, the tilt angle of u1v1 with respect to UV, the tilt angle of v1w1 with respect to VW, WU
The inclination angle of wu with respect to -15 degrees, the inclination angle of u2v2 with respect to UV, the inclination angle of v2w2 with respect to VW, the inclination angle of w2u2 with respect to WU are each 15 degrees, the inclination angle of u3v3 with respect to UV, the inclination angle of v3w3 with respect to VW, and the inclination angle of w3u3 with respect to WU. Set each to 30 degrees.

【0021】同様に三角形XYZにおいて、XYに対す
るx1y1の傾角、YZに対するy1z1の傾角、ZX
に対するz1x1の傾角を−15度、XYに対するx2
y2の傾角、YZに対するy2z2の傾角、ZXに対す
るz2x2の傾角を15度、XYに対するx3y3の傾
角、YZに対するy3z3の傾角、ZXに対するz3x
3の傾角を30度となるようにする。
Similarly, in the triangle XYZ, the inclination angle of x1y1 with respect to XY, the inclination angle of y1z1 with respect to YZ, ZX
The angle of inclination of z1x1 with respect to -15 degrees, x2 with respect to XY
The inclination angle of y2, the inclination angle of y2z2 with respect to YZ, the inclination angle of z2x2 with respect to ZX is 15 degrees, the inclination angle of x3y3 with respect to XY, the inclination angle of y3z3 with respect to YZ, and the z3x with respect to ZX.
The inclination angle of 3 is set to 30 degrees.

【0022】第1のグループの誘導コイルA1〜A3な
らびに第2のグループの誘導コイルB1〜B3はUVW
相の相間ならびにXYZ相の相間に接続される。第3の
グループは三つのグループからなり、そのうちの最初の
グループの誘導コイルC1〜C3は、u3v3間、v3
w3間、w3u3間に接続され、次のグループの誘導コ
イルC21〜C23は、u2v2間、v2w2間、w2
u2間に接続され、次のグループの誘導コイルC31〜
C33は、u1v1間、v1w1間、w1u1間に接続
される。
The first group of induction coils A1 to A3 and the second group of induction coils B1 to B3 are UVW
It is connected between the phases and between the XYZ phases. The third group consists of three groups, of which the induction coils C1 to C3 of the first group are connected between u3v3 and v3.
connected between w3 and w3u3, the induction coils C21 to C23 of the next group are connected between u2v2, between v2w2, w2
u2, and the next group of induction coils C31 to C31.
C33 is connected between u1v1, v1w1, and w1u1.

【0023】第4のグループも三つのグループからな
り、そのうちの最初のグループの誘導コイルD1〜D3
は、x3y3間、y3z3間、z3x3間に接続され、
次のグループの誘導コイルD21〜D23は、x1y1
間、y1z1間、z1x1間に接続され、次のグループ
の誘導コイルD31〜D33は、x2y2間、y2z2
間、z2x2間に接続される。
The fourth group also consists of three groups, of which the first group includes induction coils D1 to D3.
Is connected between x3y3, between y3z3, and between z3x3,
The next group of induction coils D21 to D23 is x1y1
, Z1x1, z1x1, and the next group of induction coils D31 to D33 are connected between x2y2 and y2z2.
And z2x2.

【0024】この24個の誘導コイルを、図9に示すよ
うに誘導コイルC31から誘導コイルD2の順序でロー
ル1の中空内部に並べておいて、その並べた順番どおり
に、各誘導コイルに図8に示すタップ間の電圧を印加す
れば、隣合う誘導コイルの印加電圧の位相差は15度と
なる。なおこの順序の始発点はどこであってもよく、ま
た順序の向きは逆であってもよい。
These 24 induction coils are arranged in the hollow interior of the roll 1 in the order of the induction coil C31 to the induction coil D2 as shown in FIG. When the voltage between the taps is applied, the phase difference between the voltages applied to the adjacent induction coils becomes 15 degrees. The starting point of this order may be anywhere, and the order of the order may be reversed.

【0025】ここでU,V,W相の線間電圧をEとし、
U−u3間の電圧をE1、u3−V間の電圧をE2とす
ると、 E=E1+E2 E1=E2×sin30° であるから、 E1=E/3 E2=2E/3 である。またu3−v3間の電圧をE3とすれば、 E3=2Ecos30°/3 となる。
Here, E is the line voltage of the U, V, and W phases,
If the voltage between U-u3 is E1, and the voltage between u3-V is E2, then E = E1 + E2 E1 = E2 × sin30 °, so that E1 = E / 3 E2 = 2E / 3. If the voltage between u3 and v3 is E3, then E3 = 2Ecos30 ° / 3.

【0026】またU−u1間、U−v1間およびu1−
v1間の各電圧をE4,E5,E6とすれば、正弦定理
から、 E4/sin15°=E5/sin105°=E6/sin60
° ここで E5=E−E4 であるから、 E4/sin15°=(E−E4)/sin105° これを整理すれば、 E4=Esin15°/(2sin60°cos45°) 同様に、 E5=Esin105°/(2sin60°cos45°) E6=E/(2cos45°)
Further, between U-u1, between U-v1, and between u1-
Assuming that the voltages between v1 are E4, E5, and E6, from the sine theorem, E4 / sin15 ° = E5 / sin105 ° = E6 / sin60
° Here, since E5 = E−E4, E4 / sin15 ° = (E−E4) / sin105 ° If this is arranged, E4 = Esin15 ° / (2sin60 ° cos45 °) Similarly, E5 = Esin105 ° / (2 sin60 ° cos45 °) E6 = E / (2cos45 °)

【0027】すなわち誘導コイルA1に印加される電圧
Eに対して、各タップu,vの位置を選定して前記電圧
E1〜E6を設定すれば、誘導コイルに印加される電圧
の位相差が15度となる。他の誘導コイルについても全
く同様にして、各タップw,x,y,zの位置を選定す
れば、隣合う誘導コイルに印加される電圧の位相差は1
5度となる。なお各誘導コイルによるロール1の加熱温
度がすべて同じとなるように、各誘導コイルのロール面
長当りのアンペアターンが同じとなるように、たとえば
巻数、コイル幅、抵抗などが設定されてある。
That is, with respect to the voltage E applied to the induction coil A1, if the positions of the taps u and v are selected and the voltages E1 to E6 are set, the phase difference of the voltage applied to the induction coil becomes 15 Degree. If the positions of the taps w, x, y, and z are selected in the same manner for the other induction coils, the phase difference between the voltages applied to the adjacent induction coils is one.
5 degrees. For example, the number of turns, the coil width, the resistance, and the like are set so that the heating temperature of the roll 1 by each induction coil is the same, and the ampere turn per roll surface length of each induction coil is the same.

【0028】以上述べた例はNが1および3であり、し
たがって隣合う誘導コイルの電圧の位相差が30度およ
び15度となる構成であったが、これに限られるもので
はなく、Nが1以上の整数であれば適用できることはい
うまでもない。たとえばNが2であれば、誘導コイル数
は18、位相差を20度とすることができる。
In the example described above, N is 1 and 3, so that the phase difference between the voltages of the adjacent induction coils is 30 degrees and 15 degrees. However, the present invention is not limited to this. It goes without saying that any integer greater than or equal to one can be applied. For example, if N is 2, the number of induction coils can be 18, and the phase difference can be 20 degrees.

【0029】次に誘導コイルを三相電源に対してスター
結線とした場合の実施態様を説明する。これはスター結
線(中性点をNeする。)された3(N+1)個の誘導
コイルを使用する。図10に示すように、三相電源のU
VW相に第1のグループの誘導コイルを接続し、この相
に対して180度移相して得られるXYZ相に、第2の
グループの誘導コイルを接続する。第1のグループの誘
導コイルの間に第2のグループの誘導コイルを配置す
る。
Next, an embodiment in which the induction coil is star-connected to the three-phase power supply will be described. This uses 3 (N + 1) induction coils star-connected (neutral the neutral point). As shown in FIG.
The first group of induction coils is connected to the VW phase, and the second group of induction coils is connected to the XYZ phase obtained by shifting the phase by 180 degrees with respect to this phase. A second group of induction coils is disposed between the first group of induction coils.

【0030】このように並べられた第1および第2の誘
導コイルの間に、第3のグループの誘導コイルを配置す
る。この誘導コイルには隣の第1または第2の誘導コイ
ルに印加される電圧に対して位相差がθ{=360°/
3(N+1)}の電圧を印加する。Nを3とし、したが
つて誘導コイルの数を12とし、および位相差θを30
度とした場合の地形図を図11に示す。
A third group of induction coils is arranged between the first and second induction coils thus arranged. This induction coil has a phase difference θ {= 360 ° / phase with respect to the voltage applied to the adjacent first or second induction coil.
A voltage of 3 (N + 1)} is applied. N is 3, so that the number of induction coils is 12, and the phase difference θ is 30.
FIG. 11 shows a topographic map in the case of degrees.

【0031】第3のグループの誘導コイルに印加される
電圧Ne−u,Ne−z,Ne−v,Ne−x,Ne−
w,Ne−yは、隣合う第1および第2のグループの誘
導コイルに印加される電圧の中間点と中性点Neとの間
の電圧と第1および第2のグループの誘導コイルに重ね
巻きした補助コイルの電圧とを合成した電圧として求め
られる。この中間点をU1,Z1,V1,X1,W1,
Y1とすれば、NeとU1との間の電圧に対して、U1
とuとの間の電圧の位相差は60度となる。
Voltages Ne-u, Ne-z, Ne-v, Ne-x, Ne- applied to the third group of induction coils
w, Ne-y overlaps the voltage between the neutral point Ne and the neutral point Ne of the voltage applied to the adjacent first and second groups of induction coils, and overlaps the first and second groups of induction coils. It is obtained as a voltage obtained by combining the voltage of the wound auxiliary coil. This intermediate point is defined as U1, Z1, V1, X1, W1,
Assuming that Y1, the voltage between Ne and U1 is U1
And u have a phase difference of 60 degrees.

【0032】図12に12個の誘導コイルをローラの内
部に並べて配置する場合において、その順序どおりに並
べた結線状態を示す。A1〜A3は第1のグループの誘
導コイル、B1〜B3は第2のグループの誘導コイル、
C11〜C13およびC21〜C23は第3のグループ
の誘導コイルである。ここでは補助コイルS11〜S1
3およびS21〜S23を用意する。
FIG. 12 shows a connection state in which twelve induction coils are arranged side by side in the case where they are arranged inside the roller. A1 to A3 are the first group of induction coils, B1 to B3 are the second group of induction coils,
C11 to C13 and C21 to C23 are a third group of induction coils. Here, the auxiliary coils S11 to S1
3 and S21 to S23 are prepared.

【0033】補助コイルS11〜S13は誘導コイルA
1〜A3に、補助コイルS21〜S23は誘導コイルB
1〜B3にそれぞれ重ね巻きされ、それぞれ同相の電圧
が誘起される。このため誘導コイルC11〜C13およ
びC21〜C23には、これに隣合う第1または第2の
グループの誘導コイルに印加される電圧に対して30度
の位相差の合成された電圧が印加されるようになる。
The auxiliary coils S11 to S13 are induction coils A
1 to A3, auxiliary coils S21 to S23 are induction coils B
1 to B3 are wrapped around each other, and in-phase voltages are respectively induced. For this reason, a voltage obtained by combining a voltage applied to the first or second group of induction coils adjacent thereto with a phase difference of 30 degrees is applied to the induction coils C11 to C13 and C21 to C23. Become like

【0034】ここで三相入力電圧をE,U−Ne間の電
圧をE1,U−U1の電圧をE2,U1−Ne間の電圧
をE3,u−Ne間の電圧をE4とすれば、 E1=E2+E3=E4=E/√3 u−U1間の電圧をE5とすれば、 E3=E5=E4/(2cos30°)=E/(2√3cos
30°) また E2={1−(1/2cos30°)}×E/√3 他の相においても同様である。したがってこれらの電圧
の値を満足するようなU1,Z1,V1,X1,W1,
Y1の位置を設定すればよい。
If the three-phase input voltage is E, the voltage between U and Ne is E1, the voltage between U and U1 is E2, the voltage between U1 and Ne is E3, and the voltage between u and Ne is E4, E1 = E2 + E3 = E4 = E / √3 Assuming that the voltage between u and U1 is E5, E3 = E5 = E4 / (2cos30 °) = E / (2√3cos
30 °) E2 = {1− (1 / cos 30 °)} × E / √3 The same applies to other phases. Therefore, U1, Z1, V1, X1, W1, and U1 satisfying these voltage values.
What is necessary is just to set the position of Y1.

【0035】本発明の更に別の実施態様を説明する。こ
れはスター結線された三つの相のうちの一つの相の電圧
を180度移相し、それぞれ位相差が60度の三個の電
圧を得る。更に相回転方向に沿って隣合う相の電圧を合
成して、互いに位相差θが θ=180°/{3(N+1)} となる電圧を得るようにしてある。
Another embodiment of the present invention will be described. This shifts the voltage of one of the three star-connected phases by 180 degrees, and obtains three voltages each having a phase difference of 60 degrees. Further, voltages of adjacent phases along the phase rotation direction are combined to obtain a voltage having a phase difference θ of θ = 180 ° / {3 (N + 1)}.

【0036】図13はその構成のための地形図を示し、
スター接続されているUVW相の三相において、そのう
ちの一相、図の例ではW相を反転することにより180
度移相して−W相とする。そして各相に誘導コイルA
1,A2,A3を接続し、相回転方向に沿って配列す
る。また相回転方向に沿って隣合うU−(−W)間、
(−W)−V間、V−U間に誘導コイルB1,B2,B
3を配置し、これも相回転方向に沿って配列する。
FIG. 13 shows a topographic map for the configuration.
Of the three phases of the star-connected UVW phases, one of the phases, in the example shown in FIG.
And the phase is shifted to the -W phase. And the induction coil A for each phase
1, A2 and A3 are connected and arranged along the phase rotation direction. Moreover, between U-(-W) adjacent along the phase rotation direction,
(-W) Induction coils B1, B2, B between -V and V-U
3 are also arranged along the phase rotation direction.

【0037】そして誘導コイルB1,B2,B3には、
隣合う他の誘導コイルの分電圧を合成して得た、位相差
θが180°/{3(N+1)}の電圧を加える。図1
2,図13は位相差θを30度とした例を示すもので、
したがってここでは、6個の誘導コイルを使用してい
る。
The induction coils B1, B2, and B3 have:
A voltage having a phase difference θ of 180 ° / {3 (N + 1)} obtained by combining the divided voltages of other adjacent induction coils is applied. FIG.
2, FIG. 13 shows an example in which the phase difference θ is 30 degrees,
Therefore, here, six induction coils are used.

【0038】この構成において入力電圧をE,中性点N
eと、各U,u,−W,−w,V,vの間の電圧をE1
とすれば、中性点NeとU1との間の電圧E2は E2=E1/2cos30°=E/(2√3cos30°) 電圧E2はuとU1との間の電圧にも等しい。またUと
U1との間の電圧をE3とすれば、 E3=E1−E2=E{1−1/(2cos30°}/√
3 これらの電圧を満足するU1,V1,W1の位置を設定
すればよい。
In this configuration, the input voltage is E, the neutral point N
e and the voltage between each U, u, -W, -w, V, and v is E1
Then, the voltage E2 between the neutral points Ne and U1 is E2 = E1 / 2cos30 ° = E / (2√3cos30 °). The voltage E2 is also equal to the voltage between u and U1. Further, if the voltage between U and U1 is E3, then E3 = E1-E2 = E {1-1 / (2 cos30 ° /})
3. The positions of U1, V1, and W1 that satisfy these voltages may be set.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ロ
ール内に順次直列に配列される複数の誘導コイルを三相
電源を利用して励磁するにあたり、隣合う誘導コイルの
励磁電圧の位相差を60度未満とするのに、誘導コイル
間で合成された電圧を利用しているので、従来のような
多相変圧器を使用する必要はなくなり、したがって構成
が簡単となり、かつ多相変圧器のための据付個所も不要
となる効果を奏する。
As described above, according to the present invention, when a plurality of induction coils arranged in series in a roll are excited by using a three-phase power supply, the level of the excitation voltage of adjacent induction coils is reduced. Since the combined voltage between the induction coils is used to reduce the phase difference to less than 60 degrees, it is not necessary to use a conventional polyphase transformer, so that the configuration is simplified and the polyphase transformer is simplified. This has the effect of eliminating the need for an installation place for the vessel.

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

【図1】本発明の実施態様を示す配線図である。FIG. 1 is a wiring diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1における地形図である。FIG. 2 is a topographic map in FIG.

【図3】図2を分離して示した地形図である。FIG. 3 is a topographical map separately showing FIG. 2;

【図4】図2における位相差を30度とした地形図あ
る。
FIG. 4 is a topographic map with a phase difference of 30 degrees in FIG.

【図5】図1の誘導コイルを相回転方向に沿って並べた
配線図である。
FIG. 5 is a wiring diagram in which the induction coils of FIG. 1 are arranged along a phase rotation direction.

【図6】誘導発熱ロール装置の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of the induction heating roll device.

【図7】位相差を15度とした地形図である。FIG. 7 is a topographic map with a phase difference of 15 degrees.

【図8】位相差を15度とした場合の配線図である。FIG. 8 is a wiring diagram when a phase difference is set to 15 degrees.

【図9】図8の誘導コイルを相回転方向に沿って並べた
配線図である。
FIG. 9 is a wiring diagram in which the induction coils of FIG. 8 are arranged in the phase rotation direction.

【図10】本発明の他の実施態様を示した地形図であ
る。
FIG. 10 is a topographical view showing another embodiment of the present invention.

【図11】図10における位相差を30度とした場合の
地形図である。
11 is a topographical map when the phase difference in FIG. 10 is 30 degrees.

【図12】図10における誘導コイルを相回転方向に沿
って並べた配線図である。
FIG. 12 is a wiring diagram in which the induction coils in FIG. 10 are arranged along the phase rotation direction.

【図13】本発明の他の実施態様を示した地形図であ
る。
FIG. 13 is a topographic map showing another embodiment of the present invention.

【図14】図13における誘導コイルを相回転方向に沿
って並べた配線図である。
FIG. 14 is a wiring diagram in which the induction coils in FIG. 13 are arranged along the phase rotation direction.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ロール 7 誘導発熱機構 A1〜A6 第1のグループの誘導コイル B1〜B3 第2のグループの誘導コイル C1〜C1 第3のグループの誘導コイル D1〜D3 第4のグループの誘導コイル U,V,W 三相電源 X,Y,Z 180度移相された電圧線路 Reference Signs List 1 Roll 7 Induction heating mechanism A1 to A6 First group of induction coils B1 to B3 Second group of induction coils C1 to C1 Third group of induction coils D1 to D3 Fourth group of induction coils U, V, W Three-phase power supply X, Y, Z Voltage line shifted by 180 degrees

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転するロールと、前記ロールの中空内
部にあって、前記ロールの軸方向に沿って順次直列に並
んで配置された誘導発熱機構のための6(N+1)(た
だしNは1以上の整数)個の誘導コイルと、前記誘導コ
イルを励磁する三相電源とからなり、前記誘導コイル
を、前記三相電源の線路電圧により励磁されるデルタ結
線された第1のグループの誘導コイルと、相回転方向に
沿って前記第1のグループの各誘導コイルの間に配置さ
れてあって、前記三相電源の電圧を180度移相した電
圧により励磁される第2のグループの誘導コイルと、前
記第1および第2のグループの誘導コイルの間に配置さ
れる第3および第4のグループの誘導コイルとに分ち、
前記第3および第4のグループの誘導コイルには、相回
転方向に沿って隣合う他の誘導コイルの励磁電圧に対し
て60度/(N+1)の位相差をもつように、前記第1
および第2のグループの誘導コイルの分電圧を合成した
電圧によって励磁してなる誘導発熱ローラ装置。
1. A rotating roll and 6 (N + 1) (where N is 1) for an induction heating mechanism arranged inside the hollow of the roll and arranged in series in the axial direction of the roll. A first group of delta-connected induction coils, each of which comprises an integer number of induction coils and a three-phase power supply for exciting the induction coils, wherein the induction coils are excited by the line voltage of the three-phase power supply. And a second group of induction coils disposed between the induction coils of the first group along the phase rotation direction and excited by a voltage obtained by shifting the voltage of the three-phase power supply by 180 degrees. And a third and fourth group of induction coils disposed between the first and second group of induction coils,
The first and fourth groups of induction coils have a phase difference of 60 degrees / (N + 1) with respect to the excitation voltage of another induction coil adjacent in the phase rotation direction.
And an induction heating roller device which is excited by a voltage obtained by combining the divided voltages of the induction coils of the second group.
【請求項2】 回転するロールと、前記ロールの中空内
部にあって、前記ロールの軸方向に沿って順次直列に並
んで配置された誘導発熱機構のための3(N+3)(た
だしNは1以上の整数)個の誘導コイルと、前記誘導コ
イルを励磁する三相電源とからなり、前記誘導コイル
を、前記三相電源の線路電圧により励磁されるスター結
線された第1のグループの誘導コイルと、相回転方向に
沿って前記第1のグループの各誘導コイルの間に配置さ
れてあって、前記三相電源の電圧を180度移相した電
圧により励磁される第2のグループの誘導コイルと、前
記第1および第2のグループの誘導コイルの間に配置さ
れる第3および第4のグループの誘導コイルとに分ち、
前記第3および第4のグループの誘導コイルには、相回
転方向に沿って隣合う他の誘導コイルの励磁電圧に対し
て360度/{3(N+3)}の位相差をもつように、
前記第1および第2のグループの誘導コイルの分電圧を
合成した電圧によって励磁してなる誘導発熱ローラ装
置。
2. A rotating roll, and 3 (N + 3) (where N is 1) for an induction heating mechanism arranged inside the hollow of the roll and arranged in series along the axial direction of the roll. A first group of star-connected induction coils, each of which comprises an integer number of induction coils and a three-phase power supply for exciting the induction coils, wherein the induction coils are excited by the line voltage of the three-phase power supply. And a second group of induction coils disposed between the induction coils of the first group along the phase rotation direction and excited by a voltage obtained by shifting the voltage of the three-phase power supply by 180 degrees. And a third and fourth group of induction coils disposed between the first and second group of induction coils,
The third and fourth groups of induction coils have a phase difference of 360 degrees / {3 (N + 3)} with respect to the excitation voltage of another induction coil adjacent in the phase rotation direction.
An induction heating roller device which is excited by a voltage obtained by combining the divided voltages of the induction coils of the first and second groups.
【請求項3】 回転するロールと、前記ロールの中空内
部にあって、前記ロールの軸方向に沿って順次直列に並
んで配置された誘導発熱機構のための3(N+1)(た
だしNは1以上の整数)個の誘導コイルと、前記誘導コ
イルを励磁する三相電源とからなり、前記誘導コイル
を、スター結線されてあって、前記三相電源のうちの二
相の間の電圧により励磁される第1のグループの誘導コ
イルと、相回転方向に沿って前記第1のグループの誘導
コイルの間に配置されあって、前記三相電源のうちの他
の一相の線路電圧を180度移相した電圧により励磁さ
れる第2のグループの誘導コイルと、前記第1及び第2
のグループの誘導コイル間に配置される第3のグループ
の誘導コイルとに分ち、前記第3のグループの誘導コイ
ルには、相回転方向に沿って隣合う他の誘導コイルの励
磁電圧に対して、180度/{3(N+1)}の位相差
をもつように、前記第1および第2のグループの誘導コ
イルの分電圧を合成した電圧によって励磁してなる誘導
発熱ローラ装置。
3. A rotating roll, and 3 (N + 1) (where N is 1) for an induction heating mechanism disposed inside the hollow of the roll and arranged in series along the axial direction of the roll. The above-mentioned integer number of induction coils, and a three-phase power supply for exciting the induction coils, the induction coils are star-connected, and are excited by a voltage between two phases of the three-phase power supplies. And a first group of induction coils disposed between the first group of induction coils and the first group of induction coils along the direction of phase rotation. A second group of induction coils excited by a phase shifted voltage;
And a third group of induction coils disposed between the induction coils of the third group. The third group of induction coils is provided with an excitation voltage of another adjacent induction coil along the phase rotation direction. An induction heating roller device that is excited by a voltage obtained by combining the divided voltages of the induction coils of the first and second groups so as to have a phase difference of 180 degrees / {3 (N + 1)}.
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