JP2002246162A - 誘導発熱ローラ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 位相変換変圧器で位相差が３０度の励磁電圧
を複数の誘導コイルに印加し、各誘導コイルの電力制御
を個別に行なう誘導発熱ローラ装置の提供。 【解決手段】 １２個の誘導コイルａ〜ｌを、回転する
ロールの中空内部にあってロールの軸方向に沿って順次
並んで配置して誘導発熱させる。各誘導コイルには、電
流制御素子Ｓａ〜Ｓｌを接続する。三相交流電源Ｅｕ、
Ｅｖ、Ｅｗの電圧位相を３０度移相する中性点変圧器１
２と三相交流電源Ｅｕ、Ｅｖ、Ｅｗに誘導コイルを接続
して、隣接位置に順次配置される誘導コイルに印加され
る電圧の位相差を３０度とする。また、電流制御素子Ｓ
ａ〜Ｓｌにより各誘導コイルの電力制御を個別に行な
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロールの表面温度
の均一化を図り各誘導コイルの電力制御を個別に行なえ
る構成とした誘導発熱ローラ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】誘導発熱ロール装置は、回転するロール
の内部に、鉄心と、これに巻装された複数の誘導コイル
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２６の断面図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。

【０００３】ロール１の中空内部には、１２個の誘導コ
イル５とこれが巻装されている鉄心６とによって誘導発
熱機構７が構成されている。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。５ａ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。

【０００４】ところで誘導コイルの励磁に三相交流電源
を利用することが行われている。これは、三相交流電源
が電力会社から配電されており特別の施設を設けること
なく利用できることに基づくものである。周知のように
三相交流電源のＵ、Ｖ、Ｗ相の相電圧の位相差は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Ｕ、Ｖ、Ｗ相の相電圧を印加するとき、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。

【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
よいことが知られている。このような点に着目して、三
相交流電圧をそのまま励磁電圧とし、たとえば１２個の
誘導コイルをそれぞれデルタ結線（またはスター結線）
された４個のグループに分ち、三相交流電圧により励磁
される第１の誘導コイルに対して、三相交流電圧を１８
０度移相した三相交流電圧により励磁される第２のグル
ープの誘導コイルを相回転方向に沿って第１のグループ
の誘導コイルの間に配置し、さらに第１のグループの誘
導コイルおよび第２のグループの誘導コイルの分電圧を
合成した電圧を励磁電圧とする第３および第４のグルー
プの誘導コイルを、第１のグループの誘導コイルおよび
第２のグループの誘導コイルの間に配置した構成が、本
発明者によってさきに提案されている（特願２０００−
０５８１８２号）。

【０００６】このような構成とすることにより、隣合う
各誘導コイルに印加される励磁電圧の位相差は３０度と
なり、したがって多相変圧器を使用することなく、単に
誘導コイル同志の接続のみによってロールの表面温度の
均一化が図れるようになる。

【０００７】しかしながら、上記構成によれば、第３お
よび第４のグループの誘導コイルには、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て印加する必
要があり、そのために第１および第２のグループの誘導
コイルから中間タップを引出し、この中間タップ間に第
３および第４のグループの誘導コイルを接続しなければ
ならない。したがってその構成は煩雑となり、製作も容
易ではない。

【０００８】そこで、誘導コイルに中間タップを設ける
ことなく誘導コイル同志の接続のみによって、位相差が
３０度の励磁電圧の印加を可能にする誘導発熱ローラ装
置が提案されている（特願２０００−３２０３１７
号）。この例について、図２４の配線図、図２５のベク
トル図により説明する。

【０００９】図２４に示すように誘導コイル５を１２個
用意し、これを４個のグループに分ける。第１のグルー
プの３個の誘導コイルｌ、ｄ、ｈは、三相交流電源の
Ｕ、Ｖ、Ｗ相の相間にデルタ結線される。第２のグルー
プの３個の誘導コイルａ、ｅ、ｉは、同じ三相交流電源
の相間にスター結線される。第３のグループの３個の誘
導コイルｂ、ｆ、ｊは、三相交流電源のＵ、Ｖ、Ｗ相の
電圧を１８０度移相した三相交流電圧の相間にデルタ結
線される。第４のグループの３個の誘導コイルｃ、ｇ、
ｋは、同じく三相交流電源の電圧を１８０度移相した三
相交流電圧の相間にスター結線される。

【００１０】三相交流電源のＵ、Ｖ、Ｗ相の各タップを
ｕ、ｖ、ｗとした場合、タップｕ、ｖ、ｗ間に第１のグ
ループの誘導コイルをデルタ結線し、第２のグループの
誘導コイルをスター結線する。次いで三相交流電源の
Ｕ、Ｖ、Ｗ相の電圧を１８０度移相した電圧が与えられ
る三相交流電源の各タップをｘ、ｙ、ｚとした場合、タ
ップｘ、ｙ、ｚ間に第３のグループの誘導コイルをデル
タ結線し、また第４のグループの誘導コイルをスター結
線する。Ｎ１、Ｎ２は各スター結線の中性点である。

【００１１】このような接続関係においては、第１およ
び第２のグループの各誘導コイルに印加される電圧の位
相差はそれぞれ１２０度であるが、第１および第２のグ
ループの各誘導コイルは共通のタップｕ、ｖ、ｗに接続
されているので、誘導コイルｌ、ａに印加される電圧の
位相差は３０度となる。以下同様に同じタップに接続さ
れている第１及び第２のグループの誘導コイルに印加さ
れる電圧の位相差は３０度となる。第３および第４のグ
ループの誘導コイルについても同じことが言える。各誘
導コイルの印加電圧の位相差の関係を示したのが図２５
の地形図（ベクトル図）である。

【００１２】各誘導コイルをロール１の内部に軸方向に
沿って配置し、三相交流電源によって励磁すれば、隣合
う誘導コイルの励磁電圧の位相差はすべて３０度とな
る。これによって隣合う誘導コイルの間と向かいあうロ
ール表面の温度低下は極力小さくなり、ロール表面の温
度分布は均一化されるようになる。

【００１３】図２４〜図２６の例では１２個の誘導コイ
ルを用いているが、誘導コイルを６個とした場合にも、
隣合う誘導コイルの励磁電圧の位相差を３０度とするこ
とができる。図２７は配線図、図２８は図２７の例の地
形図（ベクトル図）、図２９は誘導発熱ロール装置の断
面図である。

【００１４】次に、図２７〜図２９に示された例につい
て説明する。この例においては、図２４の配線図におい
て三相交流電源にスタ−結線されている誘導コイルｉ、
三相交流電源にデルタ結線されている誘導コイルｌ、ｈ
を除去する。また、１８０度移相した三相交流電源にス
タ−結線されている誘導コイルｇ、ｋを除去する。更
に、１８０度移相した三相交流電源にデルタ結線されて
いる誘導コイルｊを除去する。すなわち、１２個の誘導
コイルから６個の誘導コイルを除去して、誘導コイルの
個数を６個としている。

【００１５】図２８のベクトル図を参照すると、図２７
のような構成においても、隣接位置に配置された誘導コ
イルに印加される電圧の位相差は３０度となっている。
すなわち、隣接位置に配置された誘導コイル（ａ、
ｂ）、（ｂ、ｃ）、（ｃ、ｄ）、（ｄ、ｅ）、（ｅ、
ｆ）に印加される電圧の位相差は、３０度である。

【００１６】この場合の誘導コイルの配置は、図２９に
示されているように、ロ−ル１の中空内部に長手方向に
６個の誘導コイル５を鉄心６に巻装する。このように、
６個の誘導コイルを用いる場合においても隣合う誘導コ
イルの励磁電圧の位相差を３０度とすることができるの
で、多相変圧器を使用する必要なく、ロールの表面温度
の均一化を図ることができる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】前記図２４〜図２９の
例では、多相変圧器を用いずに三相交流電源に直接各誘
導コイルを接続しており、スタ−結線された誘導コイル
の中性点Ｎ１、Ｎ２はロ−ル１の中空内部に形成される
ことになる。このため、図２４の例では、スタ−結線さ
れている誘導コイルａ、ｃ、ｅの電流は互いに影響を及
ぼすので、例えば誘導コイルａのみを独立して電力制御
を行なうことはできなかった。このように、図２４〜図
２９の例では、複数の誘導コイルを個別に電力制御する
ことができないという問題があった。

【００１８】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであり、ロ−ルの表面温度の均一化を図ると共
に、各誘導コイルの電力制御を個別に行なうことができ
る誘導発熱ローラ装置の提供を目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】前記目的は、請求項１に
係る発明において、誘導発熱ローラ装置を、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並んで配置された誘導発熱機構のた
めの複数の誘導コイルと、前記各誘導コイルに接続され
る電流制御手段とを備え、三相交流電源の電圧位相を移
相する位相変換変圧器に各誘導コイルを接続して、隣接
位置に順次配置される誘導コイルに、三相交流電源の電
圧位相から所定の位相差の電圧を印加すると共に、各誘
導コイルの電力制御を個別に行なう構成とすることによ
り達成される。

【００２０】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
誘導発熱ローラ装置において、前記位相変換変圧器とし
て中性点変圧器を用いたことを特徴としている。

【００２１】請求項３に係る発明は、請求項１に記載の
誘導発熱ローラ装置において、前記位相変換変圧器とし
て千鳥形結線の中性点変圧器を用いたことを特徴として
いる。

【００２２】請求項４に係る発明は、請求項１ないし請
求項３のいずれかに記載の誘導発熱ローラ装置におい
て、前記誘導コイルに印加される電圧の位相差を３０度
とすることを特徴としている。

【００２３】請求項５に係る発明は、請求項１ないし請
求項４のいずれかに記載の誘導発熱ローラ装置におい
て、前記誘導コイルを、三相交流電源の電圧位相から６
０度位相差のある電圧を印加する第１のグル−プと、前
記位相変換変圧器に接続されて、三相交流電源の電圧位
相から６０度位相差のある電圧からさらに３０度位相差
のある電圧を印加する第２のグル−プに分割したことを
特徴としている。

【００２４】請求項６に係る発明は、請求項１ないし請
求項５のいずれかに記載の誘導発熱ローラ装置におい
て、前記誘導コイルの個数を６ｘ（但しｘは１以上の整
数とする）としたことを特徴としている。

【００２５】請求項７に係る発明は、請求項１ないし請
求項６のいずれかに記載の誘導発熱ローラ装置におい
て、前記位相変換変圧器に、√３倍電圧の端子を設けた
ことを特徴としている。

【００２６】請求項１に係る発明によれば、三相交流電
源の電圧位相を移相する位相変換変圧器に誘導コイルを
接続して、隣接位置に順次配置される誘導コイルに所定
の位相差の電圧を印加すると共に、各誘導コイルの電力
制御を電流制御手段により個別に行なう構成としてい
る。このように、各誘導コイルを個別に電力制御してい
るので、例えば熱放散が大きいロ−ル端部の発熱量を大
きくする等の温度制御が可能となり、ロ−ルの表面温度
の均一化を図ることができる。

【００２７】請求項２に係る発明によれば、変圧器とし
て自己容量が小さい中性点変圧器を用いている。このた
め、コストを低減できる利点がある。

【００２８】請求項３に係る発明によれば、変圧器とし
て千鳥形結線の中性点変圧器を用いている。千鳥形結線
の変圧器は、不平衡負荷であっても相電圧の不平衡が生
じないという特性をもっている。このため、複数の誘導
コイルを個別に電力制御することにより、三相電源から
みて不平衡負荷となった場合でも千鳥形結線の変圧器を
用いれば相電圧の不平衡が生じないという利点がある。

【００２９】請求項４に係る発明によれば、誘導コイル
に印加される電圧の位相差を３０度としている。このた
め、隣接する誘導コイル間に対峙するロ−ルの発熱は、
誘導コイルの中央に対峙するロ−ルの発熱と比較して、
位相角度１２０度の三相交流電源の場合７５パ−セント
低下するが、位相差を３０度とすることによって、約
６．７パ−セントの発熱低下に抑制できる。したがっ
て、位相変換変圧器の製作容量および端子数を最小限に
しつつ、ロールの表面温度を実用範囲内に均一化するこ
とができる。

【００３０】請求項５に係る発明によれば、複数の誘導
コイルを二つのグル−プに分割し、一方のグル−プの誘
導コイルに三相交流電源の電圧位相から６０度位相差の
ある電圧を印加し、他方のグル−プの誘導コイルに、三
相交流電源の電圧位相から６０度位相差のある電圧から
さらに３０度位相差のある電圧を印加している。このた
め、位相変換変圧器に接続する誘導コイルは全誘導コイ
ルよりも少なくなるので、小さな位相変換変圧器でロ−
ル表面の温度分布を均一にできる。

【００３１】請求項６に係る発明によれば、誘導コイル
の個数を６ｘ（但しｘは１以上の整数とする）としてい
る。このため、三相交流電源からの入力電流をバランス
させることができる。

【００３２】請求項７に係る発明によれば、位相変換変
圧器に、√３倍電圧の端子を設けている。このため、複
数の誘導コイルの巻数を同じにしたときでも、各誘導コ
イルに流れる電流を同一にできるので、ロ−ル表面の温
度分布を均一にすることができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図によ
って説明する。本発明においては、三相交流電源の電圧
位相を移相する位相変換変圧器に複数の誘導コイルを接
続し、各誘導コイルの電力制御を個別に行なうものであ
る。位相変換変圧器として、中性点変圧器を使用して隣
接する誘導コイルに３０度の位相差の電圧を印加し、か
つ、各誘導コイルに電流制御手段を接続して誘導コイル
の電力制御を個別に行なうことを第１の実施形態とする
ものである。次に、中性点変圧器の特性について説明す
る。

【００３４】図１２は中性点変圧器の配線図、図１３は
ベクトル図である。図１２において、１２はスタ−結線
された巻線Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃを有する中性点変圧器、
Ｕ、Ｖ、Ｗは三相電源Ｅｕ、Ｅｖ、Ｅｗに接続される端
子、Ｎは中性点である。誘導コイルＰを端子Ｕ−Ｎ間
に、Ｑを端子Ｖ−Ｎ間に、Ｒを端子Ｗ−Ｎ間に接続す
る。このように、図１２に示した中性点変圧器１２は中
性点Ｎを変圧器の端子に設けるので、例えば誘導コイル
Ｐの電流は他の誘導コイルＱ、Ｒには影響を及ぼさな
い。同様に、誘導コイルＱ、Ｒについてもそれぞれ他の
誘導コイルには影響を及ぼさない。このため、誘導コイ
ルＰ、Ｑ、Ｒはそれぞれ個別に電力制御することができ
る。

【００３５】図１３のベクトル図において、三相交流電
源Ｅｕ−Ｅｖ間の線間電圧をＥｕｖ、Ｅｖ−Ｅｗ間の線
間電圧をＥｖｗ、Ｅｗ−Ｅｕ間の線間電圧をＥｗｕとす
る。また、端子Ｕ−Ｎ間の相間電圧をＥａ、端子Ｖ−Ｎ
間の相間電圧をＥｂ、端子Ｗ−Ｎ間の相間電圧をＥｃと
する。図１３に示されているように、相間電圧Ｅａは線
間電圧Ｅｕｖと位相差が３０度であり、かつ、Ｅａ＝
（１／√３）・Ｅｕｖ、である。同様に、相間電圧Ｅｂ
は線間電圧Ｅｖｗと位相差が３０度で、Ｅｂ＝（１／√
３）・Ｅｖｗ、相間電圧Ｅｃは線間電圧Ｅｗｕと位相差
が３０度で、Ｅｃ＝（１／√３）・Ｅｗｕ、である。

【００３６】すなわち、図１２の中性点変圧器１２は、
三相交流電源Ｅｕ、Ｅｖ、Ｅｗの電圧位相を３０度移相
し、電圧の大きさを（１／√３）にしている。このよう
な中性点変圧器は、励磁電流分のみを考慮した自己容量
が小さな構成としているので、コストを低減できる。

【００３７】このように、中性点変圧器を用いた場合に
は、三相交流電源Ｅｕ、Ｅｖ、Ｅｗの電圧位相を３０度
移相して出力する。また、中性点は変圧器の端子に設け
ているので、各相に接続された負荷の電力制御を他の負
荷に影響を与えることなく個別に行なえる。さらに、自
己容量が小さいのでコストを低減できる利点がある。本
発明の第１の実施形態は、このような中性点変圧器の特
性に着目して、三相交流電源に中性点変圧器を接続し、
誘導コイルに電圧を印加する構成としている。

【００３８】図１は、三相交流電源Ｅｕ、Ｅｖ、Ｅｗに
中性点変圧器１２を接続した例で、１２個の誘導コイル
を相回転方向に沿って並べた例を示す配線図、図２は図
１の誘導コイルをスタ−デルタの形状で配置した配線図
である。図２は、図２４の配線図と対応している。図１
において、三相交流電源Ｅｕ、Ｅｖ、Ｅｗに中性点変圧
器１２の一次側端子Ｕ、Ｖ、Ｗを接続する。中性点変圧
器１２の巻線Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃはスタ−結線されてお
り、二次側端子ｕ、ｖ、ｗと中性点端子Ｎが引き出され
ている。

【００３９】１４は誘導コイルの電力制御をする電流制
御素子で、各誘導コイルａ〜ｌ毎に電流制御素子Ｓａ〜
Ｓｌが接続されている。電流制御素子Ｓａ〜Ｓｌは、サ
イリスタのような電子的スイッチング素子を用いるが、
可飽和リアクトルや電磁接触器のような他の電流制御手
段を用いることもできる。

【００４０】誘導コイルａ、ｃ、ｅ、ｇ、ｉ、ｋは、そ
れぞれ中性点変圧器１２の前記スタ−結線された巻線の
二次側端子ｕ、ｖ、ｗと中性点端子Ｎ間に接続される。
すなわち、誘導コイルａはタップｕａ−ｎａ間に接続さ
れる。以下同様にして、誘導コイルｃはタップｎｃ−ｗ
ｃ間に接続され、誘導コイルｅはタップｖｅ−ｎｅ間に
接続される。また、誘導コイルｇはタップｎｇ−ｕｇ間
に接続され、誘導コイルｉはタップｗｉ−ｎｉ間に接続
され、誘導コイルｋはタップｎｋ−ｖｋ間に接続され
る。

【００４１】また、誘導コイルｂ、ｄ、ｆ、ｈ、ｊ、ｌ
は、それぞれ中性点変圧器１２の一次側端子Ｕ、Ｖ、Ｗ
間（三相交流電源Ｅｕ、Ｅｖ、Ｅｗ間）に接続される。
すなわち、誘導コイルｂはタップｕｂ−ｗｂ間に接続さ
れる。以下同様にして、誘導コイルｄはタップｖｄ−ｗ
ｄ間に接続され、誘導コイルｆはタップｖｆ−ｕｆ間に
接続され、誘導コイルｈはタップｗｈ−ｕｈ間に接続さ
れる。また、誘導コイルｊはタップｗｊ−ｖｊ間に接続
され、誘導コイルｌはタップｕｌ−ｖｌ間に接続され
る。

【００４２】図１の配線図は図２のように表わすことが
できる。図２において、１２個の誘導コイルを４つのグ
ル−プに分ける。第１のグループの３個の誘導コイル
ｌ、ｄ、ｈは、三相交流電源のＵ、Ｖ、Ｗ相の相間にデ
ルタ結線される。第２のグループの３個の誘導コイル
ａ、ｅ、ｉは、同じ三相交流電源の相間にスター結線さ
れる。第３のグループの３個の誘導コイルｂ、ｆ、ｊ
は、三相交流電源のＵ、Ｖ、Ｗ相の電圧を１８０度移相
した三相交流電圧の相間にデルタ結線される。第４のグ
ループの３個の誘導コイルｃ、ｇ、ｋは、同じく三相交
流電源の電圧を１８０度移相した三相交流電圧の相間に
スター結線される。

【００４３】すなわち、図２の配線図は前記図２３の配
線図と対応することになり、図２の各誘導コイルに印加
される電圧の地形図（ベクトル図）も図２４と同じにな
る。したがって、隣接する誘導コイル間の電圧位相差は
３０度となる。図１と図２４を参照すると、例えば誘導
コイルａと隣接する誘導コイルｂの電圧位相差は３０度
であり、誘導コイルｂと隣接する誘導コイルｃの電圧位
相差は３０度である。

【００４４】このように、図１、図２の例では、三相交
流電源Ｅｕ、Ｅｖ、Ｅｗに、三相交流電源の電圧位相を
移相する位相変換変圧器として、中性点変圧器１２を接
続して１２個の誘導コイルａ〜ｌに電圧を印加してい
る。このため、隣接する誘導コイル間の電圧位相差は３
０度となるので、ロ−ルの表面温度を均一にすることが
できる。また、自己容量の小さな中性点変圧器を用いて
いるので、コストを低減することができる。さらに、中
性点を変圧器の端子に設けているので、誘導コイルの電
力制御を、他の誘導コイルに影響を与えることなく個別
に行なえる。

【００４５】図３は本発明の他の実施形態を示す配線図
で、誘導コイルを相回転方向に沿って並べた配線図であ
る。また、図４は図３の誘導コイルをスタ−デルタの位
置に配置した配線図である。次に、図３、図４に示され
た例について説明する。

【００４６】この実施形態においては、図４を参照する
と、図２の配線図において１２個配置されていた誘導コ
イルから、６個の誘導コイルを除去するものである。す
なわち、タップｗｉ−ｎｉ間にスタ−結線で接続されて
いる誘導コイルｉ、タップｗｈ−ｎｈ間にデルタ結線で
接続されている誘導コイルｈ、タップｕｌ−ｖｌ間にデ
ルタ結線で接続されている誘導コイルｌを除去する。ま
た、１８０度移相してタップｎｇ−ｕｇ間にスタ−結線
で接続されている誘導コイルｇ、タップｎｋ−ｖｋ間に
スタ−結線で接続されている誘導コイルｋを除去する。

【００４７】更に、１８０度移相してタップｗｊ−ｖｊ
間にデルタ結線で接続されている誘導コイルｊを除去す
る。このように、図２に示した１２個の誘導コイルから
６個の誘導コイルを除去して、図３、図４の構成では誘
導コイルの個数を６個としている。

【００４８】図３、図４の例でも、三相交流電源の電圧
位相を移相する位相変換変圧器として、三相交流電源Ｅ
ｕ、Ｅｖ、Ｅｗに中性点変圧器１２を接続して６個の誘
導コイルａ〜ｆに電圧を印加している。このように、自
己容量の小さな中性点変圧器を用いているので、コスト
を低減することができる。さらに、中性点を変圧器の端
子に設けているので、各誘導コイルａ〜ｆにそれぞれ制
御素子Ｓａ〜Ｓｆを接続し、各誘導コイルの電力制御を
他の誘導コイルに影響を与えることなく個別に行なうこ
とができる。

【００４９】このように、図４の配線図は前記図２７の
配線図と同じになる。すなわち、図４においても各誘導
コイルに印加される電圧の地形図（ベクトル図）は図２
８と同様に表される。図２８の地形図（ベクトル図）を
参照すると、図３、図４のような構成においても、隣接
位置に配置された誘導コイルに印加される電圧の位相差
は３０度となっている。すなわち、隣接位置に配置され
た誘導コイル（ａ、ｂ）、（ｂ、ｃ）、（ｃ、ｄ）、
（ｄ、ｅ）、（ｅ、ｆ）に印加される電圧の位相差は３
０度である。このため、隣接する誘導コイル間の電圧位
相差は３０度となるので、ロ−ルの表面温度を均一にす
ることができる。

【００５０】図１〜図４の例では、三相交流電源の電圧
位相を３０度移相する位相変換変圧器として、三相交流
電源Ｅｕ、Ｅｖ、Ｅｗに中性点変圧器１２を接続して、
１２個または６個の複数の誘導コイルに電圧を印加して
いる。本発明においてはこのような構成に限定されず、
次のような構成においても成立する。すなわち、少なく
とも１個の誘導コイルは、三相交流電源の一相のタップ
と中性点変圧器の出力端子間に接続する。また、少なく
とも１個の誘導コイルは、三相電源の二相のタップ間に
接続する。このように、少なくとも２個の誘導コイルを
備えた誘導発熱ローラ装置に適用できる。

【００５１】三相交流電源の電圧位相を３０度移相する
位相変換変圧器として、千鳥形結線の中性点変圧器が知
られている。本発明においては、前記中性点変圧器に代
えて千鳥形結線の中性点変圧器を用いることができる。

【００５２】図５は千鳥形結線の中性点変圧器の配線
図、図６はベクトル図である。千鳥形結線の中性点変圧
器１３は巻線Ｔｄ〜Ｔｉを有し、三相交流電源Ｅｕ、Ｅ
ｖ、Ｅｗに接続される。Ｕ、Ｖ、Ｗ、Ｎは変圧器の端
子、Ｕｘ、Ｖｘ、Ｗｘ、Ｎｘは負荷端子である。この例
でも、中性点Ｎは変圧器の端子に設けているので、各相
に接続された負荷の電力制御を他の負荷に影響を与える
ことなく個別に行なえる。

【００５３】図６のベクトル図において、三相交流電源
Ｅｕ−中性点Ｎ間の相間電圧をＥａ、三相交流電源Ｅｖ
−中性点Ｎ間の相間電圧をＥｂ、三相交流電源Ｅｗ−中
性点Ｎ間の相間電圧をＥｃとする。また、変圧器の端子
Ｕ−Ｖ間の入力電圧をＥｕｖ、変圧器の端子Ｖ−Ｗ間の
入力電圧をＥｖｗ、変圧器の端子Ｗ−Ｖ間の入力電圧を
Ｅｗｖとする。

【００５４】図６のベクトル図を参照すると、千鳥形結
線の中性点変圧器の出力電圧Ｅａ、Ｅｂ、Ｅｃは、それ
ぞれ三相交流電源の入力電圧Ｅｕｖ、Ｅｖｗ、Ｅｗｕよ
りも位相が３０度遅れている。また、その大きさは、例
えばＥａ＝（１／√３）Ｅｕｖ、である。このように、
千鳥形結線の中性点変圧器１３も三相交流電源の位相を
３０度移相する位相変換変圧器として作用する。

【００５５】千鳥形結線の中性点変圧器は、不平衡負荷
であっても相電圧の不平衡が生じないという特性をもっ
ている。このため、複数の誘導コイルを個別に電力制御
することにより、三相交流電源からみて不平衡負荷とな
った場合でも千鳥形結線の変圧器を用いれば相電圧の不
平衡が生じないという利点がある。

【００５６】図７は千鳥形結線の中性点変圧器を用いた
本発明の実施形態を示す配線図で、誘導コイルを相回転
方向に沿って並べた配線図である。また、図８は図７の
誘導コイルをスタ−デルタの位置に配置した配線図であ
る。次に、図７、図８に示された例について説明する。

【００５７】図７、図８の例は６個の誘導コイルを使用
した場合であり、図３、図４に示した例と誘導コイルの
配置関係や、三相交流電源および変圧器の出力端子との
接続関係は同じである。図３、図４の例では中性点変圧
器１２を用いているのに対して、図７、図８の例では千
鳥形結線の中性点変圧器１３を用いている点が相違して
いる。

【００５８】したがって、図７、図８のように千鳥形結
線の中性点変圧器１３を使用した場合においても、各誘
導コイルに印加される電圧のベクトル図は図２８と同様
に表される。図２８の地形図（ベクトル図）を参照する
と、図７、図８のような構成においても、隣接位置に配
置された誘導コイルに印加される電圧の位相差は３０度
となっている。すなわち、隣接位置に配置された誘導コ
イル（ａ、ｂ）、（ｂ、ｃ）、（ｃ、ｄ）、（ｄ、
ｅ）、（ｅ、ｆ）に印加される電圧の位相差は３０度で
ある。このため、隣接する誘導コイル間の電圧位相差は
３０度となるので、ロ−ルの表面温度を均一にすること
ができる。

【００５９】ところで、図１の配線図において、中性点
変圧器１２に接続される誘導コイルａの巻数をｎｘ、三
相交流電源に接続される誘導コイルｂの巻数をｎｙとす
る。また、誘導コイルａの電流をＩａ、誘導コイルｂの
電流をＩｕとする。誘導コイルｂに印加される電圧をＥ
とすると、誘導コイルａに印加される電圧は、前記図１
３のベクトル図で説明したように（１／√３）・Ｅとな
る。

【００６０】誘導コイルａのインピ−ダンスをＲａ、誘
導コイルｂのインピ−ダンスをＲｂとすると、Ｉｕ＝Ｅ
／Ｒａ、Ｉａ＝（１／√３・Ｒｂ）Ｅとなる。誘導コイ
ルａ、ｂの巻数を等しくして、Ｒａ＝Ｒｂ＝Ｒとする
と、Ｉａ＝（１／√３）・Ｉｕとなる。このように、誘
導コイルの巻数を等しくすると、各誘導コイルに流れる
電流が相違するため、ロ−ル表面の発熱量が変動するこ
とになる。このため、ロ−ルの表面温度を均一にするた
めには、各誘導コイルの巻数を変える必要があり、誘導
コイルの製造が複雑になるという問題がある。

【００６１】図９は、図１の変形例を示す配線図であ
る。図９において、１２ａは中性点変圧器で図１と対比
するために入力端子をｕ、ｖ、ｗ、出力端子をＵ、Ｖ、
Ｗ、中性点をＮで表示している。図９の中性点変圧器１
２ａは、出力端子Ｕ、Ｖ、Ｗには、入力電圧の√３倍と
なる電圧が得られる構成としている。

【００６２】このため、誘導コイルａ、ｂの巻数ｎｘ、
ｎｙを等しくすると、誘導コイルａに流れる電流Ｉａ
と、誘導コイルｂに流れる電流Ｉｕは等しくなる。他の
誘導コイルｃ〜ｌについても、それぞれの巻数を等しく
すると、各誘導コイルに流れる電流は等しくなる。した
がって、電源として中性点変圧器を用いた場合でも誘導
コイルの製造が簡略になり、ロ−ルの表面温度を均一に
することができる。

【００６３】このように、出力端子に入力電圧の√３倍
となる電圧が得られる構成として、各誘導コイルの巻数
と電流を等しくすることは、千鳥形結線の中性点変圧器
においてもなされている。図１０はその配線図、図１１
はベクトル図である。

【００６４】図１０の配線図において、千鳥形結線の中
性点変圧器１３ａには巻線ＴＡ〜ＴＩを設ける。巻線Ｔ
Ｃ、ＴＦ、ＴＩには、中間タップｖ0、ｗ0、ｕ0を形成
する。また、入力端子をｕ、ｖ、ｗ、出力端子をＵ、
Ｖ、Ｗ、中性点をＮとする。入力端子ｕ−ｖ間の電圧を
Ｖｕｖ、入力端子ｖ−ｗ間の電圧をＶｖｗ、入力端子ｗ
−ｕ間の電圧をＶｗｕとして、Ｖｕｖ＝Ｖｖｗ＝Ｖｗｕ
＝Ｅ、とする。

【００６５】出力端子Ｕ−Ｎ間に得られる出力電圧をＶ
（ＵＮ）、出力端子Ｖ−Ｎ間に得られる出力電圧をＶ
（ＶＮ）、出力端子Ｗ−Ｎ間に得られる出力電圧をＶ
（ＷＮ）、Ｖ（ＵＶ）＝Ｖ（ＶＷ）＝Ｖ（ＷＵ）＝Ｅ、
とする。このように、入力電圧と出力電圧をＥとなるよ
うに等しくするには、千鳥形結線の中性点変圧器１３ａ
の巻数と磁束の発生方向を適宜設定する。

【００６６】例えば、図１０において、巻線ＴＡの巻数
をＮｘ、磁束φｘを矢視方向に発生させるものとする。
また、巻線ＴＩの全体の巻数をＮｙ、磁束φｙを矢視方
向に発生させ、ａ−ｕ０間の巻数をＮｂ、磁束φｂを矢
視方向に発生させるものとする。

【００６７】次に、巻線ＴＢの巻数をＮａ、磁束φａを
矢視方向に発生させるものとする。また、巻線Ｔｃのｂ
−ｖ０間の巻数をＮｃ、磁束φｃを矢視方向に発生させ
るものとする。更に、巻線ＴＥの巻数をＮｄ、磁束φｄ
を矢視方向に発生させるものとする。

【００６８】この場合に、入力端子ｕ−ｖ間の巻数はＮ
ａ＋Ｎｂ＋Ｎｃ＋Ｎｄ、出力端子Ｕ−Ｎ間の巻数はＮｘ
＋Ｎｙ、となる。したがって、（Ｎａ＋Ｎｂ＋Ｎｃ＋Ｎ
ｄ）＝（Ｎｘ＋Ｎｙ）、となるように巻数を選定して、
図示のように磁束φの発生方向を規定する。そして、磁
束の強さを（φｘ＋φｙ）＝（φａ＋φｂ＋φｃ＋φ
ｄ）に設定することにより、入力電圧と出力電圧を等し
くすることができる。

【００６９】図１０において、巻線ＴＣのｖ0端子、巻
線ＴＦのｗ0端子、巻線ＴＩのｕ0端子は、入力電圧Ｅの
（１／３）の電圧を発生する端子である。また、巻線Ｔ
ＣのＶ0端子、巻線ＴＦのＷ0端子、巻線ＴＩのＵ0端子
は、入力電圧Ｅの（１／√３）の電圧、すなわち、前記
ｖ0端子、ｗ0端子、ｕ0端子から発生する電圧の√３倍
の電圧を発生する端子である。次に、この点について説
明する。

【００７０】図１１のベクトル図において、例えば入力
端子ｕ−ｖ間の入力電圧はＥである。ここに、Ｅ＝ｕ−
ｖ＝（ｕ−ｕ0）＋（ｕ0−ｕｘ）＋（ｕｘ−ｖ）であ
る。また、二等辺三角形の性質からｕ0−Ｎ＝ｕ−ｕ0＝
ｕ0−ｕｘ、である。更に、三角形ｕ0−ｕｗ−ｕｘと三
角形ｕ0−ｖ0−ｖは相似形で、かつｕ0−ｕｗ＝ｖ0−ｕ
ｗであるから、ｕ0−ｕｘ＝ｕｘ−ｖ、となる。

【００７１】すなわち、Ｖ（ｕ0−Ｎ）＝Ｅ・（１／
３）となる。同様にして、Ｖ（ｕ0−Ｎ）＝Ｖ（ｖ0−
Ｎ）＝Ｖ（ｗ0−Ｎ）＝Ｅ・（１／３）、が得られる。
また、Ｖ（ｕ−ｕ0）＝Ｖ（ｖ−ｖ0）＝Ｖ（ｗ−ｗ0）
＝Ｅ・（１／３）、となる。

【００７２】次に、図１１においてＵ0からＵ−Ｎに引
いた垂線とＵ−Ｎとの交点をｕｙとする。このときに、
Ｕ−ｕｙ＝Ｙ、Ｎ−ｕｙ＝Ｘ、とすると、Ｘ＝Ｙ＝Ｅ・
（１／２）、である。また、（Ｎ−ｕｙ／Ｕ0−Ｎ）＝
ｃｏｓ３０°＝（√３／２）、が成立する。

【００７３】これより、Ｕ0−Ｎ＝（２／√３）・Ｎ−
ｕｙ＝Ｅ・（１／√３）、したがって、Ｖ（Ｕ0−Ｎ）
＝Ｅ・（１／√３）、となる。前記のように、Ｖ（ｕ−
ｕ0）＝Ｅ・（１／３）、であるから、図１０の巻線Ｔ
Ｉにおいて、Ｕ0−Ｎ端子の出力電圧は、端子ｕ0−Ｎの
電圧の√３倍となる。

【００７４】同様にして、端子Ｖ0−Ｎ間の出力電圧Ｖ
（Ｖ0−Ｎ）、端子Ｗ0−Ｎ間の出力電圧Ｖ（Ｗ0−Ｎ）
もＥ・（１／√３）、となる。更に、図１１を参照し
て、Ｕ0−Ｎ＝Ｕ−Ｕ0、Ｖ0−Ｎ＝Ｖ−Ｖ0、Ｗ0−Ｎ＝
Ｗ−Ｗ0、であるから、Ｖ（Ｕ−Ｕ0）＝Ｖ（Ｖ−Ｖ0）
＝Ｖ（Ｗ−Ｗ0）＝Ｅ・（１／√３）、となる。また、
Ｖ（Ｕ−Ｎ）＝Ｖ（Ｖ−Ｎ）＝Ｖ（Ｗ−Ｎ）＝Ｅ、であ
る。

【００７５】このように、千鳥形結線の中性点変圧器を
用いる場合にも、√３倍電圧の端子を設けることによ
り、各誘導コイルの巻数を等しくしたときに、各誘導コ
イルに流れる電流を等しくすることができ、ロ−ル表面
温度の分布を均一にすることができる。

【００７６】図１４は、三相交流電源の電圧位相を３０
度移相する位相変換変圧器として複巻変圧器を使用した
例の配線図、図１５はそのベクトル図である。図１４に
おいて、１５は一次側の巻線ＴＵ、ＴＶ、ＴＷがデルタ
結線、二次側の巻線Ｔｕ、Ｔｖ、Ｔｗがスタ−結線され
ているデルタスタ−結線の複巻変圧器である。ｕ、ｖ、
ｗは複巻変圧器１５の二次側端子である。

【００７７】図１５のベクトル図で、（ａ）は一次側、
（ｂ）は二次側のベクトルを示している。図１５（ａ）
において、Ｅｕｖ、Ｅｖｗ、ＥｗｕはＵ、Ｖ、Ｗ各相に
印加される線間電圧、Ｎは仮の中性点である。また、図
１５（ｂ）において、Ｅａ、Ｅｂ、Ｅｃは中性点ｎと二
次側端子ｕ、ｖ、ｗ間の相間電圧である。図１５（ｂ）
に示されるように、二次側には変換角度３０度の電圧が
得られる。

【００７８】図１６は、三相交流電源の電圧位相を３０
度移相する位相変換変圧器として、デルタ単巻変圧器１
６を使用した例の配線図、図１７はそのベクトル図であ
る。図１６において、デルタ単巻変圧器１６は巻線Ｔ
ｘ、Ｔｙ、Ｔｚを有している。Ｕ、Ｖ、Ｗは三相交流電
源に接続される一次側端子、ｕ、ｖ、ｗは二次側端子で
ある。

【００７９】図１７のベクトル図において、三相交流電
源Ｕ−Ｖ間の線間電圧をＥａ、三相交流電源Ｖ−Ｗ間の
線間電圧をＥｂ、三相交流電源Ｗ−Ｕ間の線間電圧をＥ
ｃとする。また、二次側端子ｕ−ｖ間の出力電圧をＥｕ
ｖ、二次側端子ｖ−ｗ間の出力電圧をＥｖｗ、二次側端
子ｗ−ｕ間の出力電圧をＥｗｕとする。

【００８０】例えば、三相交流電源Ｕ−Ｖ間の線間電圧
Ｅａと二次側端子ｕ−ｖ間の出力電圧Ｅｕｖとの位相差
は３０度である。このように、デルタ単巻変圧器１６も
三相交流電源の電圧を３０度移相する位相変換変圧器と
して機能している。

【００８１】なお、デルタ単巻変圧器１６は、前記三相
交流電源の線間電圧と二次側端子の出力電圧との位相差
θを、０＜θ＜１２０度、で選択可能である。また、θ
によって一次電圧と二次電圧との電圧比が決定され、θ
＝３０度の場合、例えばＥｕｖ＝（２／３）・Ｅａ・ｃ
ｏｓ３０°、となる。

【００８２】このように、図１４に示したようなデルタ
スタ−結線の複巻変圧器１５、図１６に示したようなデ
ルタ単巻変圧器１６も三相交流電源の電圧位相を３０度
移相する位相変換変圧器として機能している。このた
め、隣接する誘導コイルに印加する電圧の位相差を３０
度とすることができるので、ロールの表面温度の均一化
を図ることができる。また、これらの位相変換変圧器を
用いた場合にも、誘導コイルに電流制御手段を接続して
個別の誘導コイルの電力制御を行なうことができる。

【００８３】図１〜図１７の例は、三相交流電源の電圧
位相を３０度移相する位相変換変圧器を用いている。位
相変換変圧器は、図１６に示したようなデルタ単巻変圧
器やスタ−位相変換変圧器等を使用して、三相交流電源
の電圧位相を任意の角度で移相することができる。図１
８は、スタ−位相変換変圧器の配線図、図１９はベクト
ル図である。三相交流電源の電圧位相を２０度移相する
例で説明する。この場合には、誘導コイルに（３６０／
２０＝１８）で１８相電源の電圧が印加されることにな
る。

【００８４】三相交流電源Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相に、それぞ
れ巻線ＴＰ、ＴＱ、ＴＲ、−ＴＰ、−ＴＱ、−ＴＲをス
タ−結線で接続する。各巻線ＴＰ、ＴＱ、ＴＲ、−Ｔ
Ｐ、−ＴＱ、−ＴＲには、中間タップＵ０、Ｖ０、Ｗ
０、−Ｕ０、−Ｖ０、−Ｗ０を設ける。+ｐ１、+ｐ２、
-+ｐ１、-+ｐ２、+ｑ１、+ｑ２、-+ｑ１、-+ｑ２、+ｒ
１、+ｒ２、-+ｒ１、-+ｒ２は、補助巻線である。

【００８５】各中間タップＵ０、Ｖ０、Ｗ０、−Ｕ０、
−Ｖ０、−Ｗ０は、補助巻線+ｐ１〜-+ｒ２に接続し、
電圧を合成する。すなわち、巻線ＴＰのＵ0タップ電圧
と-+ｒ２電圧の合成電圧がＶ（ｕ2−Ｎ）となる。Ｎは
中性点、Ｕ、Ｖ、Ｗは一次側端子、他は二次側端子であ
る。

【００８６】例えばＵ相に関しては、Ｕ相電源から巻線
ＴＰのタップＵ０間の電圧と、補助巻線-+ｒ２の電圧を
二次側端子ｕ2から取り出す。この出力電圧をＥａとす
る。また、入力電圧をＥｕｖとする。同様に二次側端子
ｖ2から取り出す出力電圧をＥｂ、二次側端子ｗ2から取
り出す出力電圧をＥｃとする。

【００８７】図１９のベクトル図において、−６０°＜
θ１＜６０°の範囲とする。この例では、θ１＝２０
度、θ２＝４０度、θ３＝１２０度とし、Ｖ（Ｕ０−
Ｎ）＝ａ、Ｖ（Ｕ０−ｕ2）＝ｂとする。また、Ｕ０か
ら（Ｅａ＝ｕ2−Ｎ）に引いた垂線とｕ2−Ｎの交点をＰ
ａとする。Ｖ（Ｐａ−Ｎ）をＸ、Ｖ（Ｐａ−ｕ2）をＹ
とすると、Ｅａ＝Ｘ＋Ｙ、で示される。

【００８８】ここで、（ａ・ｃｏｓθ１）＋（ｂ・ｃｏ
ｓθ２）＝Ｘ＋Ｙ＝Ｅａ、が成立し、また、Ｅａ＝（Ｅ
ｕｖ／√３）である。次に、（ａ・ｓｉｎθ１）＝（ｂ
・ｓｉｎθ２）、より、ｂ＝（ｓｉｎθ１／ｓｉｎθ
２）・ａ、となる。

【００８９】したがって、（ａ・ｃｏｓθ１）＋｛（ｓ
ｉｎθ１・ｃｏｓθ２）／ｓｉｎθ２｝・ａ＝（Ｅｕｖ
／√３）となる。これより、ａ＝Ｅｕｖ／〔√３｛ｃｏ
ｓθ１＋（ｓｉｎθ１・ｃｏｓθ２／ｓｉｎθ
２）｝〕、ｂ＝（Ｅｕｖ・ｓｉｎθ１）／〔√３ｓｉｎ
θ２｛ｃｏｓθ１＋（ｓｉｎθ１・ｃｏｓθ２／ｓｉｎ
θ２）｝〕、となる。

【００９０】この例では、θ１＝２０度、θ２＝４０度
であるから、θ１とθ２を前記式に代入するとａ、ｂは
次のようになる。ａ＝Ｅｕｖ／〔√３｛ｃｏｓ２０°＋
（ｓｉｎ２０°・ｃｏｓ４０°／ｓｉｎ４０°）｝〕、
ｂ＝（Ｅｕｖ・ｓｉｎ２０°）／〔√３ｓｉｎ４０°
｛ｃｏｓ２０°＋（ｓｉｎ２０°・ｃｏｓ４０°／ｓｉ
ｎ４０°）｝〕、となる。

【００９１】このように、図１８、図１９の例では、ｕ
2−Ｕ０の電圧に対するｕ2−Ｎの電圧の位相差が４０度
となるように端子Ｕ０を設定すれば、Ｕ相の電圧に対し
て２０度の位相差θ１の電圧を二次端子ｕ2から取り出
すことができる。Ｖ相、Ｗ相についても同様である。な
お、図１９のθ１を１５度に設定すると２４相交流電源
が、θ１を４０度に設定すると９相交流電源が得られ
る。このように、θ１を適宜設定することにより、任意
の角度で三相交流電源の電圧位相を移相することができ
る。

【００９２】本発明においては、すべての誘導コイルを
位相変換変圧器に接続する構成だけではなく、複数の誘
導コイルを分割して、一部の誘導コイルは三相交流電源
に接続し、残り誘導コイルを位相変換変圧器に接続する
構成とすることもできる。

【００９３】図２０は、一部の誘導コイルを三相交流電
源に接続する例を示す構成図である。図２０において、
５は誘導コイル、１２は位相変換変圧器、例えば中性点
変圧器、１４ａ〜１４ｌは電流制御素子、２０は三相交
流電源である。誘導コイル５は１２個配置されるが、第
１のグル−プと第２のグル−プに６個づつ分割する。第
１のグル−プの誘導コイル５１〜５６は三相交流電源に
接続する。また、第２のグル−プの誘導コイル６１〜６
６は中性点変圧器１２に接続する。

【００９４】第１のグル−プの誘導コイル５１〜５６の
中で、誘導コイル５２にはＶ相の電圧を逆相にして印加
し、誘導コイル５４にはＵ相の電圧を逆相にして印加す
る。また、誘導コイル５６にはＷ相の電圧を逆相にして
印加する。

【００９５】図２２は、三相交流電源の一相の電圧を逆
相とする例のベクトル図、図２３は図２２のベクトル図
が形成される誘導コイルの接続例を示す回路図である。
図２２においては、Ｗ相の電圧位相を１８０度移相した
例を示している。この場合には、三相交流電源のＵ相−
Ｘ端子間に接続される誘導コイルと、電圧位相を１８０
度移相した三相交流電源のＷ相−Ｚ端子間に接続れる誘
導コイルＢの位相差は６０度となる。また、三相交流電
源のＶ相−Ｙ端子間に接続される誘導コイルと、電圧位
相を１８０度移相した三相交流電源のＷ相−Ｚ端子間に
接続される誘導コイルＢの位相差も６０度となる。

【００９６】図２３において、誘導コイルＡ、Ｂ、Ｃを
三相交流電源のＵ相、Ｖ相、Ｗ相に接続する。誘導コイ
ルＡ、誘導コイルＣは、それぞれ端子Ａａ−Ａｂ間、お
よび端子Ｃａ−Ｃｂ間に順方向に接続される。誘導コイ
ルＢは端子Ｂａ−Ｂｂ間に逆方向に接続して、印加する
電圧位相を１８０度移相している。

【００９７】図２０の例では、誘導コイル５２に印加さ
れる電圧は、誘導コイル５１に印加される電圧とは６０
度の位相差がある。また、誘導コイル５４に印加される
電圧は、誘導コイル５３に印加される電圧とは６０度の
位相差がある。さらに、誘導コイル５６に印加される電
圧は、誘導コイル５５に印加される電圧とは６０度の位
相差がある。

【００９８】第２のグル−プの誘導コイル６１〜６６
は、中性点変圧器１２に接続されているので、前記のよ
うに三相交流電源の電圧とは３０度の位相差のある電圧
が印加される。例えば、誘導コイル６１に印加される電
圧は、Ｕ相の電源に接続される誘導コイル５１の電圧と
は３０度の位相差がある。

【００９９】図２１は、図２０の例において、各誘導コ
イルに印加される電圧の電圧位相を示すベクトル図であ
る。各誘導コイル５１〜６６には、図示のようなベクト
ルの電圧が印加される。すなわち、隣接して配置される
各誘導コイルには、均等に３０度の位相差の電圧が印加
されるので、ロ−ル表面の温度分布を均一にすることが
できる。また、中性点変圧器１２は第２のグル−プの誘
導コイル６１〜６６にのみ接続されている。このよう
に、中性点変圧器１２はすべての誘導コイルには接続さ
れていないので、中性点変圧器１２の容量を低減するこ
とができる。

【０１００】以上の例では、誘導コイルの個数を６個ま
たは１２個としているが、本発明は、一般に６ｘ個（ｘ
は１以上の整数）の誘導コイルを使用することができ
る。このように、６ｘ個の誘導コイルを使用する場合に
は、三相交流電源からの入力電流をバランスさせること
ができるという利点がある。

【０１０１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明によれば、三相交流電源の電圧位相を移相する位相変
換変圧器に各誘導コイルを接続して、隣接位置に順次配
置される誘導コイルに所定の位相差の電圧を印加すると
共に、各誘導コイルの電力制御を電流制御手段により個
別に行なう構成としている。このように、各誘導コイル
を個別に電力制御しているので、例えば熱放散が大きい
ロ−ル端部の発熱量を大きくする等の温度制御が可能と
なり、ロ−ルの表面温度の均一化を図ることができる。

【０１０２】請求項２に係る発明によれば、変圧器とし
て自己容量が小さい中性点変圧器を用いている。このた
め、コストを低減できる利点がある。

【０１０３】請求項３に係る発明によれば、変圧器とし
て千鳥形結線の中性点変圧器を用いている。千鳥形結線
の変圧器は、不平衡負荷であっても相電圧の不平衡が生
じないという特性をもっている。このため、複数の誘導
コイルを個別に電力制御することにより、三相交流電源
からみて不平衡負荷となった場合でも千鳥形結線の変圧
器を用いれば相電圧の不平衡が生じないという利点があ
る。

【０１０４】請求項４に係る発明によれば、誘導コイル
に印加される電圧の位相差を３０度としている。このた
め、隣接する誘導コイル間に対峙するロ−ルの発熱は、
誘導コイルの中央に対峙するロ−ルの発熱と比較して、
位相角度１２０度の三相電源の場合７５パ−セント低下
するが、位相差を３０度とすることによって、約６．７
パ−セントの発熱低下に抑制できる。したがって、位相
変換変圧器の製作容量および端子数を最小限にしつつ、
ロールの表面温度を実用範囲内に均一化することができ
る。

【０１０５】請求項５に係る発明によれば、複数の誘導
コイルを二つのグル−プに分割し、一方のグル−プの誘
導コイルに三相交流電源の電圧位相から６０度位相差の
ある電圧を印加し、他方のグル−プの誘導コイルに、三
相交流電源の電圧位相から６０度位相差のある電圧から
さらに３０度位相差のある電圧を印加している。このた
め、位相変換変圧器に接続する誘導コイルは全誘導コイ
ルよりも少なくなるので、小さな位相変換変圧器でロ−
ル表面の温度分布を均一にできる。

【０１０６】請求項６に係る発明によれば、誘導コイル
の個数を６ｘ（但しｘは１以上の整数とする）としてい
る。このため、三相交流電源からの入力電流をバランス
させることができる。

【０１０７】請求項７に係る発明によれば、位相変換変
圧器に、√３倍電圧の端子を設けている。このため、複
数の誘導コイルの巻数を同じにしたときでも、各誘導コ
イルに流れる電流を同一にできるので、ロ−ル表面の温
度分布を均一にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す相回転方向に沿って並
べた配線図である。

【図２】図１に示す配線を分離して示した配線図であ
る。

【図３】本発明の別の実施形態を示す相回転方向に沿っ
て並べた配線図である。

【図４】図３に示す配線を分離して示した配線図であ
る。

【図５】千鳥形結線の変圧器の配線図である。

【図６】図５のベクトル図である。

【図７】図５の変圧器に誘導コイルを接続し相回転方向
に沿って並べた配線図である。

【図８】図７に示す配線を分離して示した配線図であ
る。

【図９】本発明の別の実施形態を示す配線図である。

【図１０】本発明の別の実施形態を示す相回転方向に沿
って並べた配線図である。

【図１１】図１０のベクトル図である。

【図１２】中性点変圧器の配線図である。

【図１３】図１２のベクトル図である。

【図１４】複巻変圧器の配線図である。

【図１５】図１４のベクトル図である。

【図１６】デルタ単巻変圧器の配線図である。

【図１７】図１６のベクトル図である。

【図１８】スタ−位相変換変圧器の配線図である。

【図１９】図１８の位相角の一例を示すベクトル図であ
る。

【図２０】本発明の他の実施態様に係る構成図である。

【図２１】図２０のベクトル図である。

【図２２】６０度位相差のベクトル図である。

【図２３】６０度位相差の電圧を誘導コイルに印加する
例の配線図である。

【図２４】従来例の誘導コイルを分離して配置した配線
図である。

【図２５】図２４の地形図（ベクトル図）である。

【図２６】図２４に対応する誘導発熱ロール装置の断面
図である。

【図２７】従来例の誘導コイルを分離して配置した配線
図である。

【図２８】図２７の地形図（ベクトル図）である。

【図２９】図２７に対応する誘導発熱ロール装置の断面
図である。

【符号の説明】

１ ロール ５ 誘導コイル ７ 誘導発熱機構 １２ 中性点変圧器 １３ 千鳥形結線の変圧器 １４ 電流制御素子 １５ 複巻変圧器 １６ デルタ単巻変圧器

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【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並んで配
   置された誘導発熱機構のための複数の誘導コイルと、前
   記誘導コイルに接続される電流制御手段とを備え、三相
   交流電源の電圧位相を移相する位相変換変圧器に誘導コ
   イルを接続して、隣接位置に順次配置される誘導コイル
   に、三相交流電源の電圧位相から所定の位相差の電圧を
   印加すると共に、誘導コイルの電力制御を個別に行なう
   ことを特徴とする誘導発熱ローラ装置。
2. 【請求項２】 前記位相変換変圧器として中性点変圧器
   を用いたことを特徴とする、請求項１に記載の誘導発熱
   ローラ装置。
3. 【請求項３】 前記位相変換変圧器として千鳥形結線の
   中性点変圧器を用いたことを特徴とする、請求項１に記
   載の誘導発熱ローラ装置。
4. 【請求項４】 前記誘導コイルに印加される電圧の位相
   差を３０度とすることを特徴とする、請求項１ないし請
   求項３のいずれかに記載の誘導発熱ローラ装置。
5. 【請求項５】 前記誘導コイルを、三相交流電源の電圧
   位相から６０度位相差のある電圧を印加する第１のグル
   −プと、前記位相変換変圧器に接続されて、三相交流電
   源の電圧位相から６０度位相差のある電圧からさらに３
   ０度位相差のある電圧を印加する第２のグル−プに分割
   したことを特徴とする、請求項１ないし請求項４のいず
   れかに記載の誘導発熱ローラ装置。
6. 【請求項６】 前記誘導コイルの個数を６ｘ（但しｘは
   １以上の整数とする）としたことを特徴とする、請求項
   １ないし請求項５のいずれかに記載の誘導発熱ローラ装
   置。
7. 【請求項７】 前記位相変換変圧器に、√３倍電圧の端
   子を設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項６の
   いずれかに記載の誘導発熱ローラ装置。