JP3066751B1 - プレヒ―タにおける導体の温度制御装置および方法 - Google Patents
プレヒ―タにおける導体の温度制御装置および方法Info
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- 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)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
- Processes Specially Adapted For Manufacturing Cables (AREA)
Abstract
【要約】
【課題】 様々な種類の導体に対して正確、かつ安定し
た温度制御を実施する。 【解決手段】 導線１の走行速度を検出する速度検出手
段３１と、予め与えられたデータに基づいて導線の抵抗
値Ｒを算出し、この算出した抵抗値Ｒ及び速度検出手段
の検出結果に基づいて導線が巻回している間に導線を所
定温度まで加熱する場合に必要な誘導電流の目標値Ｉ0
を設定する目標値設定手段と導線に実際に流れている誘
導電流の値Ｉを測定する電流測定手段３２と、それによ
って測定された導線に流れる誘導電流Ｉの値と目標値Ｉ
0 との比較を行い、両者の偏差に対応した偏差信号を出
力する比較部２１と、偏差信号に基づいて、誘導電流の
値Ｉと目標値Ｉ0 との偏差をゼロとするための通電角を
演算し、この演算結果を電圧制御素子５に与えて一次側
コイル４の両端部に印加する電圧を変化させる通電角制
御部２２とを備える。
た温度制御を実施する。 【解決手段】 導線１の走行速度を検出する速度検出手
段３１と、予め与えられたデータに基づいて導線の抵抗
値Ｒを算出し、この算出した抵抗値Ｒ及び速度検出手段
の検出結果に基づいて導線が巻回している間に導線を所
定温度まで加熱する場合に必要な誘導電流の目標値Ｉ0
を設定する目標値設定手段と導線に実際に流れている誘
導電流の値Ｉを測定する電流測定手段３２と、それによ
って測定された導線に流れる誘導電流Ｉの値と目標値Ｉ
0 との比較を行い、両者の偏差に対応した偏差信号を出
力する比較部２１と、偏差信号に基づいて、誘導電流の
値Ｉと目標値Ｉ0 との偏差をゼロとするための通電角を
演算し、この演算結果を電圧制御素子５に与えて一次側
コイル４の両端部に印加する電圧を変化させる通電角制
御部２２とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、導線等の導体を走
行させながら一次側コイルと相互誘導関係となる位置に
おいて一時的に巻回させ、この巻回した状態にある導体
に誘導電流を発生させることにより、当該導体を所定温
度まで発熱させるようにしたプレヒータにおける導体の
温度制御装置および方法に関するものである。
行させながら一次側コイルと相互誘導関係となる位置に
おいて一時的に巻回させ、この巻回した状態にある導体
に誘導電流を発生させることにより、当該導体を所定温
度まで発熱させるようにしたプレヒータにおける導体の
温度制御装置および方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、導線の製造装置においては、被
覆工程の前工程において当該導線を加熱し、付着した水
分を除去するとともに、被覆との密着性を向上させるた
めにプレヒータを適用している。
覆工程の前工程において当該導線を加熱し、付着した水
分を除去するとともに、被覆との密着性を向上させるた
めにプレヒータを適用している。
【０００３】図３は、この種のプレヒータの構成を概念
的に示したものである。このプレヒータは、前工程から
送出された導線１を巻回するための一対のプーリ２，３
を備えている。プーリ２，３は、一方が導体で構成さ
れ、他方が絶縁体で構成されており、走行する導線１を
これらの周囲に１回だけ巻回させるものである。
的に示したものである。このプレヒータは、前工程から
送出された導線１を巻回するための一対のプーリ２，３
を備えている。プーリ２，３は、一方が導体で構成さ
れ、他方が絶縁体で構成されており、走行する導線１を
これらの周囲に１回だけ巻回させるものである。
【０００４】一方、このプレヒータには、巻回した導線
１に対して相互誘導の関係となる位置に一次側コイル４
が設けられている。この一次側コイル４には、その両端
部にシリコン制御整流器等の電圧制御素子５を介して交
流電源６が接続してある。
１に対して相互誘導の関係となる位置に一次側コイル４
が設けられている。この一次側コイル４には、その両端
部にシリコン制御整流器等の電圧制御素子５を介して交
流電源６が接続してある。
【０００５】上記のように構成されたプレヒータでは、
一次側コイル４の両端部に所定の交流電圧を印加する
と、誘導作用により一対のプーリ２，３に巻回した導線
１に誘導電流が発生し、この誘導電流によるジュール熱
により当該巻回導線１が発熱するようになる。この結
果、付着していた水分を蒸発させてこれを除去すること
ができるとともに、その熱により次工程で施される被覆
との密着性を向上させることができるようになる。
一次側コイル４の両端部に所定の交流電圧を印加する
と、誘導作用により一対のプーリ２，３に巻回した導線
１に誘導電流が発生し、この誘導電流によるジュール熱
により当該巻回導線１が発熱するようになる。この結
果、付着していた水分を蒸発させてこれを除去すること
ができるとともに、その熱により次工程で施される被覆
との密着性を向上させることができるようになる。
【０００６】この種のプレヒータにおいては、従来、以
下のようにして巻回導線１の発熱温度が一定となるよう
に制御を行っている。すなわち、まず、巻回導線１の発
熱量Ｐ〔ｃａｌ／ｓ〕は、当該巻回導線１の交流実抵抗
をＲ、巻回導線１に誘起される電圧をＥ2 とすると、 Ｐ＝α×Ｅ2 2×１／Ｒ・・・（１） となる。ただし、αは仕事の熱当量。導線１が一対のプ
ーリ２，３を巻回して通過する時間ｔは、その経路長さ
をＬ、走行速度をｖとすると、ｔ＝Ｌ／ｖで表される。
従って、導線１が一対のプーリ２，３を巻回して通過す
る間に発生する熱量Ｐｔ〔ｃａｌ〕は、以下のようにな
る。 Ｐｔ＝α×Ｅ2 2×ｔ×１／Ｒ・・・（２）
下のようにして巻回導線１の発熱温度が一定となるよう
に制御を行っている。すなわち、まず、巻回導線１の発
熱量Ｐ〔ｃａｌ／ｓ〕は、当該巻回導線１の交流実抵抗
をＲ、巻回導線１に誘起される電圧をＥ2 とすると、 Ｐ＝α×Ｅ2 2×１／Ｒ・・・（１） となる。ただし、αは仕事の熱当量。導線１が一対のプ
ーリ２，３を巻回して通過する時間ｔは、その経路長さ
をＬ、走行速度をｖとすると、ｔ＝Ｌ／ｖで表される。
従って、導線１が一対のプーリ２，３を巻回して通過す
る間に発生する熱量Ｐｔ〔ｃａｌ〕は、以下のようにな
る。 Ｐｔ＝α×Ｅ2 2×ｔ×１／Ｒ・・・（２）
【０００７】ここで、一次側コイル４と巻回導線１との
巻き数比がＮ1 ：Ｎ2 、一次側コイル４に印加する電圧
をＥ1 とすると、巻回導線１に誘起される電圧Ｅ2 ＝
（Ｎ2／Ｎ1 ）×Ｅ1 であり、またＮ2 ＝１であるか
ら、結局、上式（２）は、 Ｐｔ＝α×Ｅ1 2×ｔ×１／（Ｎ1 ×Ｒ）・・・（３） となる。
巻き数比がＮ1 ：Ｎ2 、一次側コイル４に印加する電圧
をＥ1 とすると、巻回導線１に誘起される電圧Ｅ2 ＝
（Ｎ2／Ｎ1 ）×Ｅ1 であり、またＮ2 ＝１であるか
ら、結局、上式（２）は、 Ｐｔ＝α×Ｅ1 2×ｔ×１／（Ｎ1 ×Ｒ）・・・（３） となる。
【０００８】従って、検出した導線１の走行速度に基づ
いて、常に（Ｅ1 2×ｔ）の値が一定の値となるように一
次側コイル４に印加する電圧を制御する制御手段７を設
ければ、速度の変化に対して巻回導線１の発熱温度を一
定に保つことができるようになる。
いて、常に（Ｅ1 2×ｔ）の値が一定の値となるように一
次側コイル４に印加する電圧を制御する制御手段７を設
ければ、速度の変化に対して巻回導線１の発熱温度を一
定に保つことができるようになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したプ
レヒータにおいては、巻回導線１の交流実抵抗Ｒが変化
しない場合、つまり導線１の種類や形状に大きな変化が
ない場合、上式（３）に従って、確かに巻回導線１の発
熱温度を一定に保つことが可能である。
レヒータにおいては、巻回導線１の交流実抵抗Ｒが変化
しない場合、つまり導線１の種類や形状に大きな変化が
ない場合、上式（３）に従って、確かに巻回導線１の発
熱温度を一定に保つことが可能である。
【００１０】しかしながら、上式（３）においては、一
次側コイル４に印加する電圧Ｅ1 が位相角に関与するパ
ラメータである。このため、導線１の種類や形状を変更
した場合には、たとえそれを実測したところで、当該巻
回導線１の交流実抵抗Ｒが不定となる。つまり、上記プ
レヒータにあっては、導線１の種類や形状を変更した場
合、当該導線１の発熱温度を正確に制御することが困難
になり、著しく汎用性に劣る。
次側コイル４に印加する電圧Ｅ1 が位相角に関与するパ
ラメータである。このため、導線１の種類や形状を変更
した場合には、たとえそれを実測したところで、当該巻
回導線１の交流実抵抗Ｒが不定となる。つまり、上記プ
レヒータにあっては、導線１の種類や形状を変更した場
合、当該導線１の発熱温度を正確に制御することが困難
になり、著しく汎用性に劣る。
【００１１】しかも、上記プレヒータでは、一次側コイ
ル４に印加する電圧に変動が生じた場合に、これを補償
する手段を何等も具備していないため、巻回導線１に誘
起される電圧に直接影響が与えられることになり、安定
性の点でも不利である。
ル４に印加する電圧に変動が生じた場合に、これを補償
する手段を何等も具備していないため、巻回導線１に誘
起される電圧に直接影響が与えられることになり、安定
性の点でも不利である。
【００１２】本発明は、上記実情に鑑みて、様々な種類
の導体に対して正確、かつ安定した温度制御を実施する
ことのできる装置および方法を提供することを解決課題
とする。
の導体に対して正確、かつ安定した温度制御を実施する
ことのできる装置および方法を提供することを解決課題
とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明では、走行する導
体を一次側コイルと相互誘導関係となる位置において一
時的に巻回させ、この巻回した状態にある導体に誘導電
流を発生させることにより、当該導体を所定温度まで発
熱させるようにしたプレヒータにおける導体の温度制御
装置において、導体の走行速度を検出する速度検出手段
と、予め与えられたデータに基づいて前記導体の抵抗値
を算出し、この算出した抵抗値および前記速度検出手段
の検出結果に基づいて前記導体が巻回している間に当該
導体を前記所定温度まで加熱する場合に必要となる誘導
電流の目標値を設定する目標値設定手段と、前記導体に
実際に流れている誘導電流の値を測定する電流測定手段
と、前記測定した誘導電流の値と前記目標値との偏差が
ゼロとなるように前記一次側コイルの両端部間に印加す
る電圧を制御する一次側電圧制御手段と、を備えるよう
にしている。
体を一次側コイルと相互誘導関係となる位置において一
時的に巻回させ、この巻回した状態にある導体に誘導電
流を発生させることにより、当該導体を所定温度まで発
熱させるようにしたプレヒータにおける導体の温度制御
装置において、導体の走行速度を検出する速度検出手段
と、予め与えられたデータに基づいて前記導体の抵抗値
を算出し、この算出した抵抗値および前記速度検出手段
の検出結果に基づいて前記導体が巻回している間に当該
導体を前記所定温度まで加熱する場合に必要となる誘導
電流の目標値を設定する目標値設定手段と、前記導体に
実際に流れている誘導電流の値を測定する電流測定手段
と、前記測定した誘導電流の値と前記目標値との偏差が
ゼロとなるように前記一次側コイルの両端部間に印加す
る電圧を制御する一次側電圧制御手段と、を備えるよう
にしている。
【００１４】また本発明では、走行する導体を一次側コ
イルと相互誘導関係となる位置において一時的に巻回さ
せ、この巻回した状態にある導体に誘導電流を発生させ
ることにより、当該導体を所定温度まで発熱させるよう
にしたプレヒータにおける導体の温度制御方法におい
て、予め与えられたデータに基づいて導体の抵抗値を算
出する工程と、前記導体の走行速度を検出する工程と、
前記算出した抵抗値および前記検出した走行速度に基づ
いて、前記導体が巻回している間に当該導体を前記所定
温度まで加熱するために必要となる誘導電流の目標値を
設定する工程と、前記導体に実際に流れている誘導電流
の値を測定する工程と、前記測定した誘導電流の値と前
記目標値との偏差がゼロとなるように前記一次側コイル
の両端部間に印加する電圧を制御する工程と、を含むよ
うにしている。
イルと相互誘導関係となる位置において一時的に巻回さ
せ、この巻回した状態にある導体に誘導電流を発生させ
ることにより、当該導体を所定温度まで発熱させるよう
にしたプレヒータにおける導体の温度制御方法におい
て、予め与えられたデータに基づいて導体の抵抗値を算
出する工程と、前記導体の走行速度を検出する工程と、
前記算出した抵抗値および前記検出した走行速度に基づ
いて、前記導体が巻回している間に当該導体を前記所定
温度まで加熱するために必要となる誘導電流の目標値を
設定する工程と、前記導体に実際に流れている誘導電流
の値を測定する工程と、前記測定した誘導電流の値と前
記目標値との偏差がゼロとなるように前記一次側コイル
の両端部間に印加する電圧を制御する工程と、を含むよ
うにしている。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、一実施の形態を示す図面に
基づいて本発明を詳細に説明する。図１は、本発明に係
るプレヒータにおける導体の温度制御装置を示したもの
で、図３に示したものと同様のプレヒータにおいて、導
線１を制御対象とする温度制御装置を例示している。す
なわち、プレヒータは、前工程から送出された導線１を
巻回するための導体プーリ２および絶縁体プーリ３を備
えており、これら一対のプーリ２，３の周囲に導線１が
走行しながら１回だけ巻回されるようになる。また、こ
のプレヒータには、巻回した導線１に対して相互誘導の
関係となる位置に一次側コイル４が設けられている。こ
の一次側コイル４には、その両端部にシリコン制御整流
器等の電圧制御素子５を介して交流電源６を接続してあ
る。
基づいて本発明を詳細に説明する。図１は、本発明に係
るプレヒータにおける導体の温度制御装置を示したもの
で、図３に示したものと同様のプレヒータにおいて、導
線１を制御対象とする温度制御装置を例示している。す
なわち、プレヒータは、前工程から送出された導線１を
巻回するための導体プーリ２および絶縁体プーリ３を備
えており、これら一対のプーリ２，３の周囲に導線１が
走行しながら１回だけ巻回されるようになる。また、こ
のプレヒータには、巻回した導線１に対して相互誘導の
関係となる位置に一次側コイル４が設けられている。こ
の一次側コイル４には、その両端部にシリコン制御整流
器等の電圧制御素子５を介して交流電源６を接続してあ
る。
【００１６】一方、このプレヒータの温度制御装置は、
目標値設定手段１０と、一次側電圧制御手段２０を構成
する比較部２１および通電角制御部２２とを有してい
る。
目標値設定手段１０と、一次側電圧制御手段２０を構成
する比較部２１および通電角制御部２２とを有してい
る。
【００１７】目標値設定手段１０は、入力パネル等の適
宜な入力手段３０から与えられた初期データと、ロータ
リエンコーダ等の適宜な速度検出手段３１によって検出
された導線１の走行速度と、に基づいて、導線１に発生
させるべき誘導電流の目標値（以下、単に目標電流値Ｉ
0 と称する）を設定する部分である。入力手段３０から
入力する初期データは、導線１の材質、導線１の半径、
導線１の発熱温度などである。
宜な入力手段３０から与えられた初期データと、ロータ
リエンコーダ等の適宜な速度検出手段３１によって検出
された導線１の走行速度と、に基づいて、導線１に発生
させるべき誘導電流の目標値（以下、単に目標電流値Ｉ
0 と称する）を設定する部分である。入力手段３０から
入力する初期データは、導線１の材質、導線１の半径、
導線１の発熱温度などである。
【００１８】目標電流値Ｉ0 は、以下に示す演算式
（ｃ）に基づいて設定される。まず、比熱ｑ、重量ｗの
導線１を雰囲気温度Ｆから発熱温度Ｔまで加熱する際に
必要となる熱量Ｋ〔ｃａｌ〕は、下式（ａ）から求める
ことができる。 Ｋ＝ｑ×ｗ×（Ｔ−Ｆ）・・・（ａ） 一方、導線１が走行速度ｖで一対のプーリ２，３を通過
する間、この導線１に誘導電流Ｉ0 が流れた場合に得ら
れる熱量Ｋ〔ｃａｌ〕は、先に示した式（２）から下式
（ｂ）のようになる。 Ｋ＝α×Ｉ0 2×Ｒ×（Ｌ／ｖ）・・・（ｂ） 従って、これらの式（ａ）および式（ｂ）から、目標電
流値Ｉ0 を求めるための演算式（ｃ）は以下のようにな
る。 Ｉ0 ＝√（ｑ×ｗ×（Ｔ−Ｆ）／（α×Ｒ×（Ｌ／ｖ）））・・・（ｃ）
（ｃ）に基づいて設定される。まず、比熱ｑ、重量ｗの
導線１を雰囲気温度Ｆから発熱温度Ｔまで加熱する際に
必要となる熱量Ｋ〔ｃａｌ〕は、下式（ａ）から求める
ことができる。 Ｋ＝ｑ×ｗ×（Ｔ−Ｆ）・・・（ａ） 一方、導線１が走行速度ｖで一対のプーリ２，３を通過
する間、この導線１に誘導電流Ｉ0 が流れた場合に得ら
れる熱量Ｋ〔ｃａｌ〕は、先に示した式（２）から下式
（ｂ）のようになる。 Ｋ＝α×Ｉ0 2×Ｒ×（Ｌ／ｖ）・・・（ｂ） 従って、これらの式（ａ）および式（ｂ）から、目標電
流値Ｉ0 を求めるための演算式（ｃ）は以下のようにな
る。 Ｉ0 ＝√（ｑ×ｗ×（Ｔ−Ｆ）／（α×Ｒ×（Ｌ／ｖ）））・・・（ｃ）
【００１９】比較部２１は、電流測定手段３２によって
測定された実際に導線１に流れる誘導電流の値（以下、
単に電流実測値Ｉと称する）と、目標値設定手段１０で
設定された目標電流値Ｉ0 との比較を行い、その比較結
果を通電角制御部２２に与える部分である。
測定された実際に導線１に流れる誘導電流の値（以下、
単に電流実測値Ｉと称する）と、目標値設定手段１０で
設定された目標電流値Ｉ0 との比較を行い、その比較結
果を通電角制御部２２に与える部分である。
【００２０】通電角制御部２２は、比較部２１からの比
較結果に基づいて、電流実測値Ｉと上記目標電流値Ｉ0
との偏差をゼロとするための補正量を演算し、この演算
結果に基づく新たな制御電圧を電圧制御素子５に対して
与える部分である。
較結果に基づいて、電流実測値Ｉと上記目標電流値Ｉ0
との偏差をゼロとするための補正量を演算し、この演算
結果に基づく新たな制御電圧を電圧制御素子５に対して
与える部分である。
【００２１】以下、上記温度制御手段の処理手順を示す
図２のフローチャートを参照しながら、導線１の温度制
御方法について説明する。なお、上記プレヒータにおい
ては、一対のプーリ２，３に既に導線１が走行しながら
巻回しているものとする。
図２のフローチャートを参照しながら、導線１の温度制
御方法について説明する。なお、上記プレヒータにおい
ては、一対のプーリ２，３に既に導線１が走行しながら
巻回しているものとする。
【００２２】まず、この温度制御装置では、入力手段３
０から導線１の材質、半径ｒおよび発熱温度Ｔなどの初
期データが入力される（ステップ１０１）。
０から導線１の材質、半径ｒおよび発熱温度Ｔなどの初
期データが入力される（ステップ１０１）。
【００２３】入力手段３０から初期データが入力される
と、目標値設定手段１０において上述した演算式（ｃ）
の各種パラメータを予め算出する処理が行われる（ステ
ップ１０２）。すなわち、目標値設定手段１０は、ま
ず、導線１の材質データが入力されると、図示していな
いメモリからこの材質に対応した導線１の比熱ｑおよび
比重ｕを読み出す。次いで、入力手段３０を通じて与え
られた半径ｒおよび既知であるその経路長Ｌから、一対
のプーリ２，３に巻回される導線１の体積Ｖ（＝π×ｒ
2 ×Ｌ）を算出し、さらにこの体積Ｖと先にメモリから
読み出した比重ｕとから一対のプーリ２，３に巻回され
る導線１の重量ｗ（＝ｕ×Ｖ）を求める。単位重量当た
りの抵抗値は、それぞれの材質において既知である。従
って、材質データおよび算出した重量ｗから、導線１の
抵抗値Ｒを求めることができるようになる。以上の結
果、上記目標値設定手段１０においては、演算式（ｃ）
の比熱ｑ、重量ｗ、発熱温度Ｔ、抵抗値Ｒが既知とな
り、導線１の走行速度ｖが分かれば、直ちに目標電流値
Ｉ0 を設定できる状態となる。なお、雰囲気温度Ｆに関
しては、図示していない温度検出手段によって目標値設
定手段１０に常時入力するようにしている。
と、目標値設定手段１０において上述した演算式（ｃ）
の各種パラメータを予め算出する処理が行われる（ステ
ップ１０２）。すなわち、目標値設定手段１０は、ま
ず、導線１の材質データが入力されると、図示していな
いメモリからこの材質に対応した導線１の比熱ｑおよび
比重ｕを読み出す。次いで、入力手段３０を通じて与え
られた半径ｒおよび既知であるその経路長Ｌから、一対
のプーリ２，３に巻回される導線１の体積Ｖ（＝π×ｒ
2 ×Ｌ）を算出し、さらにこの体積Ｖと先にメモリから
読み出した比重ｕとから一対のプーリ２，３に巻回され
る導線１の重量ｗ（＝ｕ×Ｖ）を求める。単位重量当た
りの抵抗値は、それぞれの材質において既知である。従
って、材質データおよび算出した重量ｗから、導線１の
抵抗値Ｒを求めることができるようになる。以上の結
果、上記目標値設定手段１０においては、演算式（ｃ）
の比熱ｑ、重量ｗ、発熱温度Ｔ、抵抗値Ｒが既知とな
り、導線１の走行速度ｖが分かれば、直ちに目標電流値
Ｉ0 を設定できる状態となる。なお、雰囲気温度Ｆに関
しては、図示していない温度検出手段によって目標値設
定手段１０に常時入力するようにしている。
【００２４】各種パラメータを設定した目標値設定手段
１０は、次ぎに速度検出手段３１を通じて導線１の走行
速度ｖの検出を行い（ステップ１０３）、その検出結果
を上記演算式（ｃ）に代入することにより、導線１に誘
導すべき目標電流値Ｉ0 を算出し（ステップ１０４）、
さらにその算出結果を比較部２１に与える。
１０は、次ぎに速度検出手段３１を通じて導線１の走行
速度ｖの検出を行い（ステップ１０３）、その検出結果
を上記演算式（ｃ）に代入することにより、導線１に誘
導すべき目標電流値Ｉ0 を算出し（ステップ１０４）、
さらにその算出結果を比較部２１に与える。
【００２５】目標電流値Ｉ0 が与えられた比較部２１
は、電流測定手段３２を通じて電流実測値Ｉを測定する
（ステップ１０５）。さらに比較部２１は、この電流実
測値Ｉと目標電流値Ｉ0 との比較を行い（ステップ１０
６）、その比較結果を偏差信号として通電角制御部２２
に与える。
は、電流測定手段３２を通じて電流実測値Ｉを測定する
（ステップ１０５）。さらに比較部２１は、この電流実
測値Ｉと目標電流値Ｉ0 との比較を行い（ステップ１０
６）、その比較結果を偏差信号として通電角制御部２２
に与える。
【００２６】ここで、電流実測値Ｉと目標電流値Ｉ0 と
の間に偏差がない場合、上記通電角制御部２２は、補正
量をゼロとする（ステップ１０７）。
の間に偏差がない場合、上記通電角制御部２２は、補正
量をゼロとする（ステップ１０７）。
【００２７】一方、電流実測値Ｉと目標電流値Ｉ0 との
間に偏差がある場合、上記通電角制御部２２は、この偏
差をゼロとするためのそれぞれの補正量を算出する。す
なわち、電流実測値Ｉが目標電流値Ｉ0 を上回っている
場合には、導線１に流れている電流を（Ｉ−Ｉ0 ）だけ
減少させるための減少用補正量を算出し（ステップ１０
８）、また電流実測値Ｉが目標電流値Ｉ0 を下回ってい
る場合には、導線に流れている電流を（Ｉ0 −Ｉ）だけ
増加させるための増加用補正量を算出する（ステップ１
０９）。
間に偏差がある場合、上記通電角制御部２２は、この偏
差をゼロとするためのそれぞれの補正量を算出する。す
なわち、電流実測値Ｉが目標電流値Ｉ0 を上回っている
場合には、導線１に流れている電流を（Ｉ−Ｉ0 ）だけ
減少させるための減少用補正量を算出し（ステップ１０
８）、また電流実測値Ｉが目標電流値Ｉ0 を下回ってい
る場合には、導線に流れている電流を（Ｉ0 −Ｉ）だけ
増加させるための増加用補正量を算出する（ステップ１
０９）。
【００２８】これらの処理の後、さらに通電角制御部２
２は、現在電圧制御素子５に与えている制御電圧に上述
した各種補正量を加算し、これを新たな制御電圧として
電圧制御素子５に与える（ステップ１１０）。
２は、現在電圧制御素子５に与えている制御電圧に上述
した各種補正量を加算し、これを新たな制御電圧として
電圧制御素子５に与える（ステップ１１０）。
【００２９】この結果、電圧制御素子５が新たな制御電
圧に応じて駆動し、これにより一次側コイル４の両端に
印加される電圧が適宜増減するようになり、導線１に誘
導される誘導電流の値Ｉが目標電流値Ｉ0 と一致するこ
とになる。従って、一対のプーリ２，３を通過する間に
導線１から発生する熱量が上式（ｂ）を満たす値Ｋとな
り、導線１の温度が発熱温度Ｔと一致するようになる。
圧に応じて駆動し、これにより一次側コイル４の両端に
印加される電圧が適宜増減するようになり、導線１に誘
導される誘導電流の値Ｉが目標電流値Ｉ0 と一致するこ
とになる。従って、一対のプーリ２，３を通過する間に
導線１から発生する熱量が上式（ｂ）を満たす値Ｋとな
り、導線１の温度が発熱温度Ｔと一致するようになる。
【００３０】以下、導線１の種類や形状に変更がない場
合、ステップ１０３からステップ１１０までの手順が繰
り返し行われることになり、一対のプーリ２，３を巻回
する導線１の発熱温度を、その走行速度の変化に対して
常に一定に保つことができるようになる。
合、ステップ１０３からステップ１１０までの手順が繰
り返し行われることになり、一対のプーリ２，３を巻回
する導線１の発熱温度を、その走行速度の変化に対して
常に一定に保つことができるようになる。
【００３１】一方、導線１の種類や形状に変更がある
と、再び、ステップ１０１およびステップ１０２が行わ
れ、導線１の抵抗値Ｒを含む各種パラメータを算出した
後、この算出した新たなパラメータに対応した内容でス
テップ１０３からステップ１１０までの手順が繰り返し
行われ、この変更後の導線１に対しても一対のプーリ
２，３を巻回する部分の発熱温度を、その走行速度の変
化に対して常に一定に保つことができるようになる。
と、再び、ステップ１０１およびステップ１０２が行わ
れ、導線１の抵抗値Ｒを含む各種パラメータを算出した
後、この算出した新たなパラメータに対応した内容でス
テップ１０３からステップ１１０までの手順が繰り返し
行われ、この変更後の導線１に対しても一対のプーリ
２，３を巻回する部分の発熱温度を、その走行速度の変
化に対して常に一定に保つことができるようになる。
【００３２】この場合、上記温度制御装置によれば、従
前のように一次側コイル４の電圧、つまり位相角によっ
て変化するパラメータを制御するのではなく、実際に加
熱させる導線１に流れる有効電流、つまり位相角によっ
ては変化しないパラメータを制御するようにしている。
従って、一対のプーリ２，３を巻回する導線１の交流実
抵抗Ｒを実測することにより、導線１の種類や形状が大
きく変化した場合であっても、その発熱温度を正確に制
御することが可能であり、汎用性の点で極めて有利とな
る。
前のように一次側コイル４の電圧、つまり位相角によっ
て変化するパラメータを制御するのではなく、実際に加
熱させる導線１に流れる有効電流、つまり位相角によっ
ては変化しないパラメータを制御するようにしている。
従って、一対のプーリ２，３を巻回する導線１の交流実
抵抗Ｒを実測することにより、導線１の種類や形状が大
きく変化した場合であっても、その発熱温度を正確に制
御することが可能であり、汎用性の点で極めて有利とな
る。
【００３３】しかも、上記温度制御装置によれば、導線
１に実際に流れる誘導電流Ｉと目標電流値Ｉ0 との偏差
がゼロとなるように制御を行うものであるため、上述し
た動作の間に交流電源電圧に変動があった場合、この電
圧変動に伴う導線１の誘導電流の値の変化に基づいてこ
れを補償することが可能になる。従って、導線１の発熱
温度を一定に保持することができるようになり、安定性
の点にも優れたものとなる。
１に実際に流れる誘導電流Ｉと目標電流値Ｉ0 との偏差
がゼロとなるように制御を行うものであるため、上述し
た動作の間に交流電源電圧に変動があった場合、この電
圧変動に伴う導線１の誘導電流の値の変化に基づいてこ
れを補償することが可能になる。従って、導線１の発熱
温度を一定に保持することができるようになり、安定性
の点にも優れたものとなる。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
予め与えられたデータに基づいて算出した抵抗値と検出
した走行速度とに基づいて導体に必要となる誘導電流の
目標値を設定し、実際に導体に流れる誘導電流とこの目
標値との偏差がゼロとなるようにフィードバック制御す
ることによって導体の温度を制御するようにしているた
め、様々な種類の導体に対して正確、かつ安定した温度
制御を実施することが可能になる。
予め与えられたデータに基づいて算出した抵抗値と検出
した走行速度とに基づいて導体に必要となる誘導電流の
目標値を設定し、実際に導体に流れる誘導電流とこの目
標値との偏差がゼロとなるようにフィードバック制御す
ることによって導体の温度を制御するようにしているた
め、様々な種類の導体に対して正確、かつ安定した温度
制御を実施することが可能になる。
【図１】（ａ）は本発明に係る温度制御装置の一実施形
態を示すブロック図、（ｂ）は導体の走行状態を示す図
である。
態を示すブロック図、（ｂ）は導体の走行状態を示す図
である。
【図２】図１に示した温度制御装置の処理手順を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図３】（ａ）は従来の温度制御装置を示すブロック
図、（ｂ）は導体の走行状態を示す図である。
図、（ｂ）は導体の走行状態を示す図である。
１ 導線 ２ 導体プーリ ３ 絶縁体プーリ ４ 一次側コイル ５ 電圧制御素子 ６ 交流電源 １０ 目標値設定手段 ２０ 一次側電圧制御手段 ２１ 比較部 ２２ 通電角制御部 ３０ 入力手段 ３１ 速度検出手段 ３２ 電流測定手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05B 6/06 C21D 9/60 H05B 6/10
Claims (2)
- 【請求項１】 走行する導体を一次側コイルと相互誘導
関係となる位置において一時的に巻回させ、この巻回し
た状態にある導体に誘導電流を発生させることにより、
当該導体を所定温度まで発熱させるようにしたプレヒー
タにおける導体の温度制御装置において、 導体の走行速度を検出する速度検出手段と、 予め与えられたデータに基づいて前記導体の抵抗値を算
出し、この算出した抵抗値および前記速度検出手段の検
出結果に基づいて前記導体が巻回している間に当該導体
を前記所定温度まで加熱する場合に必要となる誘導電流
の目標値を設定する目標値設定手段と、 前記導体に実際に流れている誘導電流の値を測定する電
流測定手段と、 前記測定した誘導電流の値と前記目標値との偏差がゼロ
となるように前記一次側コイルの両端部間に印加する電
圧を制御する一次側電圧制御手段と、 を備えたプレヒータにおける導体の温度制御装置。 - 【請求項２】 走行する導体を一次側コイルと相互誘導
関係となる位置において一時的に巻回させ、この巻回し
た状態にある導体に誘導電流を発生させることにより、
当該導体を所定温度まで発熱させるようにしたプレヒー
タにおける導体の温度制御方法において、 予め与えられたデータに基づいて導体の抵抗値を算出す
る工程と、 前記導体の走行速度を検出する工程と、 前記算出した抵抗値および前記検出した走行速度に基づ
いて、前記導体が巻回している間に当該導体を前記所定
温度まで加熱するために必要となる誘導電流の目標値を
設定する工程と、 前記導体に実際に流れている誘導電流の値を測定する工
程と、 前記測定した誘導電流の値と前記目標値との偏差がゼロ
となるように前記一次側コイルの両端部間に印加する電
圧を制御する工程と、 を含むプレヒータにおける導体の温度制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11188646A JP3066751B1 (ja) | 1999-07-02 | 1999-07-02 | プレヒ―タにおける導体の温度制御装置および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11188646A JP3066751B1 (ja) | 1999-07-02 | 1999-07-02 | プレヒ―タにおける導体の温度制御装置および方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3066751B1 true JP3066751B1 (ja) | 2000-07-17 |
| JP2001023763A JP2001023763A (ja) | 2001-01-26 |
Family
ID=16227372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11188646A Expired - Fee Related JP3066751B1 (ja) | 1999-07-02 | 1999-07-02 | プレヒ―タにおける導体の温度制御装置および方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3066751B1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6062291B2 (ja) * | 2013-03-14 | 2017-01-18 | 高周波熱錬株式会社 | 線材加熱装置及び線材加熱方法 |
-
1999
- 1999-07-02 JP JP11188646A patent/JP3066751B1/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001023763A (ja) | 2001-01-26 |
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