JP3273105B2 - 溶融金属の流動制御装置 - Google Patents
溶融金属の流動制御装置Info
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- JP3273105B2 JP3273105B2 JP23001194A JP23001194A JP3273105B2 JP 3273105 B2 JP3273105 B2 JP 3273105B2 JP 23001194 A JP23001194 A JP 23001194A JP 23001194 A JP23001194 A JP 23001194A JP 3273105 B2 JP3273105 B2 JP 3273105B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属を流動駆動お
よび又は制動するために、溶融金属に交流磁界および又
は直流磁界を加える流動制御装置に関する。
よび又は制動するために、溶融金属に交流磁界および又
は直流磁界を加える流動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば上述の流動制御装置は、溶融金属
の上面に対向して、又は溶融金属を取り囲む鋳型辺に沿
って、ｘ方向に延びかつ、ｘ方向と直交するｙ方向に凹
の、ｘ方向に所定ピッチで分布する複数個のスロットを
有する鉄芯と、該鉄芯が貫通する複数個の、各スロット
に一辺がはめ込まれた電気コイルを有する（例えば特開
平１−２２８６４５号公報，特開平３−２５８４４２号
公報）。
の上面に対向して、又は溶融金属を取り囲む鋳型辺に沿
って、ｘ方向に延びかつ、ｘ方向と直交するｙ方向に凹
の、ｘ方向に所定ピッチで分布する複数個のスロットを
有する鉄芯と、該鉄芯が貫通する複数個の、各スロット
に一辺がはめ込まれた電気コイルを有する（例えば特開
平１−２２８６４５号公報，特開平３−２５８４４２号
公報）。
【０００３】電気コイルのそれぞれに、位相がずれた電
圧、例えば多相交流の各相電圧、を印加することによ
り、スロットを刻んだ面（鋳型対向面）にｘ方向の移動
磁界が発生し、これが溶融金属に作用すると、溶融金属
には磁界の移動方向と同方向に駆動力が作用する。移動
磁界の方向が溶融金属の流動方向と同方向であれば、流
動制御装置は溶融金属の流動を加速する。移動磁界の方
向が溶融金属の流動方向と逆方向であれば溶融金属の流
動を制動する。電気コイルに直流電圧を印加して溶融金
属に静止磁界を加えると、溶融金属には、その移動方向
を抑止しようとする制動力が加わる。
圧、例えば多相交流の各相電圧、を印加することによ
り、スロットを刻んだ面（鋳型対向面）にｘ方向の移動
磁界が発生し、これが溶融金属に作用すると、溶融金属
には磁界の移動方向と同方向に駆動力が作用する。移動
磁界の方向が溶融金属の流動方向と同方向であれば、流
動制御装置は溶融金属の流動を加速する。移動磁界の方
向が溶融金属の流動方向と逆方向であれば溶融金属の流
動を制動する。電気コイルに直流電圧を印加して溶融金
属に静止磁界を加えると、溶融金属には、その移動方向
を抑止しようとする制動力が加わる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この種の流動制御装置
は比較的に大きな電磁力を必要とするので、鉄芯および
その各スロットに装着した各電気コイルの形状が比較的
に大きく、したがって、各電気コイルは予め方形に整形
されたものであり、各電気コイルは、その内空間（空芯
部分）に、一端面に複数のスロットを切った略直方体の
鉄芯を通す形でｘ方向に動かし、そしてｙ方向に動かし
てスロットの１つに挿入する。従って、鉄芯の外径は、
大きくとも、装着する電気コイルの空芯部分（内空間）
の大きさに限定される。
は比較的に大きな電磁力を必要とするので、鉄芯および
その各スロットに装着した各電気コイルの形状が比較的
に大きく、したがって、各電気コイルは予め方形に整形
されたものであり、各電気コイルは、その内空間（空芯
部分）に、一端面に複数のスロットを切った略直方体の
鉄芯を通す形でｘ方向に動かし、そしてｙ方向に動かし
てスロットの１つに挿入する。従って、鉄芯の外径は、
大きくとも、装着する電気コイルの空芯部分（内空間）
の大きさに限定される。
【０００５】このため、鉄芯のｙ方向の幅を、スロット
のｙ方向の深さをｙｓ、電気コイルの、鉄芯が貫通する
内空間のｙ方向の幅をｙｃとすると、ｙ１＜ｙｃであ
り、電気コイルを鉄芯のスロットに挿入した後は、鉄芯
のスロットを切った面に対向する背面と、電気コイルの
スロットに入った辺と対向する辺との間には、スロット
深さｙｓ以上の空隙がある。また、装着する電気コイル
は方形（ロ型）とするが、角部分は、直角とすることは
できず、湾曲した曲線を描く。すなわちコ−ナはかなり
大きなア−ルを有することになり、そこでは電気コイル
の内空間のｙ方向幅がｙｃよりも短いので、電気コイル
の角部にも当るように鉄芯の高さ（ｚ方向の長さ）を長
くすると、鉄芯のｙ方向の幅ｙ１を更に短くしなければ
ならず、これは前記空隙を更に大きく（ｙ方向に更に広
く）してしまうことになる。
のｙ方向の深さをｙｓ、電気コイルの、鉄芯が貫通する
内空間のｙ方向の幅をｙｃとすると、ｙ１＜ｙｃであ
り、電気コイルを鉄芯のスロットに挿入した後は、鉄芯
のスロットを切った面に対向する背面と、電気コイルの
スロットに入った辺と対向する辺との間には、スロット
深さｙｓ以上の空隙がある。また、装着する電気コイル
は方形（ロ型）とするが、角部分は、直角とすることは
できず、湾曲した曲線を描く。すなわちコ−ナはかなり
大きなア−ルを有することになり、そこでは電気コイル
の内空間のｙ方向幅がｙｃよりも短いので、電気コイル
の角部にも当るように鉄芯の高さ（ｚ方向の長さ）を長
くすると、鉄芯のｙ方向の幅ｙ１を更に短くしなければ
ならず、これは前記空隙を更に大きく（ｙ方向に更に広
く）してしまうことになる。
【０００６】溶融金属に作用する磁界を効率よく高くす
る為には、１．コアのスロット深さｙｓを大きくする、
２．コイルに大電流を流す、などが挙げられる。しか
し、鉄芯のスロット深さをｙｓを大きくすれば、前述の
理由により前記空隙が大きくなり、すなわち、鉄芯の、
電気コイルが周回する断面（実効断面）が小さくなり、
磁気飽和を起こし易すくなるので、コイルに流す電流を
小さくしなければならない。また、作業スペースの限ら
れた場所においては、鉄芯のスロット深さを深くする程
に装置外径が大きくなり、鉄芯のスロットの深さには自
ずと限界がある。本発明は、溶融金属に作用する磁界を
効率よく高くすることを第１の目的とし、装置外径の増
大を抑止しかつ溶融金属に作用する磁界を高くすること
を第２の目的とする。
る為には、１．コアのスロット深さｙｓを大きくする、
２．コイルに大電流を流す、などが挙げられる。しか
し、鉄芯のスロット深さをｙｓを大きくすれば、前述の
理由により前記空隙が大きくなり、すなわち、鉄芯の、
電気コイルが周回する断面（実効断面）が小さくなり、
磁気飽和を起こし易すくなるので、コイルに流す電流を
小さくしなければならない。また、作業スペースの限ら
れた場所においては、鉄芯のスロット深さを深くする程
に装置外径が大きくなり、鉄芯のスロットの深さには自
ずと限界がある。本発明は、溶融金属に作用する磁界を
効率よく高くすることを第１の目的とし、装置外径の増
大を抑止しかつ溶融金属に作用する磁界を高くすること
を第２の目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本願の第１番の発明は、
溶融金属に沿ってｘ方向に延びかつ、ｘ方向と直交する
ｙ方向に凹の、ｘ方向に所定ピッチで分布する複数個の
スロットを有する鉄芯と、該鉄芯が貫通する複数個の、
各スロットに一辺がはめ込まれた電気コイルを有する溶
融金属の流動制御装置おいて、前記スロットのｙ方向の
深さをｙｓとし、前記電気コイルの、前記鉄芯が貫通す
る内空間のｙ方向の幅をｙｃとすると、前記鉄芯は、前
記スロットを有しｙ方向の幅ｙ１がｙｓ＜ｙ１＜ｙｃな
る第１鉄芯(L1)と、この第１鉄芯(L1)のスロットを刻ん
だ面に対向する背面に当接してｘ方向に延びｙ方向の幅
ｙ６がｙｃ−ｙ１＜ｙ６＜ｙｃ−（ｙ１−ｙｓ）なる第
２鉄芯(L6)を有することを特徴とする。
溶融金属に沿ってｘ方向に延びかつ、ｘ方向と直交する
ｙ方向に凹の、ｘ方向に所定ピッチで分布する複数個の
スロットを有する鉄芯と、該鉄芯が貫通する複数個の、
各スロットに一辺がはめ込まれた電気コイルを有する溶
融金属の流動制御装置おいて、前記スロットのｙ方向の
深さをｙｓとし、前記電気コイルの、前記鉄芯が貫通す
る内空間のｙ方向の幅をｙｃとすると、前記鉄芯は、前
記スロットを有しｙ方向の幅ｙ１がｙｓ＜ｙ１＜ｙｃな
る第１鉄芯(L1)と、この第１鉄芯(L1)のスロットを刻ん
だ面に対向する背面に当接してｘ方向に延びｙ方向の幅
ｙ６がｙｃ−ｙ１＜ｙ６＜ｙｃ−（ｙ１−ｙｓ）なる第
２鉄芯(L6)を有することを特徴とする。
【０００８】本願の第２番の発明は、溶融金属に沿って
ｘ方向に延びかつ、ｘ方向と直交するｙ方向に凹の、ｘ
方向に所定ピッチで分布する複数個のスロットを有する
鉄芯と、該鉄芯が貫通する複数個の、各スロットに一辺
がはめ込まれた電気コイルを有する溶融金属の流動制御
装置おいて、前記スロットのｙ方向の深さをｙｓとし、
前記電気コイルの内空間のｙ方向の幅，ｚ方向の高さお
よび対角方向の幅をそれぞれｙｃ，ｚｃおよびｙｚｃと
すると、前記鉄芯は、前記スロットを有しｙ方向の幅ｙ
１がｙｓ＜ｙ１＜ｙｃ、ｚ方向の高さｚ１がｚ１＜ｚｃ
なる第１鉄芯(L1)と、この第１鉄芯(L1)のスロットを刻
んだ面に対向する背面に当接してｘ方向に延びｙ方向の
幅ｙ６がｙｃ−ｙ１＜ｙ６＜ｙｃ−（ｙ１−ｙｓ）、ｚ
方向の高さがｚ１なる第２鉄芯(L6)と、ｚ方向で第１鉄
芯(L1)の上面又は下面に当接しｚ１＋ｚ２＋ｚ３＜ｚｃ
なる高さｚ２＋ｚ３を有し第１鉄芯(L1)のスロットと整
合し前記電気コイルがはめ込まれたスロットを有しｙ方
向の幅(y1+y6)がｙｃより大きくｙｚｃより小さい第３
鉄芯(L2,L3)と、を有することを特徴とする。
ｘ方向に延びかつ、ｘ方向と直交するｙ方向に凹の、ｘ
方向に所定ピッチで分布する複数個のスロットを有する
鉄芯と、該鉄芯が貫通する複数個の、各スロットに一辺
がはめ込まれた電気コイルを有する溶融金属の流動制御
装置おいて、前記スロットのｙ方向の深さをｙｓとし、
前記電気コイルの内空間のｙ方向の幅，ｚ方向の高さお
よび対角方向の幅をそれぞれｙｃ，ｚｃおよびｙｚｃと
すると、前記鉄芯は、前記スロットを有しｙ方向の幅ｙ
１がｙｓ＜ｙ１＜ｙｃ、ｚ方向の高さｚ１がｚ１＜ｚｃ
なる第１鉄芯(L1)と、この第１鉄芯(L1)のスロットを刻
んだ面に対向する背面に当接してｘ方向に延びｙ方向の
幅ｙ６がｙｃ−ｙ１＜ｙ６＜ｙｃ−（ｙ１−ｙｓ）、ｚ
方向の高さがｚ１なる第２鉄芯(L6)と、ｚ方向で第１鉄
芯(L1)の上面又は下面に当接しｚ１＋ｚ２＋ｚ３＜ｚｃ
なる高さｚ２＋ｚ３を有し第１鉄芯(L1)のスロットと整
合し前記電気コイルがはめ込まれたスロットを有しｙ方
向の幅(y1+y6)がｙｃより大きくｙｚｃより小さい第３
鉄芯(L2,L3)と、を有することを特徴とする。
【０００９】上記第２番の発明の好ましい実施例では、
第３鉄芯(L2,L3)は、ｚ方向で第１鉄芯(L1)の上面に接
合した高さｚ２の鉄芯(L2)と、ｚ方向で第１鉄芯(L1)の
下面に接合した高さｚ３の鉄芯(L3)でなる。
第３鉄芯(L2,L3)は、ｚ方向で第１鉄芯(L1)の上面に接
合した高さｚ２の鉄芯(L2)と、ｚ方向で第１鉄芯(L1)の
下面に接合した高さｚ３の鉄芯(L3)でなる。
【００１０】上記第１番および第２番の発明の好ましい
実施例は、前記鉄芯の上面および下面に当接し、先端面
が鉄芯のスロットを刻んだ面と実質上同一面をなし、そ
れぞれがｘ方向で隣り合う電気コイルのスロットにはめ
込まれた辺と直交する辺の間に介挿された複数個の第４
鉄芯(L4,L5)を更に備える。
実施例は、前記鉄芯の上面および下面に当接し、先端面
が鉄芯のスロットを刻んだ面と実質上同一面をなし、そ
れぞれがｘ方向で隣り合う電気コイルのスロットにはめ
込まれた辺と直交する辺の間に介挿された複数個の第４
鉄芯(L4,L5)を更に備える。
【００１１】なお、カッコ内には、理解を容易にするた
めに、図面を参照して後述する実施例の対応要素又は対
応事項の記号を、参考までに付記した。
めに、図面を参照して後述する実施例の対応要素又は対
応事項の記号を、参考までに付記した。
【００１２】
【作用】第１番の発明によれば、第１の前記鉄芯(L1)
は、ｙ方向の幅ｙ１がｙｓ＜ｙ１＜ｙｃであるので、従
来の鉄芯と同様に、各電気コイルを、その内空間に鉄芯
(L1)を通す形でｘ方向に動かし、そしてｙ方向に動かし
てスロットの１つに挿入することができる。従って、電
気コイルを鉄芯(L1)のスロットに挿入した後は、鉄芯(L
1)のスロットを切った面に対向する背面と、電気コイル
のスロットに入った辺と対向する辺との間には、スロッ
ト深さｙｓ以上の空隙(ya)がある。このように鉄芯(L1)
に電気コイルを装着した後に、該空隙(ya)に、ｙ方向の
幅ｙ６がｙｃ−ｙ１＜ｙ６＜ｙｃ−（ｙ１−ｙｓ）なる
第２鉄芯(L6)を挿入することにより、残りのｙ方向の空
隙は、ｙａ−ｙ６となり、ｙ６分空隙が減少し、その分
電気コイルが周回する鉄芯断面積（実効断面積）が増大
し、そこの飽和磁束量が増大し、電気コイルに従来より
も高レベルの電流を流しても磁気飽和せず、より強力な
磁界を溶融金属に与えることができる。第２鉄芯(L6)は
電気コイルの内空間を通るので、装置外径は増大しな
い。
は、ｙ方向の幅ｙ１がｙｓ＜ｙ１＜ｙｃであるので、従
来の鉄芯と同様に、各電気コイルを、その内空間に鉄芯
(L1)を通す形でｘ方向に動かし、そしてｙ方向に動かし
てスロットの１つに挿入することができる。従って、電
気コイルを鉄芯(L1)のスロットに挿入した後は、鉄芯(L
1)のスロットを切った面に対向する背面と、電気コイル
のスロットに入った辺と対向する辺との間には、スロッ
ト深さｙｓ以上の空隙(ya)がある。このように鉄芯(L1)
に電気コイルを装着した後に、該空隙(ya)に、ｙ方向の
幅ｙ６がｙｃ−ｙ１＜ｙ６＜ｙｃ−（ｙ１−ｙｓ）なる
第２鉄芯(L6)を挿入することにより、残りのｙ方向の空
隙は、ｙａ−ｙ６となり、ｙ６分空隙が減少し、その分
電気コイルが周回する鉄芯断面積（実効断面積）が増大
し、そこの飽和磁束量が増大し、電気コイルに従来より
も高レベルの電流を流しても磁気飽和せず、より強力な
磁界を溶融金属に与えることができる。第２鉄芯(L6)は
電気コイルの内空間を通るので、装置外径は増大しな
い。
【００１３】第２番の発明は、上記第２鉄芯(L6)に加え
て、ｚ方向で第１鉄芯(L1)の上面又は下面に当接しｚ１
＋ｚ２＋ｚ３＜ｚｃなる高さｚ２＋ｚ３を有し第１鉄芯
(L1)のスロットと整合し前記電気コイルがはめ込まれた
スロットを有しｙ方向の幅(y1+y6)がｙｃより大きくｙ
ｚｃより小さい第３鉄芯(L2,L3)と、を有する。電気コ
イルのコ−ナ部のｙ方向空隙長はｙｃより短いので、第
１鉄芯(L1)を電気コイルに挿入した後に第１鉄芯(L1)の
ｙ方向長さ以上の長さの第３鉄芯(L2,L3)を電気コイル
の内空間に挿入することはできない。そこで、この場合
には、第３鉄芯(L2,L3)をまず最初に、電気コイルの対
角コ−ナに両端部（前面および背面）が対向するように
斜めにして電気コイルに挿入する。第３鉄芯(L2,L3)の
ｙ方向の幅(y1+y6)が電気コイルの内空間の対角長ｙｚ
ｃ未満である限り、このような挿入が可能である。そし
て電気コイルの一辺を第３鉄芯(L2,L3)のスロットに挿
入し、この一辺に直交する他辺に第３鉄芯(L2,L3)を押
し当て、空いた空間に、上述と同様に第１鉄芯(L1)を挿
入してそのスロットに電気コイルの一辺を挿入し、そし
て上述と同様に更に第２鉄芯(L6)を装着すればよい。
て、ｚ方向で第１鉄芯(L1)の上面又は下面に当接しｚ１
＋ｚ２＋ｚ３＜ｚｃなる高さｚ２＋ｚ３を有し第１鉄芯
(L1)のスロットと整合し前記電気コイルがはめ込まれた
スロットを有しｙ方向の幅(y1+y6)がｙｃより大きくｙ
ｚｃより小さい第３鉄芯(L2,L3)と、を有する。電気コ
イルのコ−ナ部のｙ方向空隙長はｙｃより短いので、第
１鉄芯(L1)を電気コイルに挿入した後に第１鉄芯(L1)の
ｙ方向長さ以上の長さの第３鉄芯(L2,L3)を電気コイル
の内空間に挿入することはできない。そこで、この場合
には、第３鉄芯(L2,L3)をまず最初に、電気コイルの対
角コ−ナに両端部（前面および背面）が対向するように
斜めにして電気コイルに挿入する。第３鉄芯(L2,L3)の
ｙ方向の幅(y1+y6)が電気コイルの内空間の対角長ｙｚ
ｃ未満である限り、このような挿入が可能である。そし
て電気コイルの一辺を第３鉄芯(L2,L3)のスロットに挿
入し、この一辺に直交する他辺に第３鉄芯(L2,L3)を押
し当て、空いた空間に、上述と同様に第１鉄芯(L1)を挿
入してそのスロットに電気コイルの一辺を挿入し、そし
て上述と同様に更に第２鉄芯(L6)を装着すればよい。
【００１４】この第２番の発明によれば、電気コイルの
空隙（ｙａ，ｚ２，ｚ３）を第２鉄芯(L6)および第３鉄
芯(L2,L3)が埋めるので、その分電気コイルが周回する
鉄芯断面積（実効断面積）が増大し、そこの飽和磁束量
が増大し、電気コイルに従来よりも高レベルの電流を流
しても磁気飽和せず、より強力な磁界を溶融金属に与え
ることができる。第２鉄芯(L6)は電気コイルの内空間を
通るので、装置外径は増大しない。
空隙（ｙａ，ｚ２，ｚ３）を第２鉄芯(L6)および第３鉄
芯(L2,L3)が埋めるので、その分電気コイルが周回する
鉄芯断面積（実効断面積）が増大し、そこの飽和磁束量
が増大し、電気コイルに従来よりも高レベルの電流を流
しても磁気飽和せず、より強力な磁界を溶融金属に与え
ることができる。第２鉄芯(L6)は電気コイルの内空間を
通るので、装置外径は増大しない。
【００１５】第２番の発明の好ましい実施例では、第３
鉄芯(L2,L3)は、ｚ方向で第１鉄芯(L1)の上面に接合し
た高さｚ２の鉄芯(L2)と、ｚ方向で第１鉄芯(L1)の下面
に接合した高さｚ３の鉄芯(L3)でなり、それぞれがｚ方
向で第１鉄芯(L1)の上側の空隙と下側の空隙を埋めるの
で、鉄芯全体の、電気コイルが周回する実効断面積が大
きく、より強力な磁界を溶融金属に与えることができ
る。仮に第１鉄芯(L1)の下側（又は上側）のみに第３鉄
芯を配置すると、上側（下側）に空隙が残る。
鉄芯(L2,L3)は、ｚ方向で第１鉄芯(L1)の上面に接合し
た高さｚ２の鉄芯(L2)と、ｚ方向で第１鉄芯(L1)の下面
に接合した高さｚ３の鉄芯(L3)でなり、それぞれがｚ方
向で第１鉄芯(L1)の上側の空隙と下側の空隙を埋めるの
で、鉄芯全体の、電気コイルが周回する実効断面積が大
きく、より強力な磁界を溶融金属に与えることができ
る。仮に第１鉄芯(L1)の下側（又は上側）のみに第３鉄
芯を配置すると、上側（下側）に空隙が残る。
【００１６】上記第１番および第２番の発明の好ましい
実施例では、隣り合う電気コイルの、スロットにはまっ
た辺に連続し直交する辺の間に、第４鉄芯(L4,L5)を挿
入している。この第４鉄芯(L4,L5)は、鉄芯全体として
の、ｚ方向の高さを、電気コイルのｚ方向の外幅まで広
げることになる。すなわち磁極のｚ方向の高さがコイル
高さと同等となり、これにより漏洩磁束（溶融金属に向
かわない磁束）が低減し、より強力な磁界を溶融金属に
与えることができる。第１〜３鉄芯(L1,L2,L3,L6)は電
気コイルの内空間を通るので、また第４(L4,L5)は隣り
合うコイル辺間にあるので、装置外径は実質上増大しな
い。
実施例では、隣り合う電気コイルの、スロットにはまっ
た辺に連続し直交する辺の間に、第４鉄芯(L4,L5)を挿
入している。この第４鉄芯(L4,L5)は、鉄芯全体として
の、ｚ方向の高さを、電気コイルのｚ方向の外幅まで広
げることになる。すなわち磁極のｚ方向の高さがコイル
高さと同等となり、これにより漏洩磁束（溶融金属に向
かわない磁束）が低減し、より強力な磁界を溶融金属に
与えることができる。第１〜３鉄芯(L1,L2,L3,L6)は電
気コイルの内空間を通るので、また第４(L4,L5)は隣り
合うコイル辺間にあるので、装置外径は実質上増大しな
い。
【００１７】本願の各発明の他の目的および特徴は、図
面を参照した以下の実施例の説明より明らかになろう。
面を参照した以下の実施例の説明より明らかになろう。
【００１８】
【実施例】図１に、本願の各発明に共通の一実施例の外
観を示す。連続鋳造鋳型の内壁１で囲まれる空間には、
溶鋼ＭＭが、図示しない注湯ノズルを通して注入され、
溶鋼ＭＭのメニスカス（表面）はパウダＰＷで覆われ
る。鋳型は水箱２に流れる冷却水で冷却され、溶鋼ＭＭ
は鋳型に接する表面から次第に内部に固まって行き鋳片
ＳＢが連続的に引き抜かれるが、鋳型内に溶鋼が注がれ
るので、鋳型内には常時溶鋼ＭＭがある。溶鋼ＭＭのメ
ニスカスレベル（高さ方向ｚ）の位置に本発明の一実施
例である２個のリニアモ−タ３Ｆおよび３Ｌが設けられ
ており、これらが溶鋼ＭＭのメニスカス直下の部分（表
層域）に電磁力を与える。
観を示す。連続鋳造鋳型の内壁１で囲まれる空間には、
溶鋼ＭＭが、図示しない注湯ノズルを通して注入され、
溶鋼ＭＭのメニスカス（表面）はパウダＰＷで覆われ
る。鋳型は水箱２に流れる冷却水で冷却され、溶鋼ＭＭ
は鋳型に接する表面から次第に内部に固まって行き鋳片
ＳＢが連続的に引き抜かれるが、鋳型内に溶鋼が注がれ
るので、鋳型内には常時溶鋼ＭＭがある。溶鋼ＭＭのメ
ニスカスレベル（高さ方向ｚ）の位置に本発明の一実施
例である２個のリニアモ−タ３Ｆおよび３Ｌが設けられ
ており、これらが溶鋼ＭＭのメニスカス直下の部分（表
層域）に電磁力を与える。
【００１９】図２に、図１に示す内壁１を、リニアモ−
タ３Ｆ，３Ｌの鉄芯４Ｆ，４Ｌ部で水平に破断した断面
（２ａ−２ａ線拡大断面）を示し、図３には、図２の３
ａ−３ａ線拡大断面を示す。また、図４に、図３に示す
リニアモータ３Ｌを各部の寸法（ｍｍ単位）を記入して
示し、図５には、図４に示すリニアモータ３Ｌの一点破
線５ａ−５ａにおける断面を寸法（ｍｍ単位）を記入し
て示す。
タ３Ｆ，３Ｌの鉄芯４Ｆ，４Ｌ部で水平に破断した断面
（２ａ−２ａ線拡大断面）を示し、図３には、図２の３
ａ−３ａ線拡大断面を示す。また、図４に、図３に示す
リニアモータ３Ｌを各部の寸法（ｍｍ単位）を記入して
示し、図５には、図４に示すリニアモータ３Ｌの一点破
線５ａ−５ａにおける断面を寸法（ｍｍ単位）を記入し
て示す。
【００２０】図１および図２を参照すると、鋳型の内壁
１は、相対向する長辺５Ｆ，５Ｌおよび相対向する短辺
６Ｒ，６Ｌで構成されており、各辺は銅板７Ｆ，７Ｌ，
８Ｒ，８Ｌに、非磁性ステンレス板９Ｆ，９Ｌ，１０
Ｒ，１０Ｌを裏当てしたものである。この実施例では、
リニアモ−タ３Ｆ，３Ｌの鉄芯４Ｆ，４Ｌは、鋳型長辺
５Ｆ，５Ｌの実効長（溶鋼ＭＭが接するｘ方向長さ）よ
りやや長く、それらの全長に深さ（ｙ方向長さ）の同じ
スロットが所定ピッチでそれぞれ３６個切られている。
リニアモ−タ３Ｆの鉄芯４Ｆの各スロットには、電気コ
イルＣＦ１〜ＣＦ３６が装着されている。同様に、リニ
アモ−タ３Ｌの鉄芯４Ｌの各スロットには、電気コイル
ＣＬ１〜ＣＬ３６が装着されており、リニアモ−タ３
Ｆ，３Ｌは、溶鋼ＭＭが接する長辺５Ｆ，５Ｌに沿って
ｘ方向の推力を溶鋼ＭＭに与えようとするものである。
１は、相対向する長辺５Ｆ，５Ｌおよび相対向する短辺
６Ｒ，６Ｌで構成されており、各辺は銅板７Ｆ，７Ｌ，
８Ｒ，８Ｌに、非磁性ステンレス板９Ｆ，９Ｌ，１０
Ｒ，１０Ｌを裏当てしたものである。この実施例では、
リニアモ−タ３Ｆ，３Ｌの鉄芯４Ｆ，４Ｌは、鋳型長辺
５Ｆ，５Ｌの実効長（溶鋼ＭＭが接するｘ方向長さ）よ
りやや長く、それらの全長に深さ（ｙ方向長さ）の同じ
スロットが所定ピッチでそれぞれ３６個切られている。
リニアモ−タ３Ｆの鉄芯４Ｆの各スロットには、電気コ
イルＣＦ１〜ＣＦ３６が装着されている。同様に、リニ
アモ−タ３Ｌの鉄芯４Ｌの各スロットには、電気コイル
ＣＬ１〜ＣＬ３６が装着されており、リニアモ−タ３
Ｆ，３Ｌは、溶鋼ＭＭが接する長辺５Ｆ，５Ｌに沿って
ｘ方向の推力を溶鋼ＭＭに与えようとするものである。
【００２１】図６に、リニアモ−タ３の分解斜視図を示
す。図４および図６を参照すると、３６個のスロットを
切られた第１鉄芯Ｌ１および第３鉄芯Ｌ２，Ｌ３は略直
方体の積層鉄芯であり、第２鉄芯Ｌ６はスロットの無い
直方体の積層鉄芯である。図６に示す要素を図４に示す
形に組立てる過程を説明する。まず、ｙ方向の幅がｙ１
＋ｙ６、ｙ１＋ｙ６＜ｙｚｃで、ｚ方向の高さがｚ２お
よびｚ３の第３鉄芯Ｌ２，Ｌ３を、３６個の電気コイル
（ＣＬ３０）に通す。このとき、電気コイルの一辺が水
平であると、第３鉄芯Ｌ２，Ｌ３は４５°傾け、電気コ
イルの対角線に平行とする。そして各電気コイルを各ス
ロットに挿入し、そして第３鉄芯Ｌ２，Ｌ３を水平にす
る（実際には、第３鉄芯Ｌ２，Ｌ３を水平に置いて固定
し、電気コイルを１つづつ動かして、第３鉄芯Ｌ２，Ｌ
３に装着する）。次に、上方の第３鉄芯Ｌ２を下方のＬ
３から上方に離して両者間にｚ方向にｚ１よりわずかに
大きい空隙を開けて固定支持し、該空隙に、ｙ方向の幅
がｙ１、ｙｓ＜ｙ１＜ｙｃ、ｚ方向の高さがｚ１なる第
１鉄芯Ｌ１を通し（ｘ方向）、そしてｙ方向に駆動して
第１鉄芯Ｌ１のスロットに電気コイルの一辺（垂直辺）
をはめ込む。次に、第１鉄芯Ｌ１の背面（スロットがあ
る前面に対向する面）と電気コイルの後辺（垂直辺）の
間の空隙に、ｙ方向の幅がｙ６、ｙｃ−ｙ１＜ｙ６＜ｙ
ｃ−（ｙ１−ｙｓ）なる第２鉄芯Ｌ６を通す（ｘ方
向）。そして、図示しない固着具で、第１鉄芯Ｌ１，第
２鉄芯Ｌ６および第３鉄芯Ｌ２，Ｌ３を一体にする（図
４）。そしてこれらの鉄芯と電気コイルの間の空隙に介
挿材を圧入して、電気コイルそれぞれを、鉄芯に対して
正確に位置決めし固定する。
す。図４および図６を参照すると、３６個のスロットを
切られた第１鉄芯Ｌ１および第３鉄芯Ｌ２，Ｌ３は略直
方体の積層鉄芯であり、第２鉄芯Ｌ６はスロットの無い
直方体の積層鉄芯である。図６に示す要素を図４に示す
形に組立てる過程を説明する。まず、ｙ方向の幅がｙ１
＋ｙ６、ｙ１＋ｙ６＜ｙｚｃで、ｚ方向の高さがｚ２お
よびｚ３の第３鉄芯Ｌ２，Ｌ３を、３６個の電気コイル
（ＣＬ３０）に通す。このとき、電気コイルの一辺が水
平であると、第３鉄芯Ｌ２，Ｌ３は４５°傾け、電気コ
イルの対角線に平行とする。そして各電気コイルを各ス
ロットに挿入し、そして第３鉄芯Ｌ２，Ｌ３を水平にす
る（実際には、第３鉄芯Ｌ２，Ｌ３を水平に置いて固定
し、電気コイルを１つづつ動かして、第３鉄芯Ｌ２，Ｌ
３に装着する）。次に、上方の第３鉄芯Ｌ２を下方のＬ
３から上方に離して両者間にｚ方向にｚ１よりわずかに
大きい空隙を開けて固定支持し、該空隙に、ｙ方向の幅
がｙ１、ｙｓ＜ｙ１＜ｙｃ、ｚ方向の高さがｚ１なる第
１鉄芯Ｌ１を通し（ｘ方向）、そしてｙ方向に駆動して
第１鉄芯Ｌ１のスロットに電気コイルの一辺（垂直辺）
をはめ込む。次に、第１鉄芯Ｌ１の背面（スロットがあ
る前面に対向する面）と電気コイルの後辺（垂直辺）の
間の空隙に、ｙ方向の幅がｙ６、ｙｃ−ｙ１＜ｙ６＜ｙ
ｃ−（ｙ１−ｙｓ）なる第２鉄芯Ｌ６を通す（ｘ方
向）。そして、図示しない固着具で、第１鉄芯Ｌ１，第
２鉄芯Ｌ６および第３鉄芯Ｌ２，Ｌ３を一体にする（図
４）。そしてこれらの鉄芯と電気コイルの間の空隙に介
挿材を圧入して、電気コイルそれぞれを、鉄芯に対して
正確に位置決めし固定する。
【００２２】次に、ｘ方向の幅がスロット間の磁極端幅
（ｘ方向）と等しく、ｙ方向の幅がｙ１＋ｙ６、ｚ方向
の高さが、第３鉄芯Ｌ２，Ｌ３の上，下面からｚ方向の
コイル突出高さに等しい、フェライト製直方体の第４鉄
芯Ｌ４1〜38及びＬ５1〜38のそれぞれを、隣り合うコイ
ル間に挿入し、先端面を第２鉄芯Ｌ６および第３鉄芯Ｌ
２，Ｌ３のスロット側先端面に合せて、第３鉄芯Ｌ２，
Ｌ３に接合する。以上により、図１〜図５に示すリニア
モ−タ３Ｌが組上がる。リニアモ−タ３Ｒも同様であ
る。
（ｘ方向）と等しく、ｙ方向の幅がｙ１＋ｙ６、ｚ方向
の高さが、第３鉄芯Ｌ２，Ｌ３の上，下面からｚ方向の
コイル突出高さに等しい、フェライト製直方体の第４鉄
芯Ｌ４1〜38及びＬ５1〜38のそれぞれを、隣り合うコイ
ル間に挿入し、先端面を第２鉄芯Ｌ６および第３鉄芯Ｌ
２，Ｌ３のスロット側先端面に合せて、第３鉄芯Ｌ２，
Ｌ３に接合する。以上により、図１〜図５に示すリニア
モ−タ３Ｌが組上がる。リニアモ−タ３Ｒも同様であ
る。
【００２３】第１鉄芯Ｌ１の上面に鉄芯Ｌ２が固着さ
れ、下面に鉄芯Ｌ３が固着され、背面に第２鉄芯Ｌ２が
固着されている。鉄芯Ｌ２及びＬ３のｚ方向の高さｚ２
及びｚ３を加えた長さは、第１鉄芯Ｌ１に装着するコイ
ルＣＬ１〜ＣＬ３６のｚ方向の内径よりも小さい。とこ
ろで、鉄芯Ｌ２及びＬ３のｙ方向先端面（左端面）に
は、第１鉄芯Ｌ１と同じく３６個のスロットが切られて
いる。鉄芯Ｌ２及びＬ３に切られた各スロットのスロッ
トピッチつまりｘ方向におけるスロット同士の間隔及び
スロットのｘ方向の幅は、第１鉄芯Ｌ１と同じである。
しかし、鉄芯Ｌ２及びＬ３に切られた各スロットの深
さ、つまり、ｙ方向の長さは、第１鉄芯Ｌ１に固着され
た際に第１鉄芯Ｌ１の近くでは第１鉄芯Ｌ１のものと同
じくしているものの、第１鉄芯Ｌ１から離れるに従って
長く（深く）している。つまり、鉄芯Ｌ２及びＬ３に切
られた各スロットの底面は、電気コイルＣＬ１〜ＣＬ３
６の角（コ−ナ）のア−ルに合せた深さとなっている。
第３鉄芯Ｌ２，Ｌ３は、従来はコイルの角部分のア−ル
により不可能であったコイル角付近にまで鉄芯積み厚を
増やしたものであり、コイル内空間を有効に利用するも
のである。
れ、下面に鉄芯Ｌ３が固着され、背面に第２鉄芯Ｌ２が
固着されている。鉄芯Ｌ２及びＬ３のｚ方向の高さｚ２
及びｚ３を加えた長さは、第１鉄芯Ｌ１に装着するコイ
ルＣＬ１〜ＣＬ３６のｚ方向の内径よりも小さい。とこ
ろで、鉄芯Ｌ２及びＬ３のｙ方向先端面（左端面）に
は、第１鉄芯Ｌ１と同じく３６個のスロットが切られて
いる。鉄芯Ｌ２及びＬ３に切られた各スロットのスロッ
トピッチつまりｘ方向におけるスロット同士の間隔及び
スロットのｘ方向の幅は、第１鉄芯Ｌ１と同じである。
しかし、鉄芯Ｌ２及びＬ３に切られた各スロットの深
さ、つまり、ｙ方向の長さは、第１鉄芯Ｌ１に固着され
た際に第１鉄芯Ｌ１の近くでは第１鉄芯Ｌ１のものと同
じくしているものの、第１鉄芯Ｌ１から離れるに従って
長く（深く）している。つまり、鉄芯Ｌ２及びＬ３に切
られた各スロットの底面は、電気コイルＣＬ１〜ＣＬ３
６の角（コ−ナ）のア−ルに合せた深さとなっている。
第３鉄芯Ｌ２，Ｌ３は、従来はコイルの角部分のア−ル
により不可能であったコイル角付近にまで鉄芯積み厚を
増やしたものであり、コイル内空間を有効に利用するも
のである。
【００２４】第１鉄芯Ｌ１の、背面すなわち右端面に
は、直方体の鉄芯Ｌ６が、前後方向ｘ及び上下方向ｚを
鉄芯１Ｌと同寸法にして、固着している。鉄芯Ｌ６は、
第１鉄芯Ｌ１及び鉄芯Ｌ２，Ｌ３と同じく積層鉄芯であ
り、前後方向ｘ及び上下方向ｚの長さは第１鉄芯Ｌ１と
同一であるが、左右方向ｙの長さは第１鉄芯Ｌ１に装着
されるコイルのｙ方向内空間幅ｙｃに対応して定められ
ている。今ここで、鉄芯Ｌ６の左右方向ｙの長さをｙ
６，第１鉄芯Ｌ１の左右方向ｙの長さをｙ１，第１鉄芯
Ｌ１に切られたスロットの左右方向ｙの長さ（深さ）を
ｙｓ、また、第１鉄芯Ｌ１に装着するコイルＣＬ１〜Ｃ
Ｌ３６の左右方向ｙの内空間幅をｙｃとする。各コイル
の内空間幅ｙｃより第１鉄芯Ｌ１の左右方向ｙの長さｙ
１を引いて残った長さをｙａとすれば（ｙａ＝ｙｃ−ｙ
１）、鉄芯Ｌ６の左右方向ｙの長さｙ６は、ｙａにスロ
ット深さｙｓを加えたものより小さい（ｙａ＞ｙ６）。
これは、リニアモータ３Ｆ，３Ｌが、方形であるコイル
ＣＬ１〜ＣＬ３６を第１鉄芯Ｌ１に装着する際、一旦、
第１鉄芯Ｌ１をコイルＣＬ１〜ＣＬ３６の空心部分に通
してから、各スロットに挿入する方法を取ることに起因
しており、コイルＣＬ１〜ＣＬ３６の空心部分の内径
は、第１鉄芯Ｌ１をその内空間に通す時点においては、
最小でも第１鉄芯Ｌ１の上下方向ｚ−ｚ及び左右方向ｙ
−ｙの直径よりも大きくなければならず、このことが、
コイルを第１鉄芯Ｌ１の各スロットに挿入し終った後
に、図６において第１鉄芯Ｌ１の右方向ｙと各コイルの
左方向ｙの内側辺との間に最小でも第１鉄芯Ｌ１のスロ
ット深さ分の無駄な空心部分を残すことにつながり、鉄
芯Ｌ６が、その無駄な空間を導体で埋めて有効に利用す
る目的で使用されることによるものである。つまり、第
１鉄芯Ｌ１の各スロットに、各コイルＣＬ１〜ＣＬ３６
を装着した後に、コイルＣＬ１〜ＣＬ３６と第１鉄芯Ｌ
１の間の空間に鉄芯Ｌ６を挿入し、第１鉄芯Ｌ１のスロ
ットの切られていない右方向ｙ側面に固着することによ
って磁束の通過する導体の断面積が増加し、より多くの
電流を流すことが可能となる。すなわち、従来と外形寸
方は同程度である鉄芯を使用しつつ、従来よりも高出力
のリニアモータを得ることが出来る。
は、直方体の鉄芯Ｌ６が、前後方向ｘ及び上下方向ｚを
鉄芯１Ｌと同寸法にして、固着している。鉄芯Ｌ６は、
第１鉄芯Ｌ１及び鉄芯Ｌ２，Ｌ３と同じく積層鉄芯であ
り、前後方向ｘ及び上下方向ｚの長さは第１鉄芯Ｌ１と
同一であるが、左右方向ｙの長さは第１鉄芯Ｌ１に装着
されるコイルのｙ方向内空間幅ｙｃに対応して定められ
ている。今ここで、鉄芯Ｌ６の左右方向ｙの長さをｙ
６，第１鉄芯Ｌ１の左右方向ｙの長さをｙ１，第１鉄芯
Ｌ１に切られたスロットの左右方向ｙの長さ（深さ）を
ｙｓ、また、第１鉄芯Ｌ１に装着するコイルＣＬ１〜Ｃ
Ｌ３６の左右方向ｙの内空間幅をｙｃとする。各コイル
の内空間幅ｙｃより第１鉄芯Ｌ１の左右方向ｙの長さｙ
１を引いて残った長さをｙａとすれば（ｙａ＝ｙｃ−ｙ
１）、鉄芯Ｌ６の左右方向ｙの長さｙ６は、ｙａにスロ
ット深さｙｓを加えたものより小さい（ｙａ＞ｙ６）。
これは、リニアモータ３Ｆ，３Ｌが、方形であるコイル
ＣＬ１〜ＣＬ３６を第１鉄芯Ｌ１に装着する際、一旦、
第１鉄芯Ｌ１をコイルＣＬ１〜ＣＬ３６の空心部分に通
してから、各スロットに挿入する方法を取ることに起因
しており、コイルＣＬ１〜ＣＬ３６の空心部分の内径
は、第１鉄芯Ｌ１をその内空間に通す時点においては、
最小でも第１鉄芯Ｌ１の上下方向ｚ−ｚ及び左右方向ｙ
−ｙの直径よりも大きくなければならず、このことが、
コイルを第１鉄芯Ｌ１の各スロットに挿入し終った後
に、図６において第１鉄芯Ｌ１の右方向ｙと各コイルの
左方向ｙの内側辺との間に最小でも第１鉄芯Ｌ１のスロ
ット深さ分の無駄な空心部分を残すことにつながり、鉄
芯Ｌ６が、その無駄な空間を導体で埋めて有効に利用す
る目的で使用されることによるものである。つまり、第
１鉄芯Ｌ１の各スロットに、各コイルＣＬ１〜ＣＬ３６
を装着した後に、コイルＣＬ１〜ＣＬ３６と第１鉄芯Ｌ
１の間の空間に鉄芯Ｌ６を挿入し、第１鉄芯Ｌ１のスロ
ットの切られていない右方向ｙ側面に固着することによ
って磁束の通過する導体の断面積が増加し、より多くの
電流を流すことが可能となる。すなわち、従来と外形寸
方は同程度である鉄芯を使用しつつ、従来よりも高出力
のリニアモータを得ることが出来る。
【００２５】前述の鉄芯Ｌ２及びＬ３の左右方向ｙの長
さは、第１鉄芯Ｌ１の左右方向ｙの長さｙ１に鉄芯Ｌ６
の左右方向ｙの長さｙ６を加えたものとなる。もし、鉄
芯Ｌ６を第１鉄芯Ｌ１に固着しない場合は、鉄芯Ｌ２及
びＬ３の左右方向ｙの長さは、第１鉄芯Ｌ１と同じ長さ
となる。
さは、第１鉄芯Ｌ１の左右方向ｙの長さｙ１に鉄芯Ｌ６
の左右方向ｙの長さｙ６を加えたものとなる。もし、鉄
芯Ｌ６を第１鉄芯Ｌ１に固着しない場合は、鉄芯Ｌ２及
びＬ３の左右方向ｙの長さは、第１鉄芯Ｌ１と同じ長さ
となる。
【００２６】更に、既にコイルＣＬ１〜ＣＬ３６が装着
され第１鉄芯Ｌ１，鉄芯Ｌ２，Ｌ３および鉄芯Ｌ６が一
体に固着された後、鉄芯Ｌ２の上面及び鉄芯Ｌ３の下面
には、フェライトよりなる直方体の鉄芯Ｌ４1〜38及び
Ｌ５1〜38が、それぞれ、固着されている。鉄芯Ｌ４
1〜38及びＬ５1〜38は、同寸法であり、左右方向ｙの長
さは鉄芯Ｌ２及びＬ３と同一で、前後方向ｘの長さは、
Ｌ２及びＬ３に切られたスロット間の磁極幅（ｘ方向）
と同じであり、上下方向ｚの長さにおいては本実施例で
は８０mmである。鉄芯Ｌ４1〜38及びＬ５1〜38は、それ
ぞれ、隣り合う電気コイルの間に位置し、Ｌ２，Ｌ３の
上，下面からｚ方向に突出するコイルＣＬ１〜ＣＬ３６
の周囲に発生する磁束を、スロット側端面に案内する。
これにより、鉄芯４Ｌが溶融金属に与える磁界が強くな
る。
され第１鉄芯Ｌ１，鉄芯Ｌ２，Ｌ３および鉄芯Ｌ６が一
体に固着された後、鉄芯Ｌ２の上面及び鉄芯Ｌ３の下面
には、フェライトよりなる直方体の鉄芯Ｌ４1〜38及び
Ｌ５1〜38が、それぞれ、固着されている。鉄芯Ｌ４
1〜38及びＬ５1〜38は、同寸法であり、左右方向ｙの長
さは鉄芯Ｌ２及びＬ３と同一で、前後方向ｘの長さは、
Ｌ２及びＬ３に切られたスロット間の磁極幅（ｘ方向）
と同じであり、上下方向ｚの長さにおいては本実施例で
は８０mmである。鉄芯Ｌ４1〜38及びＬ５1〜38は、それ
ぞれ、隣り合う電気コイルの間に位置し、Ｌ２，Ｌ３の
上，下面からｚ方向に突出するコイルＣＬ１〜ＣＬ３６
の周囲に発生する磁束を、スロット側端面に案内する。
これにより、鉄芯４Ｌが溶融金属に与える磁界が強くな
る。
【００２７】図７に、図２に示す電気コイルの相区分を
示し、図８には、図２に示す全電気コイルの結線を示
す。この結線は２極（Ｎ＝２）のものであり、電気コイ
ルに３相交流（Ｍ＝３）を通電する。例えば、リニアモ
−タ３Ｆの電気コイルＣＦ１〜ＣＦ３６は、図８ではこ
の順に、ｗ，ｗ，ｗ，ｗ，ｗ，ｗ，Ｖ，Ｖ，Ｖ，Ｖ，
Ｖ，Ｖ，ｕ，ｕ，ｕ，ｕ，ｕ，ｕ，Ｗ，Ｗ，Ｗ，Ｗ，
Ｗ，Ｗ，ｖ，ｖ，ｖ，ｖ，ｖ，ｖ，Ｕ，Ｕ，Ｕ，Ｕ，
Ｕ，Ｕと表わしている。そして「Ｕ」は３相交流のＵ相
の正相通電（そのままの通電）を、「ｕ」はＵ相の逆相
通電（Ｕ相より１８０度の位相ずれ通電）を表わし、電
気コイル「Ｕ」にはその巻始め端にＵ相が印加されるの
に対し、電気コイル「ｕ」にはその巻終り端にＵ相が印
加されることを意味する。同様に、「Ｖ」は３相交流の
Ｖ相の正相通電を、「ｖ」はＶ相の逆相通電を、「Ｗ」
は３相交流のＷ相の正相通電を、「ｗ」はＷ相の逆相通
電を表わす。図８に示す端子Ｕ１，Ｖ１およびＷ１は、
リニアモ−タ３Ｆの各電気コイルＣＦ１〜ＣＦ３６の電
源接続端子であり、端子Ｕ２，Ｖ２およびＷ２は、リニ
アモ−タ３Ｌの各電気コイルＣＬ１〜ＣＬ３６の電源接
続端子である。
示し、図８には、図２に示す全電気コイルの結線を示
す。この結線は２極（Ｎ＝２）のものであり、電気コイ
ルに３相交流（Ｍ＝３）を通電する。例えば、リニアモ
−タ３Ｆの電気コイルＣＦ１〜ＣＦ３６は、図８ではこ
の順に、ｗ，ｗ，ｗ，ｗ，ｗ，ｗ，Ｖ，Ｖ，Ｖ，Ｖ，
Ｖ，Ｖ，ｕ，ｕ，ｕ，ｕ，ｕ，ｕ，Ｗ，Ｗ，Ｗ，Ｗ，
Ｗ，Ｗ，ｖ，ｖ，ｖ，ｖ，ｖ，ｖ，Ｕ，Ｕ，Ｕ，Ｕ，
Ｕ，Ｕと表わしている。そして「Ｕ」は３相交流のＵ相
の正相通電（そのままの通電）を、「ｕ」はＵ相の逆相
通電（Ｕ相より１８０度の位相ずれ通電）を表わし、電
気コイル「Ｕ」にはその巻始め端にＵ相が印加されるの
に対し、電気コイル「ｕ」にはその巻終り端にＵ相が印
加されることを意味する。同様に、「Ｖ」は３相交流の
Ｖ相の正相通電を、「ｖ」はＶ相の逆相通電を、「Ｗ」
は３相交流のＷ相の正相通電を、「ｗ」はＷ相の逆相通
電を表わす。図８に示す端子Ｕ１，Ｖ１およびＷ１は、
リニアモ−タ３Ｆの各電気コイルＣＦ１〜ＣＦ３６の電
源接続端子であり、端子Ｕ２，Ｖ２およびＷ２は、リニ
アモ−タ３Ｌの各電気コイルＣＬ１〜ＣＬ３６の電源接
続端子である。
【００２８】図９に、リニアモ−タ３Ｆの各電気コイル
ＣＦ１６〜ＣＦ３６ならびにリニアモ−タ３Ｌの各電気
コイルＣＬ１６〜ＣＬ３６に３相交流を流す電源回路Ｖ
Ｃを示す。３相交流電源（３相電力線）１１には直流整
流用のサイリスタブリッジ１２が接続されており、その
出力（脈流）はインダクタ１３およびコンデンサ１４で
平滑化される。平滑化された直流電圧は３相交流形成用
のパワ−トランジスタブリッジ１５に印加され、これが
出力する３相交流のＵ相が図８に示す電源接続端子Ｕ１
１およびＵ１２に、Ｖ相が電源接続端子Ｖ１１およびＶ
１２に、またＷ相が電源接続端子Ｗ１１およびＷ１２に
印加される。
ＣＦ１６〜ＣＦ３６ならびにリニアモ−タ３Ｌの各電気
コイルＣＬ１６〜ＣＬ３６に３相交流を流す電源回路Ｖ
Ｃを示す。３相交流電源（３相電力線）１１には直流整
流用のサイリスタブリッジ１２が接続されており、その
出力（脈流）はインダクタ１３およびコンデンサ１４で
平滑化される。平滑化された直流電圧は３相交流形成用
のパワ−トランジスタブリッジ１５に印加され、これが
出力する３相交流のＵ相が図８に示す電源接続端子Ｕ１
１およびＵ１２に、Ｖ相が電源接続端子Ｖ１１およびＶ
１２に、またＷ相が電源接続端子Ｗ１１およびＷ１２に
印加される。
【００２９】リニアモ−タ３Ｆの各電気コイルＣＦ１６
〜ＣＦ３６ならびにリニアモ−タ３Ｌの各電気コイルＣ
Ｌ１６〜ＣＬ３６に与えられる所定のコイル電圧指令値
Ｖｃが位相角α算出器１６に与えられ、位相角α算出器
１６が、指令値Ｖｃに対応する導通位相角α（サイリス
タトリガ−位相角）を算出し、これを表わす信号をゲ−
トドライバ１７に与える。ゲ−トドライバ１７は、各相
のサイリスタを、各相のゼロクロス点から位相カウント
を開始して位相角αで導通トリガ−する。これにより、
トランジスタブリッジ１５には、指令値Ｖｃが示す直流
電圧が印加される。
〜ＣＦ３６ならびにリニアモ−タ３Ｌの各電気コイルＣ
Ｌ１６〜ＣＬ３６に与えられる所定のコイル電圧指令値
Ｖｃが位相角α算出器１６に与えられ、位相角α算出器
１６が、指令値Ｖｃに対応する導通位相角α（サイリス
タトリガ−位相角）を算出し、これを表わす信号をゲ−
トドライバ１７に与える。ゲ−トドライバ１７は、各相
のサイリスタを、各相のゼロクロス点から位相カウント
を開始して位相角αで導通トリガ−する。これにより、
トランジスタブリッジ１５には、指令値Ｖｃが示す直流
電圧が印加される。
【００３０】一方、３相信号発生器１８は、周波数指令
値ｆｃで指定された周波数（本実施例では１．８Ｈｚ）
の、定電圧３相交流信号を発生して比較器１９に与え
る。比較器１９にはまた、三角波発生器２１が、周波数
３ｋＨｚの定電圧三角波を与える。比較器１９は、Ｕ相
信号のレベルが正のときには、それが三角波発生器１８
が与える三角波のレベル以上のとき高レベルＨ（トラン
ジスタオン）で、三角波のレベル未満のとき低レベルＬ
（トランジスタオフ）の信号を、Ｕ相の正区間（０〜１
８０度）宛て（Ｕ相正電圧出力用トランジスタ宛て）に
ゲ−トドライバ２０に出力し、Ｕ相信号のレベルが負の
ときには、それが三角波発生器２１が与える三角波のレ
ベル以下のとき高レベルＨで、三角波のレベルを越える
とき低レベルＬの信号を、Ｕ相の負区間（１８０〜３６
０度）宛て（Ｕ相負電圧出力用トランジスタ宛て）にゲ
−トドライバ２０に出力する。Ｖ相信号およびＷ相信号
に関しても同様である。ゲ−トドライバ２０は、これら
各相，正，負区間宛ての信号に対応してトランジスタブ
リッジ１５の各トランジスタをオン，オフ付勢する。
値ｆｃで指定された周波数（本実施例では１．８Ｈｚ）
の、定電圧３相交流信号を発生して比較器１９に与え
る。比較器１９にはまた、三角波発生器２１が、周波数
３ｋＨｚの定電圧三角波を与える。比較器１９は、Ｕ相
信号のレベルが正のときには、それが三角波発生器１８
が与える三角波のレベル以上のとき高レベルＨ（トラン
ジスタオン）で、三角波のレベル未満のとき低レベルＬ
（トランジスタオフ）の信号を、Ｕ相の正区間（０〜１
８０度）宛て（Ｕ相正電圧出力用トランジスタ宛て）に
ゲ−トドライバ２０に出力し、Ｕ相信号のレベルが負の
ときには、それが三角波発生器２１が与える三角波のレ
ベル以下のとき高レベルＨで、三角波のレベルを越える
とき低レベルＬの信号を、Ｕ相の負区間（１８０〜３６
０度）宛て（Ｕ相負電圧出力用トランジスタ宛て）にゲ
−トドライバ２０に出力する。Ｖ相信号およびＷ相信号
に関しても同様である。ゲ−トドライバ２０は、これら
各相，正，負区間宛ての信号に対応してトランジスタブ
リッジ１５の各トランジスタをオン，オフ付勢する。
【００３１】これにより、電源接続端子Ｕ１には３相交
流のＵ相電圧が出力され、電源接続端子Ｖ１に３相交流
のＶ相電圧が出力され、また電源接続端子Ｗ１に３相交
流のＷ相電圧が出力され、これらの電圧のレベルはコイ
ル電圧指令値Ｖｃで定まり、この３相電圧の周波数はこ
の実施例では周波数指令値ｆｃにより１．８Ｈｚであ
る。すなわち、コイル電圧指令値Ｖｃで指定された電圧
値の、１．８Ｈｚの３相交流電圧が、図２および図８に
示すリニアモ−タ３Ｆおよび３Ｌの各電気コイルＣＦ１
６〜ＣＦ３６およびＣＬ１６〜ＣＬ３６に印加される。
流のＵ相電圧が出力され、電源接続端子Ｖ１に３相交流
のＶ相電圧が出力され、また電源接続端子Ｗ１に３相交
流のＷ相電圧が出力され、これらの電圧のレベルはコイ
ル電圧指令値Ｖｃで定まり、この３相電圧の周波数はこ
の実施例では周波数指令値ｆｃにより１．８Ｈｚであ
る。すなわち、コイル電圧指令値Ｖｃで指定された電圧
値の、１．８Ｈｚの３相交流電圧が、図２および図８に
示すリニアモ−タ３Ｆおよび３Ｌの各電気コイルＣＦ１
６〜ＣＦ３６およびＣＬ１６〜ＣＬ３６に印加される。
【００３２】以上により、この実施例では、２極構成の
リニアモ−タ３Ｆ，３Ｌに２０Ｈｚの３相交流が印加さ
れ、これらのリニアモ−タ３Ｆ，３Ｌにより、鋳型内壁
１内の溶鋼ＭＭには、鋳型内壁１に沿う方向の推力が加
わる。
リニアモ−タ３Ｆ，３Ｌに２０Ｈｚの３相交流が印加さ
れ、これらのリニアモ−タ３Ｆ，３Ｌにより、鋳型内壁
１内の溶鋼ＭＭには、鋳型内壁１に沿う方向の推力が加
わる。
【００３３】なお、上述の実施例は、リニアモ−タであ
り、その推力を溶融金属自身の流動方向に合せることに
より、溶融金属が加速され、推力を溶融金属自身の流動
方向と逆にすることにより、溶融金属が減速又は逆方向
駆動される。単に制動力を加える場合には、電気コイル
に直流電圧を印加すればよく、ｘ方向で３６個の電気コ
イルの１つ以上に選択的に直流電圧を印加することによ
り、あるいは各コイルの直流電流レベルを調整すること
により、所要の制動力分布（ｘ方向）を得ることができ
る。
り、その推力を溶融金属自身の流動方向に合せることに
より、溶融金属が加速され、推力を溶融金属自身の流動
方向と逆にすることにより、溶融金属が減速又は逆方向
駆動される。単に制動力を加える場合には、電気コイル
に直流電圧を印加すればよく、ｘ方向で３６個の電気コ
イルの１つ以上に選択的に直流電圧を印加することによ
り、あるいは各コイルの直流電流レベルを調整すること
により、所要の制動力分布（ｘ方向）を得ることができ
る。
【００３４】
【発明の効果】本発明の流動制御装置によれば、鉄芯の
実効断面積が増加するので、鉄芯の飽和磁束量が増加
し、より多くの電流を電気コイルに流すことが可能とな
る。装置外形は実質上変わらないので、従来装置と同程
度の外形でありながら、強い磁界を溶融金属に加えるこ
とができる。
実効断面積が増加するので、鉄芯の飽和磁束量が増加
し、より多くの電流を電気コイルに流すことが可能とな
る。装置外形は実質上変わらないので、従来装置と同程
度の外形でありながら、強い磁界を溶融金属に加えるこ
とができる。
【図１】 本発明の一実施例の外観と、中央縦断面を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図２】 図１に示す鉄芯４Ｆ，４Ｌを２ａ−２ａ線に
おいて水平に破断した拡大断面図である。
おいて水平に破断した拡大断面図である。
【図３】 図２の３ａ−３ａ線拡大断面図である。
【図４】 図３に示すリニアモータ３Ｌの各部寸法を示
す拡大断面図である。
す拡大断面図である。
【図５】 図４に示すリニアモータ３Ｌの一点破線５ａ
−５ａ線における断面を寸法を記入して示す断面図であ
る。
−５ａ線における断面を寸法を記入して示す断面図であ
る。
【図６】 リニアモ−タ３Ｌの分解斜視図である。
【図７】 図２に示す電気コイルの相区分を示す図２相
当の断面図である。
当の断面図である。
【図８】 図２に示す電気コイルの結線を示す電気回路
図である。
図である。
【図９】 図２に示す各リニアモ−タの電気コイルに３
相交流電圧を印加する電源回路ＶＣの構成を示す電気回
路図である。
相交流電圧を印加する電源回路ＶＣの構成を示す電気回
路図である。
１：鋳型の内壁 ２：水箱 ３Ｆ，３Ｌ：リニアモ−タ ＰＷ：パウダ ＭＭ：溶鋼 ＳＢ：鋳片 ４Ｆ，４Ｌ：鉄芯 Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６：鉄芯 ５Ｆ，５Ｌ：長辺 ６Ｒ，６Ｌ：短辺 ７Ｆ，７Ｌ：銅板 ８Ｒ，８Ｌ：銅板 ９Ｆ，９Ｌ：非磁性ステンレ
ス板 １０Ｒ，１０Ｌ：非磁性ステンレス板 ＣＦ１〜ＣＦ３６，ＣＬ１〜ＣＬ３６：電気コイル U1,V1,W1：鉄芯４Ｆの電源接続端子 U2,V2,W2：鉄芯４Ｌの電源接続端子 ＶＣ：電源回路 ２２：注湯ノズル流出口
ス板 １０Ｒ，１０Ｌ：非磁性ステンレス板 ＣＦ１〜ＣＦ３６，ＣＬ１〜ＣＬ３６：電気コイル U1,V1,W1：鉄芯４Ｆの電源接続端子 U2,V2,W2：鉄芯４Ｌの電源接続端子 ＶＣ：電源回路 ２２：注湯ノズル流出口
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−258442（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−248745（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−40654（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−279060（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−246444（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−188461（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−91855（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−228645（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−71953（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22D 11/04 311 B22D 11/115 H02K 41/035
Claims (5)
- 【請求項１】溶融金属に沿ってｘ方向に延びかつ、ｘ方
向と直交するｙ方向に凹の、ｘ方向に所定ピッチで分布
する複数個のスロットを有する鉄芯と、該鉄芯が貫通す
る複数個の、各スロットに一辺がはめ込まれた電気コイ
ルを有する溶融金属の流動制御装置おいて、 前記スロットのｙ方向の深さをｙｓとし、前記電気コイ
ルの、前記鉄芯が貫通する内空間のｙ方向の幅をｙｃと
すると、 前記鉄芯は、前記スロットを有しｙ方向の幅ｙ１がｙｓ
＜ｙ１＜ｙｃなる第１鉄芯(L1)と、この第１鉄芯(L1)の
スロットを刻んだ面に対向する背面に当接してｘ方向に
延びｙ方向の幅ｙ６がｙｃ−ｙ１＜ｙ６＜ｙｃ−（ｙ１
−ｙｓ）なる第２鉄芯(L6)を有することを特徴とする、
溶融金属の流動制御装置。 - 【請求項２】溶融金属に沿ってｘ方向に延びかつ、ｘ方
向と直交するｙ方向に凹の、ｘ方向に所定ピッチで分布
する複数個のスロットを有する鉄芯と、該鉄芯が貫通す
る複数個の、各スロットに一辺がはめ込まれた電気コイ
ルを有する溶融金属の流動制御装置おいて、 前記スロットのｙ方向の深さをｙｓとし、前記電気コイ
ルの内空間のｙ方向の幅，ｚ方向の高さおよび対角方向
の幅をそれぞれｙｃ，ｚｃおよびｙｚｃとすると、 前記鉄芯は、前記スロットを有しｙ方向の幅ｙ１がｙｓ
＜ｙ１＜ｙｃ、ｚ方向の高さｚ１がｚ１＜ｚｃなる第１
鉄芯(L1)と、この第１鉄芯(L1)のスロットを刻んだ面に
対向する背面に当接してｘ方向に延びｙ方向の幅ｙ６が
ｙｃ−ｙ１＜ｙ６＜ｙｃ−（ｙ１−ｙｓ）、ｚ方向の高
さがｚ１なる第２鉄芯(L6)と、ｚ方向で第１鉄芯(L1)の
上面又は下面に当接しｚ１＋ｚ２＋ｚ３＜ｚｃなる高さ
ｚ２＋ｚ３を有し第１鉄芯(L1)のスロットと整合し前記
電気コイルがはめ込まれたスロットを有しｙ方向の幅(y
1+y6)がｙｃより大きくｙｚｃより小さい第３鉄芯（Ｌ
２，Ｌ３）と、を有することを特徴とする、溶融金属の
流動制御装置。 - 【請求項３】第３鉄芯（Ｌ２，Ｌ３）は、ｚ方向で第１
鉄芯(L1)の上面に接合した高さｚ２の鉄芯(L2)と、ｚ方
向で第１鉄芯(L1)の下面に接合した高さｚ３の鉄芯(L3)
でなる、請求項２記載の溶融金属の流動制御装置。 - 【請求項４】前記鉄芯の上面および下面に当接し、先端
面が鉄芯のスロットを刻んだ面と実質上同一面をなし、
それぞれがｘ方向で隣り合う電気コイルのスロットには
め込まれた辺と直交する辺の間に介挿された複数個の第
４鉄芯(L4,L5)を更に備える、請求項１，請求項２又は
請求項３記載の溶融金属の流動制御装置。 - 【請求項５】第２鉄芯(L6)は、ｘ−ｙ平面の鋼板をｚ方
向に積層したことを特徴とする請求項１又は請求項２記
載の溶融金属の流動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23001194A JP3273105B2 (ja) | 1994-09-26 | 1994-09-26 | 溶融金属の流動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23001194A JP3273105B2 (ja) | 1994-09-26 | 1994-09-26 | 溶融金属の流動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0890169A JPH0890169A (ja) | 1996-04-09 |
| JP3273105B2 true JP3273105B2 (ja) | 2002-04-08 |
Family
ID=16901195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23001194A Expired - Lifetime JP3273105B2 (ja) | 1994-09-26 | 1994-09-26 | 溶融金属の流動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3273105B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2351626A2 (en) | 2004-10-15 | 2011-08-03 | Nippon Steel Corporation | Production method of steel slab in a continuous casting process |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2646757A1 (en) | 2000-07-10 | 2002-01-10 | Jfe Steel Corporation | Method and apparatus for continuous casting of metals |
-
1994
- 1994-09-26 JP JP23001194A patent/JP3273105B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2351626A2 (en) | 2004-10-15 | 2011-08-03 | Nippon Steel Corporation | Production method of steel slab in a continuous casting process |
| US8047265B2 (en) | 2004-10-15 | 2011-11-01 | Nippon Steel Corporation | Electromagnetic stirrer coil |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0890169A (ja) | 1996-04-09 |
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