JP6872764B2 - 誘導加熱装置 - Google Patents
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Description
特に、可飽和リアクトルは、動作原理が等アンペアターンによる電流制御であるため、それ自体が定電流特性を有しており、大きな電流が流れることを防止する作用がある。また、可飽和リアクトルにより比較的高い周波数成分を少なくすることができ、力率改善用コンデンサを保護するための保護用交流リアクトルを接続することで、力率改善用コンデンサが破損するような大きな電流を防止することができる。その結果、力率改善用コンデンサを破損させることなく、力率の改善が可能となる。
なお、図5に基本周波数60Hzで正弦波交流電源において、電力制御素子としてサイリスタを用いた場合と、可飽和リアクトルを用いた場合とにおける高調波成分の実測値を示している。この図5から明らかなように、可飽和リアクトルの方が、低出力時における高調波含有率の差が大きい。
この構成であれば、2組の誘導加熱回路で三相交流電源の各相の電流バランスを図りながら、第1誘導コイル及び第2誘導コイルの出力を個別に制御することができる。
この構成であれば、第1誘導コイルの巻線電流が第2誘導コイルに流れ込んでも、個別温度制御における支障が生じることを防ぐことができる。
σ=503.3√{ρ/(μf)}
一方、50Hzでは、容器の内側面の電流密度は約95%であるから、外側面に対する内側面の発熱比は約90%となる。
本実施形態に係る誘導加熱装置100は、図1に示すように、例えばSUS304やSUS316L等の耐食性に優れた非磁性金属製の容器2を誘導加熱するものであり、容器2を誘導加熱するための誘導コイルLに交流電流を供給するとともに、誘導コイルLに供給される交流電流を可飽和リアクトルSRによって制御する誘導加熱回路3を有している。
このように構成した誘導加熱装置100によれば、電力制御素子として可飽和リアクトルSRを用いた誘導加熱回路3において力率改善用コンデンサCを接続しているので、誘導加熱回路3において力率を改善することができる。
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
2・・・容器
3・・・誘導加熱回路
Es・・・単相交流電源
L・・・誘導コイル
SR・・・可飽和リアクトル
C・・・力率改善用コンデンサ
CR・・・保護用交流リアクトル
L1・・・第1誘導コイル
L2・・・第2誘導コイル
SR1・・・第1可飽和リアクトル
SR2・・・第2可飽和リアクトル
Et・・・三相交流電源
Claims (4)
- 被加熱物を誘導加熱するための誘導コイルに商用周波数である50Hz又は60Hzの交流電流を供給するとともに、前記誘導コイルに供給される交流電流を可飽和リアクトルによって制御する誘導加熱回路を有し、
前記誘導コイルが作用する誘導負荷は、非磁性金属製の容器であり、
前記容器を構成する非磁性金属の肉厚は、前記誘導コイルに対向する外側面の電流密度に対して、当該外側面とは反対側の内側面の電流密度が90%以上となるように形成されており、
前記誘導加熱回路において前記可飽和リアクトル及び前記誘導コイルの間に、力率改善用コンデンサ及び当該力率改善用コンデンサを保護する保護用交流リアクトルが直列に接続されるとともに、前記力率改善用コンデンサ及び前記保護用交流リアクトルが前記誘導コイルに並列に接続されている誘導加熱装置。 - 巻き数(√3)Nの第1誘導コイルの一端を第1可飽和リアクトルを介して三相交流電源の第1相に接続し、前記第1誘導コイルの他端を巻き数2Nの第2誘導コイルの中央である巻き数Nの位置に接続し、
前記第2誘導コイルの一端を第2可飽和リアクトルを介して前記三相交流電源の第2相に接続し、前記第2誘導コイルの他端を前記三相交流電源の第3相に接続することによって2組の誘導加熱回路を構成している請求項1記載の誘導加熱装置。 - 前記第2誘導コイルが作用する誘導加熱負荷量は、前記第1誘導コイルが作用する誘導加熱負荷量と同じ又はそれよりも大きくなるように設定されている請求項2記載の誘導加熱装置。
- 前記容器を構成する非磁性金属の肉厚は10mm以下である請求項1乃至3の何れか一項に記載の誘導加熱装置。
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