JPH0541268A - Electric current heating device - Google Patents

Electric current heating device

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JPH0541268A
JPH0541268A JP3215796A JP21579691A JPH0541268A JP H0541268 A JPH0541268 A JP H0541268A JP 3215796 A JP3215796 A JP 3215796A JP 21579691 A JP21579691 A JP 21579691A JP H0541268 A JPH0541268 A JP H0541268A
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heated
turns
annular transformer
voltage
current
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幸弘 鷹野
Haruo Fukazawa
晴雄 深沢
Takao Nagase
隆夫 永瀬
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Nippon Steel Corp
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Abstract

PURPOSE:To prevent an abnormal rise or drop of the plate temperature owing to an unfavorable current flowing to a material to heat near a connecting part, in a device to heat a material to heat by an electric current heating by using a circular transformer. CONSTITUTION:When a material to heat is changed, the winding number n of a circular transformer 20 which is converted through a tap converter 50 by a tap converter controller 46 is set, and the frequency f fed to the transformer 20 is set by a frequency converter controller 44 according to the winding number n. And for the period that the next material to heat reaches to the position to control to heat after the winding number is converted, the voltage or the current fed to the circular transformer 20 is controlled to let the same current flow to the material to heat.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、大量生産される導電性
を有する被加熱材を連続的に高速送給しつつ、通電加熱
する通電加熱装置、たとえば鋼材を亜鉛メッキのための
予熱処理として加熱する通電加熱装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric heating device for electrically heating a mass-produced electrically conductive material to be continuously fed at a high speed, for example, as a preheat treatment for galvanizing a steel material. The present invention relates to an electric heating device for heating.

【0002】[0002]

【従来の技術】導電性を有する被加熱材、たとえば鋼材
を、メッキのための予熱、焼きなまし、焼き入れ等の各
種目的のために連続的に高速送給しつつ被加熱材に交流
を通電し、抵抗加熱によって被加熱材を加熱する装置が
知られている。
2. Description of the Related Art A material to be heated having electrical conductivity, for example, a steel material, is continuously fed at high speed for various purposes such as preheating for plating, annealing, and hardening, and an alternating current is applied to the material to be heated. An apparatus for heating a material to be heated by resistance heating is known.

【0003】このような加熱装置として、被加熱材の送
り通路において所定の間隔を隔てて被加熱材を挟む導電
性のロール電極が2組設けられ、2組のロール電極の間
において被加熱材の周囲に環状トランスを配置したもの
が知られている。この装置においては、環状トランスの
環内が被加熱材の送り通路となるように形成され、環状
トランスに電源から一次電圧が印加されることにより被
加熱材に2次電圧が誘起されて被加熱材が通電加熱され
るものである。
As such a heating device, two sets of electrically conductive roll electrodes sandwiching the material to be heated are provided at predetermined intervals in the feed passage for the material to be heated, and the material to be heated is placed between the two sets of roll electrodes. It is known that a ring transformer is arranged around the. In this device, the inside of the annular transformer is formed so as to serve as a feed passage for the material to be heated, and a secondary voltage is induced in the material to be heated by applying a primary voltage from the power source to the annular transformer. The material is electrically heated.

【0004】このような通電加熱装置においては、たと
えば環状トランスの鉄芯の巾方向の全長にわたって一次
巻線を多巻回し、巻線の複数の所定の位置にタップを設
け、これらのタップを選択し、選択されたタップを介し
て一次巻線への給電を行うことにより、被加熱材の材
質、巾、板厚に応じて加熱を制御することが知られてい
る。
In such an electric heating device, for example, the primary winding is wound multiple times over the entire length of the iron core of the annular transformer in the width direction, taps are provided at a plurality of predetermined positions of the winding, and these taps are selected. It is known that heating is controlled according to the material, width, and plate thickness of the material to be heated by supplying power to the primary winding via the selected tap.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、環状トラン
スの仕様を決定する上で重要な因子である磁束密度B
は、環状トランスへ供給される交流の一次電圧をE1 、
周波数をf、鉄芯の断面積をS、巻数をnとすると、 B=E1 /4.44f・n・S で表される。この磁束密度Bが飽和しないようにするこ
とが環状トランスの設計においては必須の条件である。
By the way, the magnetic flux density B which is an important factor in determining the specifications of the annular transformer.
Is the primary AC voltage supplied to the annular transformer E1,
Assuming that the frequency is f, the cross-sectional area of the iron core is S, and the number of turns is n, B = E1 /4.44f·n·S. It is an essential condition in designing the annular transformer that the magnetic flux density B is not saturated.

【0006】したがって、巻数nを変化させる場合に
は、たとえば巻数nが小さくなった場合にも磁束密度B
が飽和しないようにするため、鉄芯の断面積Sを巻数n
の変化分に応じて大きくしなければならない。しかし、
このように鉄芯の断面積Sを大きくすると、環状トラン
スの設置スペースを多く必要とし、設置費用が嵩み、場
合によっては環状トランスが設置できないという問題が
あるため、断面積Sに代えて周波数fを変化させること
が考えられる。
Therefore, when the number of turns n is changed, for example, even when the number of turns n becomes small, the magnetic flux density B
In order to prevent saturation of the iron core cross-sectional area S
Must be increased according to the change in. But,
When the cross-sectional area S of the iron core is increased as described above, a large installation space for the annular transformer is required, the installation cost increases, and in some cases, the annular transformer cannot be installed. It is possible to change f.

【0007】このように被加熱材に応じて環状トランス
の巻数を変化させる場合には、複数の種類の被加熱材が
送給されると被加熱材が変わる箇所において巻数が変更
され、これに伴い環状トランスに供給される電圧、電流
も変更される。ところで、このように環状トランスの巻
数が変更された場合に、これに応じて直ちに次の被加熱
材に応じた電圧、電流が供給されると、主に前の被加熱
材に好ましくない電流が流れ板温が異常に上昇したり、
低下するという問題があった。
When the number of turns of the annular transformer is changed according to the material to be heated in this way, the number of turns is changed at a portion where the material to be heated changes when a plurality of types of materials to be heated are fed. Along with this, the voltage and current supplied to the annular transformer are also changed. By the way, when the number of turns of the annular transformer is changed in this way, if a voltage and a current are immediately supplied according to the next material to be heated, an undesired current is mainly supplied to the previous material to be heated. The flow plate temperature rises abnormally,
There was a problem of lowering.

【0008】本発明は、上記のような問題点を解消し、
環状トランスの巻数を変更した場合に、次の被加熱材が
加熱制御される位置に達するまでの間はそれまでと同一
の電流が流れるようにする通電加熱装置を提供すること
を目的とする。
The present invention solves the above problems,
It is an object of the present invention to provide an electric heating device in which, when the number of turns of an annular transformer is changed, the same current as before flows until the next heated material reaches a position where heating is controlled.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の通電加熱装置
は、連続送給される被加熱材を、被加熱材の送り通路の
入り側に配置されたロール電極に接触させるとともに、
被加熱材の出側に設けられたロール電極または金属浴に
接触させることにより、通電加熱するものであり、入り
側のロール電極と出側のロール電極または金属浴との間
に環状トランスが配置され、環状トランスの環内が被加
熱材の通路となっている。
According to the present invention, there is provided an electric heating apparatus in which a material to be continuously fed is brought into contact with a roll electrode arranged on the inlet side of a feed passage of the material to be heated,
By heating the material to be heated by contacting it with a roll electrode or metal bath provided on the output side, an annular transformer is placed between the roll electrode on the input side and the roll electrode or metal bath on the output side. The inside of the annular transformer serves as a passage for the material to be heated.

【0010】通電加熱装置は、環状トランスに供給され
る交流の電圧および電流を制御する電圧電流制御手段
と、被加熱材の材質およびサイズに応じて環状トランス
の巻数を設定する巻数設定手段と、環状トランスへ供給
される交流の周波数を環状トランスの巻数に応じて設定
する周波数設定手段とを有する。電圧電流制御手段は、
巻数設定手段により環状トランスの巻数が変更された
後、次の被加熱材の加熱制御が開始されるまでの間、被
加熱材に巻数変更前と同一の電流が流れるように電圧又
は電流を制御する。
The energization heating device includes a voltage / current control means for controlling the AC voltage and current supplied to the annular transformer, and a winding number setting means for setting the winding number of the annular transformer according to the material and size of the material to be heated. Frequency setting means for setting the frequency of the alternating current supplied to the annular transformer according to the number of turns of the annular transformer. The voltage / current control means is
After the number of turns of the annular transformer is changed by the number-of-turns setting means, the voltage or current is controlled so that the same current as that before the change of the number of turns flows through the heated material until the heating control of the next heated material is started. To do.

【0011】[0011]

【作用】本発明によれば、環状トランスの巻数が変更さ
れた後、次の被加熱材の加熱制御が開始されるまでの
間、被加熱材に巻数変更前と同一の電流が流れるように
電圧又は電流が制御される。したがって、次の被加熱材
が環状トランスによって加熱制御される位置に達するま
での間はそれまでと同一の電流が流れるから、つなぎ目
付近の被加熱材に好ましくない値の電流が流れるのを防
ぐことができる。
According to the present invention, after the number of turns of the annular transformer is changed, until the heating control of the next material to be heated is started, the same current as that before the number of turns of current is supplied to the material to be heated. The voltage or current is controlled. Therefore, until the next heated material reaches the position where the heating is controlled by the annular transformer, the same current as before flows, so prevent an undesired value of current from flowing through the heated material near the joint. You can

【0012】[0012]

【実施例】図2は本発明の通電加熱装置の機構の一実施
例を示す図である。被加熱材Wの送り通路Lの入り側に
は、ゴム材等がライニングされた補助ロールR1と導電
性のロール電極R2とが、被加熱材Wを挟んで対向して
配置されている。出側にも同様に補助ロールR3とロー
ル電極R4が対向して設けられている。被加熱材Wは、
たとえば鋼板などの導電性を有する金属板である。上記
のように補助ロールR1、R3を用いることにより、被
加熱材Wはロール電極R2およびR4の所定範囲の周面
と接触し、面接触となるので、スパークを発生させない
許容電流値が大きい。ロール電極R2およびR4の間に
は慴動子S1、S2を介して導電部材14が接続されて
いる。
FIG. 2 is a view showing an embodiment of the mechanism of the electric heating apparatus of the present invention. An auxiliary roll R1 lined with a rubber material or the like and a conductive roll electrode R2 are arranged on the inlet side of the feed path L for the heated material W so as to face each other across the heated material W. Similarly, an auxiliary roll R3 and a roll electrode R4 are provided on the exit side so as to face each other. The material to be heated W is
For example, it is a metal plate having conductivity such as a steel plate. By using the auxiliary rolls R1 and R3 as described above, the material W to be heated comes into contact with the peripheral surfaces of the roll electrodes R2 and R4 in a predetermined range to form surface contact, so that the allowable current value that does not generate spark is large. The conductive member 14 is connected between the roll electrodes R2 and R4 via the sliders S1 and S2.

【0013】送り通路の入り側にはチョークCHを設
け、加熱ゾーンから入り側に電圧が漏れないようにして
いる。さらに、チョークCHの直前には接地ロールR0
1、R02が設けられ、入り側を接地して安全を保って
いる。
A choke CH is provided on the inlet side of the feed passage to prevent voltage leakage from the heating zone to the inlet side. Further, immediately before the choke CH, the ground roll R0
1, R02 are provided, and the entrance side is grounded to keep safety.

【0014】ロール電極R2、R4および補助ロールR
1、R3は、被加熱材Wの巾以上の軸方向長さを有し、
それぞれの周面が送り通路Lを挟んで被加熱材Wがそれ
ぞれの周面と接触しつつ通過可能な所定間隙を隔てて相
対向させて配置されている。
Roll electrodes R2, R4 and auxiliary roll R
1, R3 have an axial length that is equal to or greater than the width of the material W to be heated,
The respective peripheral surfaces are arranged so as to face each other with a predetermined gap through which the heated material W can pass while being in contact with the respective peripheral surfaces across the feed passage L.

【0015】導電部材14は、所定の巾、厚みを有する
銅材等の良導電材により形成されている。導電部材14
は、環状トランスに近接して環状トランスの両側に配置
されている。慴動子S1、S2は導電部材14の両端に
それぞれ接続されるとともに、ロール電極R2およびロ
ール電極R4それぞれを構成するロールの回転軸に設け
た受電部と慴動接触可能にされている。
The conductive member 14 is formed of a good conductive material such as a copper material having a predetermined width and thickness. Conductive member 14
Are arranged on both sides of the annular transformer in proximity to the annular transformer. The sliders S1 and S2 are connected to both ends of the conductive member 14, respectively, and can be slidably contacted with a power receiving portion provided on a rotation shaft of a roll forming each of the roll electrode R2 and the roll electrode R4.

【0016】なお、図示しないが、金属ロール、セラミ
ックコーティングロール、セラミックロール等のサポー
トロールを被加熱材Wの送り通路に設けてもよい。
Although not shown, a support roll such as a metal roll, a ceramic coating roll, or a ceramic roll may be provided in the feed passage of the heated material W.

【0017】この装置においては、被加熱材Wへの通電
手段として環状トランス20が設けられている。環状ト
ランス20は、たとえば磁路として好適な性質を有する
珪素鋼板を図4に示すようにロ字状部材22として形成
して積層し、所定の長さとした鉄心と、環の内外周にか
けて巻き回した一次コイル24とから構成され、環内が
被加熱材Wの送り通路Lを形成している。すなわち、環
内断面空間の大きさは移動中の被加熱材Wが巾方向に移
動、すなわち横揺れする距離、上下方向のうねり、たと
えば薄鋼板の場合に生じる板の波やバタツキ等およびカ
テナリによる被加熱材Wのたわみ等を考慮して、非接触
状態で通過可能に設定される。
In this apparatus, an annular transformer 20 is provided as a means for energizing the material W to be heated. The annular transformer 20 is formed, for example, by forming a silicon steel plate having a property suitable as a magnetic path as a square-shaped member 22 as shown in FIG. 4 and stacking it, and winding it around an iron core having a predetermined length and the inner and outer circumferences of the annulus. And the primary coil 24, and the inside of the ring forms a feed passage L for the heated material W. That is, the size of the cross-sectional space in the annulus depends on the distance in which the material W to be moved moves in the width direction, that is, the wobbling in the width direction, the undulation in the vertical direction, for example, the wave and flap of the plate generated in the case of a thin steel plate, and catenary In consideration of the deflection of the material to be heated W and the like, the material W is set to pass through in a non-contact state.

【0018】なお、環状トランス20は図5に示すよう
な構成のものでもよい。即ち、鉄心22の環内空間をや
や大としたうえ、当該環内に被加熱材Wの送り通路Lを
囲む如く、かつ鉄心22と同心の環状を呈する防護隔壁
26を設ける。当該防護隔壁26は1層ないし図示の如
く2層である。1層とした場合の防護隔壁26は非磁性
体、例えばステンレススチール等の金属材が用いられ、
被加熱材Wがトランス20内通過に際する揺れ、あるい
は破断等の事故時の撥ねで一次コイル24に接触して破
損するのを防止する。2層とした場合の防護隔壁26は
上記非磁性体の金属材を内側層26aに、断熱材、例え
ば断熱ファイバー等を外側層26bにしてあり、トラン
ス破損防止とともに、被加熱材Wからの放射熱による一
次コイル24の焼損を防止する。また、被加熱材Wが一
次コイル24を破損する恐れのない場合には、断熱材の
みで1層を形成して一次コイル24の焼損防止をするよ
うにしてもよい。なお、一次コイル24を管材とし、管
内に当該一次コイル24冷却用の冷却水を通水する構成
としてもよい。
The annular transformer 20 may have the structure shown in FIG. That is, the inner space of the iron core 22 is made slightly larger, and a protective partition wall 26 is provided in the ring so as to surround the feed passage L for the material W to be heated and to have an annular shape concentric with the iron core 22. The protective partition 26 has one layer or two layers as shown. The protective partition 26 in the case of one layer is made of a non-magnetic material, for example, a metal material such as stainless steel,
This prevents the material W to be heated from coming into contact with the primary coil 24 and being damaged by swaying when passing through the transformer 20 or splashing in an accident such as breakage. In the case of a two-layer protective barrier 26, the non-magnetic metal material is used as the inner layer 26a and the heat insulating material, such as heat insulating fiber, is used as the outer layer 26b. The primary coil 24 is prevented from burning due to heat. Further, when there is no risk of the heated material W damaging the primary coil 24, one layer may be formed of only a heat insulating material to prevent the primary coil 24 from burning. Note that the primary coil 24 may be a pipe material, and cooling water for cooling the primary coil 24 may pass through the pipe.

【0019】図1は図2の装置の環状トランス20に電
圧を供給する回路を示す図である。3相交流電源40か
ら供給された3相交流は周波数相数変換器42において
単相交流に変換されるとともに、所定の周波数に変換さ
れる。周波数相数変換器42で得られた所定の周波数f
の単相交流はタップ切換器50に送られる。タップ切換
器50は、同図に示すように環状トランス20の一次巻
線の複数の所定の位置に接続された出力端子を有する。
本実施例では一次巻線の6つの位置に接続された出力端
子を有し、スイッチ50a、50b、50cのいずれか
を接続することによって環状トランス20の一次巻線の
巻数nを変化させる。
FIG. 1 is a diagram showing a circuit for supplying a voltage to the annular transformer 20 of the apparatus shown in FIG. The three-phase alternating current supplied from the three-phase alternating current power supply 40 is converted into a single-phase alternating current by the frequency phase number converter 42 and also converted into a predetermined frequency. Predetermined frequency f obtained by the frequency phase converter 42
The single-phase alternating current is sent to the tap changer 50. The tap changer 50 has output terminals connected to a plurality of predetermined positions of the primary winding of the annular transformer 20 as shown in FIG.
The present embodiment has output terminals connected to six positions of the primary winding, and changes the number of turns n of the primary winding of the annular transformer 20 by connecting any of the switches 50a, 50b, 50c.

【0020】タップ変換制御部46は環状トランス20
の巻数nの変更のためのタップ切り換えの制御を行う制
御部である。タップ変換制御部46は被加熱材Wの断面
積に応じて環状トランス20の巻数nを設定し、タップ
の切り換え制御信号をタップ切換器50に出力する。タ
ップ変換制御部46による巻数nの設定およびこれに基
づくタップ切換器50によるタップの切り換えは、後述
するように、たとえばサイズの異なる被加熱材Wの接続
部において一次的に通電を停止した際に行われる。
The tap conversion control unit 46 is a ring transformer 20.
Is a control unit that controls tap switching for changing the number of turns n. The tap conversion control unit 46 sets the winding number n of the annular transformer 20 according to the cross-sectional area of the material W to be heated, and outputs a tap switching control signal to the tap switching unit 50. The setting of the number of turns n by the tap conversion control unit 46 and the switching of the taps by the tap changer 50 based on the setting are performed, for example, when the energization is temporarily stopped at the connecting portion of the heated materials W having different sizes. Done.

【0021】周波数変換制御部44はタップ変換制御部
46において設定された環状トランス20の巻数nに応
じて周波数fを設定し、周波数の設定信号を周波数相数
変換器42へ出力する。周波数fの設定は、設定された
巻数nおよび周波数fが、式 0.8≦f・n/fs ・ns ≦1.2 を満たすように行われる。
The frequency conversion control unit 44 sets the frequency f according to the number of turns n of the annular transformer 20 set by the tap conversion control unit 46, and outputs a frequency setting signal to the frequency phase number converter 42. The frequency f is set so that the set number of turns n and the frequency f satisfy the expression 0.8 ≦ f · n / fs · ns ≦ 1.2.

【0022】すなわち、設定された巻数nと周波数fと
の積f・nが、定格周波数fs と最小巻数ns との積f
s ・ns に対して0.8〜1.2の範囲になるようにさ
れる。たとえばf・n/fs ・ns =1となるように周
波数fを設定する。このように設定された巻数nと周波
数fとの積f・nの、定格周波数fs と最小巻数nsと
の積fs ・ns に対する比はほぼ1となるように設定さ
れるから、巻数nと周波数fとの積f・nはほぼ一定の
値となる。したがって、磁束密度Bは式 B=E1 /4.44f・n・S において、f・nがほぼ一定となるから、巻数nの変化
による磁束密度Bの変化がほとんどない。したがって、
巻数nの変化によって鉄心が磁気飽和することはなく、
磁気飽和を防止するために環状トランス20の断面積S
を大きくする必要もない。
That is, the product f · n of the set number of turns n and the frequency f is the product f of the rated frequency fs and the minimum number of turns ns.
The range is 0.8 to 1.2 with respect to s · ns. For example, the frequency f is set so that f · n / fs · ns = 1. Since the ratio of the product f · n of the number of turns n and the frequency f set in this way to the product fs · ns of the rated frequency fs and the minimum number of turns ns is set to be approximately 1, the number of turns n and the frequency are set. The product f · n with f has a substantially constant value. Therefore, in the equation B = E1 /4.44f.n.S, the magnetic flux density B is almost constant, so that there is almost no change in the magnetic flux density B due to the change in the number of turns n. Therefore,
The iron core is not magnetically saturated by the change in the number of turns n,
The cross-sectional area S of the annular transformer 20 for preventing magnetic saturation
Does not have to be large.

【0023】タップ切換器50はタップ変換制御部46
から送られたタップ切り換え信号に基づいてタップを切
り換え、所定の巻数nを設定する。一方、周波数相数変
換器42は周波数変換制御部44から送られた信号に基
づいてたとえばf・n/fs ・ns =1となるように周
波数fを設定する。
The tap changer 50 is a tap conversion controller 46.
The taps are switched based on the tap switching signal sent from, and a predetermined number of turns n is set. On the other hand, the frequency phase number converter 42 sets the frequency f based on the signal sent from the frequency conversion control unit 44 so that, for example, f · n / fs · ns = 1.

【0024】周波数相数変換器42で得られた所定の周
波数fの単相交流はタップ切り換え器50に送られ、ス
イッチ50a、50b、50cのいずれかにより切り換
えられたタップを通して環状トランス20の一次巻線に
供給される。
The single-phase alternating current of the predetermined frequency f obtained by the frequency phase converter 42 is sent to the tap changer 50, and the primary of the annular transformer 20 is passed through the tap changed by any of the switches 50a, 50b, 50c. Supplied to the winding.

【0025】電圧電流制御部52は、周波数相数変換器
42から供給される電圧および電流を制御する。この制
御は特に、後述するように、被加熱材Wのつなぎ目にお
いて行われる。全体制御部48は本装置の各部を制御す
る制御部であり、加熱条件に応じて巻数nを変更する制
御信号をタップ変換制御部46へ出力する。また、電圧
電流制御部52において環状トランス20へ供給される
電圧および電流の値を設定するための制御信号を出力す
る。
The voltage / current controller 52 controls the voltage and current supplied from the frequency / phase number converter 42. This control is particularly performed at the joint between the materials W to be heated, as described later. The overall control unit 48 is a control unit that controls each unit of the present device, and outputs a control signal for changing the number of turns n according to the heating condition to the tap conversion control unit 46. Further, the voltage / current control unit 52 outputs a control signal for setting the values of the voltage and current supplied to the annular transformer 20.

【0026】3相交流電源40から供給された交流は、
周波数相数変換器42によって所定の周波数の単相交流
に変換され、タップ切換器50を通して環状トランス2
0の一次巻線24に供給される。環状トランス20の一
次巻線24に所定の電圧が印加されると、トランスの2
次側に相当する被加熱材Wに2次電圧が誘起され、被加
熱材Wが通電加熱される。
The alternating current supplied from the three-phase alternating current power supply 40 is
It is converted into a single-phase alternating current of a predetermined frequency by the frequency / phase number converter 42, and the ring transformer 2 is passed through the tap changer 50.
0 to the primary winding 24. When a predetermined voltage is applied to the primary winding 24 of the annular transformer 20, the transformer 2
A secondary voltage is induced in the heated material W corresponding to the secondary side, and the heated material W is electrically heated.

【0027】被加熱材Wが異なる種類のものに変更され
ると、全体制御部48から制御信号がタップ変換制御部
46へ出力され、それまで設定されていた巻数na に代
えて次の被加熱材Wの加熱のための巻数nb が設定され
る。これに応じてタップ切り換え器50は新たな巻数n
b を設定する。
When the material W to be heated is changed to a different type, a control signal is output from the overall control unit 48 to the tap conversion control unit 46, and the next heating target is replaced with the number of turns na set up to that point. The number of turns nb for heating the material W is set. In response to this, the tap changer 50 changes the new winding number n.
Set b.

【0028】この時、次の被加熱材Wが加熱制御位置に
達するまでの間、すなわち前の被加熱材Wと次の被加熱
材Wとのつなぎ目の部分が所定の位置に達するまでの間
は、最初の被加熱材Wの加熱において流れた電流Ia と
同じ値の電流が被加熱材Wに流れるように、電圧電流制
御部52は、周波数相数変換器42から供給される電流
Ib を、Ib =Ia ・na /nb となるように又は周波
数相数変換器42から供給される電圧Vb を、Vb =V
a ・nb /na となるように制御する。
At this time, until the next heated material W reaches the heating control position, that is, until the joint portion between the previous heated material W and the next heated material W reaches the predetermined position. The voltage / current control unit 52 controls the current Ib supplied from the frequency phase number converter 42 so that a current having the same value as the current Ia flowing in the first heating of the heated material W flows in the heated material W. , Ib = Ia.multidot.na / nb or the voltage Vb supplied from the frequency phase converter 42 is changed to Vb = V.
It is controlled to be a.nb / na.

【0029】このように周波数相数変換器42から供給
される電流Ib 又は電圧Vb を制御することによって、
たとえば供給される電圧Vb をもとの電圧Va に対して
nb /na 倍にすると、巻数nがna からnb に変更さ
れて環状トランス20の2次側に相当する被加熱材Wに
はna /nb 倍の電圧が発生するように変更されている
から、nb /na ×na /nb =1となって電圧の変化
と巻数の変更とが相殺され、巻数変更前に印加された電
圧と同一の電圧が被加熱材Wのつなぎ目の部分にも印加
される。したがって、次の被加熱材Wが加熱制御される
位置に達する前、すなわち被加熱材Wのつなぎ目の部分
が所定の位置に達するまでの間、この部分に流れる電流
が巻数の変更によって変化するのを防止することができ
る。
By controlling the current Ib or voltage Vb supplied from the frequency phase converter 42 in this way,
For example, if the supplied voltage Vb is multiplied by nb / na with respect to the original voltage Va, the number of turns n is changed from na to nb, and the heated material W corresponding to the secondary side of the annular transformer 20 has na / n. Since the voltage is changed so that nb times the voltage is generated, nb / na × na / nb = 1, the change in voltage and the change in the number of turns are canceled, and the same voltage as that applied before the change in the number of turns is obtained. The voltage is also applied to the joint portion of the material W to be heated. Therefore, before the next heated material W reaches the position where the heating is controlled, that is, until the joint portion of the heated material W reaches the predetermined position, the current flowing through this portion is changed by changing the number of turns. Can be prevented.

【0030】このように本装置によれば、タップを切り
換えることにより被加熱材Wに誘起される電圧を調節す
ることができるから、被加熱材Wの変更に応じて被加熱
材Wに流れる電流を設定することができ、次の被加熱材
Wが加熱制御される位置に達する前、すなわち被加熱材
Wのつなぎ目の部分が所定の位置に達するまでの間は、
周波数相数変換器42から供給される電流Ib をIb =
Ia ・na /nb 、または電圧Vb をVb =Va ・nb
/na となるように制御するから、被加熱材Wのつなぎ
目の部分に流れる電流をそれまでの電流と同一にするこ
とができる。
As described above, according to this apparatus, the voltage induced in the material W to be heated can be adjusted by switching the taps, so that the current flowing through the material W to be heated according to the change of the material W to be heated. Can be set and before the next heated material W reaches a position where heating is controlled, that is, until the joint portion of the heated material W reaches a predetermined position,
The current Ib supplied from the frequency / phase number converter 42 is Ib =
Ia.na/nb or voltage Vb is Vb = Va.nb
Since the current is controlled to be / na, the current flowing through the joint portion of the material W to be heated can be made equal to the current up to that point.

【0031】なお、3相交流電源40を、パワーコント
ロールスイッチを有する電源としてもよい。
The three-phase AC power supply 40 may be a power supply having a power control switch.

【0032】図2において、環状トランス20へ給電さ
れると、被加熱材Wに2次電圧が誘起され、被加熱材W
に発生した2次電流は慴動子S1およびS2を介して接
続される導電部材14を帰線として流れることになる。
この場合、導電部材14の抵抗は、被加熱材Wの抵抗に
比べ著しく小さくなるように設定されるため、電流はほ
とんどが被加熱材Wの加熱のために消費され、導電部材
14における損失は少ない。したがって、効率的に被加
熱材Wを通電加熱するとともに、被加熱材Wに発生した
電圧はほとんど被加熱材Wの内部で消費されてしまい、
通電ロールR2、R4および導電部材14にかかる電圧
は非常に低く、加熱装置の周囲に配置された機器の損傷
を防止するとともに、作業者の安全を保つことができ
る。
In FIG. 2, when power is supplied to the annular transformer 20, a secondary voltage is induced in the heated material W, and the heated material W
The secondary current thus generated flows through the conductive member 14 connected via the sliders S1 and S2 as a return line.
In this case, the resistance of the conductive member 14 is set to be significantly smaller than the resistance of the heated material W, so most of the current is consumed for heating the heated material W, and the loss in the conductive member 14 is reduced. Few. Therefore, the material W to be heated is efficiently heated by electricity, and most of the voltage generated in the material W to be heated is consumed inside the material W to be heated,
The voltage applied to the energizing rolls R2, R4 and the conductive member 14 is very low, which can prevent damage to the equipment arranged around the heating device and keep the worker safe.

【0033】また、この装置においては環状トランス2
0の上下両側に導電部材14が配置されているから、導
電部材14とトランス20との磁気結合が良く、インダ
クタンスを小さくすることができる。したがって、力率
が良いため、加熱の効率が高い。
Further, in this device, the annular transformer 2
Since the conductive members 14 are arranged on both upper and lower sides of 0, the magnetic coupling between the conductive member 14 and the transformer 20 is good, and the inductance can be reduced. Therefore, since the power factor is good, the heating efficiency is high.

【0034】図3は本発明の通電加熱装置の機構の他の
実施例を示す図である。この装置においては、図2の装
置のロール電極R4に代えて金属浴30が設けられてい
る。金属浴30は、浴漕31に溶融金属32を満たして
構成され、導電部材14の端部が溶融金属32内に浸さ
れている。通電加熱されて送られる被加熱材Wは、方向
転換ロールR5によって方向を変えられ、溶融金属32
内に浸され、方向転換ロールR6によって方向を転換さ
れて排出される。また、導電部材14は、ロール電極R
1、R2の直後で上側部分14a、下側部分14bに分
かれ、方向転換ロールR5の直前で1つにまとめられ、
方向転換ロールR5の直後で再び上側部分14c、下側
部分14dに分かれて、上側部分14c、下側部分14
dがそれぞれ溶融金属32内に浸される。
FIG. 3 is a view showing another embodiment of the mechanism of the electric heating apparatus of the present invention. In this apparatus, a metal bath 30 is provided instead of the roll electrode R4 of the apparatus shown in FIG. The metal bath 30 is configured by filling a bath tank 31 with the molten metal 32, and the end of the conductive member 14 is immersed in the molten metal 32. The material W to be heated, which is heated by electrical conduction, is changed in direction by the direction change roll R5, and the molten metal 32
It is dipped in the inside, and the direction is changed by the direction changing roll R6, and then discharged. In addition, the conductive member 14 is a roll electrode R.
1, immediately after R2, is divided into an upper part 14a and a lower part 14b, and is combined into one just before the direction change roll R5,
Immediately after the direction change roll R5, the upper part 14c and the lower part 14d are divided into the upper part 14c and the lower part 14c.
Each d is immersed in the molten metal 32.

【0035】したがって、金属浴30は図2のロール電
極R4と同様の作用を有し、環状トランス20によって
被加熱材Wに誘起される電圧はロール電極R2および金
属浴30を介して導電部材14を帰線として流れ、被加
熱材Wが加熱される。
Therefore, the metal bath 30 has the same action as that of the roll electrode R4 in FIG. 2, and the voltage induced in the material W to be heated by the annular transformer 20 is passed through the roll electrode R2 and the metal bath 30 to the conductive member 14. And the heated material W is heated.

【0036】上記実施例の説明中では触れなかったが、
被加熱材Wに対する温度制御が行われることは勿論であ
る。即ち、被加熱材Wのサイズ、送り速度、比熱、所定
昇温温度等から予め求める所要電力、所要電流、所要電
圧のいずれかを被加熱材Wに与えるようトランス20へ
の入力を予め所定に設定して運転するプリセット方式が
採られる場合がある。また、図示してはいないが、装置
の出側で被加熱材Wの温度を測定し、当該測定値が予定
された温度との間に差異がある場合には、パワーコント
ロールスイッチを操作して、差異に相当する電力、電
流、電圧のいずれかを調整するフィードバック方式を採
るようにしてもよい。
Although not mentioned in the above description of the embodiment,
It goes without saying that the temperature of the material W to be heated is controlled. That is, an input to the transformer 20 is predetermined so that any one of a required power, a required current, and a required voltage obtained in advance from the size of the heated material W, the feed rate, the specific heat, the predetermined temperature rise, and the like is given to the heated material W. A preset method of setting and operating may be adopted. Although not shown, the temperature of the heated material W is measured on the outlet side of the device, and if there is a difference between the measured value and the planned temperature, the power control switch is operated. Alternatively, a feedback method of adjusting any of power, current, and voltage corresponding to the difference may be adopted.

【0037】付言ではあるが、本発明装置は水平や垂直
配置のみならず、任意の角度で配置可能である。
As an additional note, the device of the present invention can be arranged not only horizontally or vertically but also at any angle.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明によれば、環状トランスの巻数が
変更された後、次の被加熱材の加熱制御が開始されるま
での間、被加熱材に巻数変更前と同一の電流が流れるよ
うに電圧又は電流を制御する。したがって、次の被加熱
材が環状トランスによって加熱制御される位置に達する
までの間はそれまでと同一の電流が流れるから、異なる
被加熱材のつなぎ目において、好ましくない値の電流が
流れるのを防ぐことができる。
According to the present invention, after the number of turns of the annular transformer is changed, the same current as that before the number of turns is passed through the heated material until the heating control of the next heated material is started. To control the voltage or current. Therefore, the same current as before flows until the next heated material reaches the position where the heating is controlled by the annular transformer, so that an undesired value of current is prevented from flowing at the joint between different heated materials. be able to.

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

【図1】本発明の通電加熱装置の回路を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a circuit of an electric heating apparatus of the present invention.

【図2】本発明の通電加熱装置の一実施例を示す概略構
成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an electric heating device of the present invention.

【図3】本発明の通電加熱装置の他の実施例を示す概略
構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the electric heating apparatus of the present invention.

【図4】通電加熱装置に用いられる環状トランスを示す
断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an annular transformer used in an electric heating device.

【図5】通電加熱装置に用いられる環状トランスを示す
断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an annular transformer used in an electric heating device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

14 導電部材 20 環状トランス 22 ロ字状部材 24 一次コイル 30 金属浴 40 3相交流電源 42 周波数相数変換器 44 周波数変換制御部 46 タップ変換制御部 50 タップ切換器 52 電圧電流制御部 R1、R3 補助ロール R2、R4 ロール電極 S1、S2 慴動子 W 被加熱材 L 送り通路 14 conductive member 20 annular transformer 22 square-shaped member 24 primary coil 30 metal bath 40 three-phase AC power source 42 frequency phase number converter 44 frequency conversion control unit 46 tap conversion control unit 50 tap changer 52 voltage / current control unit R1, R3 Auxiliary roll R2, R4 Roll electrode S1, S2 Sliding element W Heated material L Feed path

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 連続送給される被加熱材を、該被加熱材
の送り通路の入り側に配置されたロール電極に接触させ
るとともに、前記被加熱材の出側に設けられた導電機構
に接触させ、前記ロール電極および前記導電機構の間に
環状トランスを配置し、前記環状トランスは、環内が前
記被加熱材の送り通路となるように形成され、前記環状
トランスにより前記被加熱材に誘起される電圧によって
前記被加熱材を加熱する通電加熱装置において、該装置
は、 前記環状トランスに供給される交流の電圧および電流を
制御する電圧電流制御手段と、 前記被加熱材の材質およびサイズに応じて前記環状トラ
ンスの巻数を設定する巻数設定手段と、 前記環状トランスへ供給される交流の周波数を前記環状
トランスの巻数に応じて設定する周波数設定手段とを有
し、 前記電圧電流制御手段は、前記巻数設定手段により前記
環状トランスの巻数が変更された後、次の被加熱材の加
熱制御が開始されるまでの間、被加熱材に前記巻数変更
前と同一の電流が流れるように電圧又は電流を制御する
ことを特徴とする通電加熱装置。
1. A continuously fed material to be heated is brought into contact with a roll electrode arranged on the inlet side of a feed passage of the material to be heated, and a conductive mechanism is provided on the outlet side of the material to be heated. A ring-shaped transformer is disposed between the roll electrode and the conductive mechanism, and the ring-shaped transformer is formed so that the inside of the ring serves as a feed passage for the material to be heated. In an electric heating apparatus for heating the material to be heated by an induced voltage, the apparatus comprises voltage / current control means for controlling an AC voltage and current supplied to the annular transformer, and a material and a size of the material to be heated. And a frequency setting means for setting the frequency of the alternating current supplied to the annular transformer in accordance with the number of windings of the annular transformer. Having the voltage / current control means, after the number of turns of the annular transformer is changed by the number of turns setting means, until the heating control of the next material to be heated is started, before the number of turns of the material to be heated is changed. An electric heating device characterized in that the voltage or the current is controlled so that the same current as the above-mentioned current flows.
【請求項2】 前記電圧電流制御手段は、前記巻数設定
手段により変更される前の前記巻数na 、変更後の前記
巻数nb 、前記巻数が変更される前に前記環状トランス
に供給された電圧をVa 、電流をIa として、次の被加
熱材の加熱制御が開始されるまでの間、Vb =Va ・n
b /na を満たす電圧Vb 又はIb =Ia ×na /nb
を満たす電流Ib が前記環状トランスに供給されるよう
に制御することを特徴とする請求項1に記載の通電加熱
装置。
2. The voltage / current control means sets the number of turns na before being changed by the number of turns setting means, the number of turns nb after being changed, and the voltage supplied to the annular transformer before the number of turns is changed. Vb = Va.n until the heating control of the next material to be heated is started, where Va and current are Ia.
Voltage Vb satisfying b / na or Ib = Ia * na / nb
The electric heating device according to claim 1, wherein a current Ib that satisfies the above condition is controlled so as to be supplied to the annular transformer.
【請求項3】 前記周波数設定手段は、前記環状トラン
スへ供給される交流の周波数と前記環状トランスの巻数
との積が前記環状トランスの定格周波数と前記環状トラ
ンスの最小巻数との積に対して0.8以上1.2以下の
範囲となるように前記環状トランスへ供給される交流の
周波数を設定することを特徴とする請求項1または2に
記載の通電加熱装置。
3. The frequency setting means, wherein the product of the frequency of the alternating current supplied to the annular transformer and the number of turns of the annular transformer is the product of the rated frequency of the annular transformer and the minimum number of turns of the annular transformer. The electric heating device according to claim 1 or 2, wherein the frequency of the alternating current supplied to the annular transformer is set so as to fall within a range of 0.8 or more and 1.2 or less.
【請求項4】 前記巻数設定手段は、前記環状トランス
への交流の供給が停止された時に、前記環状トランスの
巻数を変更することを特徴とする請求項1、2または3
に記載の通電加熱装置。
4. The winding number setting means changes the winding number of the annular transformer when the supply of alternating current to the annular transformer is stopped.
The electric heating device according to.
【請求項5】 前記通電加熱装置はさらに、前記被加熱
材の送り通路の入り側に配置された前記ロール電極と、
前記被加熱材の出側に設けられた導電機構との間を接続
する導電部材を有し、 前記導電部材は、前記環状トランスの外周に近接して配
置されることを特徴とする請求項1から4までのいずれ
かに記載の通電加熱装置。
5. The electric heating device further includes the roll electrode disposed on an inlet side of a feed passage for the material to be heated,
2. A conductive member is provided to connect a conductive mechanism provided on the outlet side of the material to be heated, the conductive member being arranged close to the outer periphery of the annular transformer. The electric heating device according to any one of 1 to 4.
【請求項6】 前記導電機構は、前記被加熱材の送り通
路の出側に配置されたロール電極であることを特徴とす
る請求項1から5までのいずれかに記載の通電加熱装
置。
6. The electric heating device according to claim 1, wherein the conductive mechanism is a roll electrode arranged on an outlet side of a feed passage of the material to be heated.
【請求項7】 前記導電機構は、前記被加熱材の送り通
路の出側に配置された金属浴であり、前記被加熱材は前
記金属浴を通して送給され、前記導電部材は端部を前記
金属浴に浸されていることを特徴とする請求項1から5
までのいずれかに記載の通電加熱装置。
7. The conductive mechanism is a metal bath arranged on an outlet side of a feed passage of the heated material, the heated material is fed through the metal bath, and the conductive member has an end portion. 6. Immersed in a metal bath, characterized in that
The electric heating device according to any one of 1 to 5 above.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010044923A (en) * 2008-08-11 2010-02-25 Nippon Steel Corp Ohmic heating method and ohmic heating device
JP2011082006A (en) * 2009-10-07 2011-04-21 Nippon Steel Corp Heating control method for steel plate

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