JPH0574914B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0574914B2 JPH0574914B2 JP11541285A JP11541285A JPH0574914B2 JP H0574914 B2 JPH0574914 B2 JP H0574914B2 JP 11541285 A JP11541285 A JP 11541285A JP 11541285 A JP11541285 A JP 11541285A JP H0574914 B2 JPH0574914 B2 JP H0574914B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- heating
- power
- heated material
- control system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 52
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 31
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 26
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 20
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は、加熱制御システムを改良した誘導加
熱装置に関する。
熱装置に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］
従来のロール用誘導加熱装置は、第３図に示す
ようにロールの被加熱材１を昇降装置２に載置
し、この被加熱材１の周りに誘導加熱コイル３を
配置し、この加熱コイル３の端部付近に所要数の
タツプを切換えるタツプ切換器４および力率改善
用コンデンサ５を設け、この被加熱材１に交流電
源６から主回路開閉器７、電力調整器８およびタ
ツプ切換器４を介して加熱電力を供給するよう構
成されている。
ようにロールの被加熱材１を昇降装置２に載置
し、この被加熱材１の周りに誘導加熱コイル３を
配置し、この加熱コイル３の端部付近に所要数の
タツプを切換えるタツプ切換器４および力率改善
用コンデンサ５を設け、この被加熱材１に交流電
源６から主回路開閉器７、電力調整器８およびタ
ツプ切換器４を介して加熱電力を供給するよう構
成されている。
しかして、この種の誘導加熱装置においては、
被加熱材１に対する全長にわたる均熱加熱が実施
されるよう加熱制御システムが考慮されている。
しかし従来の加熱制御システムは、被加熱材１の
図示上端の一点の温度センサ９を設けて温度調節
計１０に入力し、この温度調節計１０の出力とプ
ログラム設定器１１の出力とのアンド回路１２の
出力で電力調整器８を作動させ、また温度調節計
１０の出力で昇降駆動装置１３を動かし、さらに
タイマー１４によつて主回路開閉器７を開閉制御
するよう構成され、次の４種類の加熱制御方式が
実施されていた。すなわち、 (1) 誘導加熱装置および被加熱材１の昇温特性に
合わせたタイマー１４の設定時間の間隔で主回
路開閉器７をON−OFFする制御と、温度調節
計１０からの出力によつて主回路開閉器２を
ON−OFFして温度制御する。
被加熱材１に対する全長にわたる均熱加熱が実施
されるよう加熱制御システムが考慮されている。
しかし従来の加熱制御システムは、被加熱材１の
図示上端の一点の温度センサ９を設けて温度調節
計１０に入力し、この温度調節計１０の出力とプ
ログラム設定器１１の出力とのアンド回路１２の
出力で電力調整器８を作動させ、また温度調節計
１０の出力で昇降駆動装置１３を動かし、さらに
タイマー１４によつて主回路開閉器７を開閉制御
するよう構成され、次の４種類の加熱制御方式が
実施されていた。すなわち、 (1) 誘導加熱装置および被加熱材１の昇温特性に
合わせたタイマー１４の設定時間の間隔で主回
路開閉器７をON−OFFする制御と、温度調節
計１０からの出力によつて主回路開閉器２を
ON−OFFして温度制御する。
(2) プログラム設定器１１と温度調整計１０との
併用によつて設定温度パターンのプログラムに
より、電力調整器８を制御して温度を制御す
る。
併用によつて設定温度パターンのプログラムに
より、電力調整器８を制御して温度を制御す
る。
(3) タイマー１４と温度調節計１０との併用によ
り被加熱材１を昇降装置２によつて昇降あるい
は回転させながら電力調整器８を制御して温度
制御する。
り被加熱材１を昇降装置２によつて昇降あるい
は回転させながら電力調整器８を制御して温度
制御する。
(4) 温度調節計１０の出力により電力調整器８を
制御するのとコイル３のタツプ切換器４を切り
換えてコイル長を変化させて電力を制御して温
度を制御する。
制御するのとコイル３のタツプ切換器４を切り
換えてコイル長を変化させて電力を制御して温
度を制御する。
しかし、この従来の加熱制御システムでは、特
に大形の被加熱材１の場合、その中心部と端部と
に温度差が生じ、精度の高い均熱加熱を得ること
は非常にむずかしく、特に加熱終了時における均
熱保持は不可能に近かつた。
に大形の被加熱材１の場合、その中心部と端部と
に温度差が生じ、精度の高い均熱加熱を得ること
は非常にむずかしく、特に加熱終了時における均
熱保持は不可能に近かつた。
［発明の目的］
本発明の目的は、被加熱材の長手方向、周囲方
向および内部方向での温度を均一に加熱すること
のできる誘導加熱装置を提供することにある。
向および内部方向での温度を均一に加熱すること
のできる誘導加熱装置を提供することにある。
［発明の概要］
本発明による誘導加熱装置は、任意の点から基
準点温度および他の任意の点から比較点温度を検
出するように温度センサが配置されている被加熱
材と、この被加熱材を加熱するタツプ切換器付加
熱コイルと、この加熱コイルに電力調整器を介し
て電力を供給する電源系統とを備えた誘導加熱装
置において、前記被加熱材の基準点温度と比較点
温度との温度偏差が設定値を超過したとき正負判
定回路により判別して前記タツプ切換器により供
給電力を加減して加熱温度を制御する第１の温度
制御系と、予め設定された温度範囲の上・下限を
超過したとき前記電力調整器により供給電力を加
減して加熱温度を制御する第２の加熱制御系と、
予め設定された温度範囲内において任意のサンプ
リングタイムで検出した温度変化率が基準変化率
を超過した時供給電力を調整して温度の変化巾を
抑制する予測制御を行う温度変化率予測制御系と
から構成されたことを特徴とするものである。
準点温度および他の任意の点から比較点温度を検
出するように温度センサが配置されている被加熱
材と、この被加熱材を加熱するタツプ切換器付加
熱コイルと、この加熱コイルに電力調整器を介し
て電力を供給する電源系統とを備えた誘導加熱装
置において、前記被加熱材の基準点温度と比較点
温度との温度偏差が設定値を超過したとき正負判
定回路により判別して前記タツプ切換器により供
給電力を加減して加熱温度を制御する第１の温度
制御系と、予め設定された温度範囲の上・下限を
超過したとき前記電力調整器により供給電力を加
減して加熱温度を制御する第２の加熱制御系と、
予め設定された温度範囲内において任意のサンプ
リングタイムで検出した温度変化率が基準変化率
を超過した時供給電力を調整して温度の変化巾を
抑制する予測制御を行う温度変化率予測制御系と
から構成されたことを特徴とするものである。
［発明の実施例］
以下本発明を第１図に示す実施例を参照して説
明する。第１図において、本発明による誘導加熱
装置においては、被加熱材１を固定して設置し、
その被加熱材１の周りに上下端部にタツプ切換器
４Ａ，４Ｂを有する誘導加熱コイル３を配置し、
この誘導加熱コイル３に交流電源６から主回路開
閉器７、タツプ付変圧器や誘導電圧調整器で代表
される電力調整器８、力率改善用コンデンサ５お
よびタツプ切換器４Ａ，４Ｂを介して加熱電力が
供給されるよう構成されている。
明する。第１図において、本発明による誘導加熱
装置においては、被加熱材１を固定して設置し、
その被加熱材１の周りに上下端部にタツプ切換器
４Ａ，４Ｂを有する誘導加熱コイル３を配置し、
この誘導加熱コイル３に交流電源６から主回路開
閉器７、タツプ付変圧器や誘導電圧調整器で代表
される電力調整器８、力率改善用コンデンサ５お
よびタツプ切換器４Ａ，４Ｂを介して加熱電力が
供給されるよう構成されている。
しかして、本発明においては、この誘導加熱装
置の加熱制御システムを改良するに際し、まず被
加熱材１の中央温度検出点Ｂとその両端の比較温
度検出点Ａ，Ｃの個所とにそれぞれ温度センサ９
Ｂ，９Ａ，９Ｃを設けている。このうち温度セン
サ９Ｂは被加熱材１の中央の基準点温度を検出
し、温度センサ９Ａおよび９Ｃは被加熱材１の両
端の比較点温度を検出する。温度センサ９Ｂの基
準点温度信号は、基準点温度検出調節計１５に送
られる。この基準点温度検出調節計１５は、調節
巾の上限と下限とを夫々設定することが可能なも
のである。また温度センサ９Ｂの基準点温度信号
は、温度偏差検出調節計１６Ａおよび１６Ｂに供
給される。この両温度偏差検出調節計１６Ａおよ
び１６Ｂには、温度センサ９Ａおよび９Ｂから被
加熱材１の両端の比較点温度信号も送られ、それ
ぞれ温度偏差Ａ−ＢおよびＢ−Ｃを検出する。こ
の両温度偏差検出調節計１６Ａ，１６Ｂの温度偏
差Ａ−ＢおよびＢ−Ｃの出力は、それぞれ正負判
別回路１７Ａおよび１７Ｂを経てタツプ切換器４
Ａおよび４Ｂに切換動作指令として入力される。
置の加熱制御システムを改良するに際し、まず被
加熱材１の中央温度検出点Ｂとその両端の比較温
度検出点Ａ，Ｃの個所とにそれぞれ温度センサ９
Ｂ，９Ａ，９Ｃを設けている。このうち温度セン
サ９Ｂは被加熱材１の中央の基準点温度を検出
し、温度センサ９Ａおよび９Ｃは被加熱材１の両
端の比較点温度を検出する。温度センサ９Ｂの基
準点温度信号は、基準点温度検出調節計１５に送
られる。この基準点温度検出調節計１５は、調節
巾の上限と下限とを夫々設定することが可能なも
のである。また温度センサ９Ｂの基準点温度信号
は、温度偏差検出調節計１６Ａおよび１６Ｂに供
給される。この両温度偏差検出調節計１６Ａおよ
び１６Ｂには、温度センサ９Ａおよび９Ｂから被
加熱材１の両端の比較点温度信号も送られ、それ
ぞれ温度偏差Ａ−ＢおよびＢ−Ｃを検出する。こ
の両温度偏差検出調節計１６Ａ，１６Ｂの温度偏
差Ａ−ＢおよびＢ−Ｃの出力は、それぞれ正負判
別回路１７Ａおよび１７Ｂを経てタツプ切換器４
Ａおよび４Ｂに切換動作指令として入力される。
さらに本発明においては、基準点温度センサ９
Ｂで検出された基準点温度信号を温度変化率検出
調節計１８に送り、この調節計１８の出力とさき
の温度検出調節計１５の出力とをAND回路１９
に入力し、このAND回路１９のAND信号によつ
て電力調整器８を調整するようになつている。ま
た温度変化率検出調節計１８は、接点２０によつ
て温度検出調節計１５が出力を出していない時の
み出力を出すようインターロツクされている。
Ｂで検出された基準点温度信号を温度変化率検出
調節計１８に送り、この調節計１８の出力とさき
の温度検出調節計１５の出力とをAND回路１９
に入力し、このAND回路１９のAND信号によつ
て電力調整器８を調整するようになつている。ま
た温度変化率検出調節計１８は、接点２０によつ
て温度検出調節計１５が出力を出していない時の
み出力を出すようインターロツクされている。
次に、このように構成された本発明による誘導
加熱装置の加熱制御作動について説明する。
加熱装置の加熱制御作動について説明する。
被加熱材１の加熱中に温度検出点Ａ−Ｂ間に温
度偏差が発生し、その偏差が設定値を超過する
と、比較点Ａ−温度偏差検出調節計１６Ａ−正負
判別回路１７Ａ−タツプ切換器４Ａの第１の温度
制御系によつてタツプ切換器４Ａのタツプを切換
えてコイル長を加減して被加熱材１への加熱電力
分布を変更して均熱制御を行う。同様に温度検出
点Ｂ−Ｃ間に温度偏差が発生し、その偏差が設定
値を超過すると、比較点Ｃ−温度偏差検出調節計
１６Ｂ−正負判別回路１７Ｂ−タツプ切換器４Ｂ
の第１の温度制御系によつてタツプ切換器４Ｂの
タツプを切換えてコイル長を加減して被加熱材１
への加熱電力分布を変更して均熱制御を行う。
度偏差が発生し、その偏差が設定値を超過する
と、比較点Ａ−温度偏差検出調節計１６Ａ−正負
判別回路１７Ａ−タツプ切換器４Ａの第１の温度
制御系によつてタツプ切換器４Ａのタツプを切換
えてコイル長を加減して被加熱材１への加熱電力
分布を変更して均熱制御を行う。同様に温度検出
点Ｂ−Ｃ間に温度偏差が発生し、その偏差が設定
値を超過すると、比較点Ｃ−温度偏差検出調節計
１６Ｂ−正負判別回路１７Ｂ−タツプ切換器４Ｂ
の第１の温度制御系によつてタツプ切換器４Ｂの
タツプを切換えてコイル長を加減して被加熱材１
への加熱電力分布を変更して均熱制御を行う。
また基準点温度センサ９Ｂで検出する基準点温
度は比較点Ａ，Ｃと温度偏差がない状態で、温度
検出調節計１５の設定温度を超過すると、基準点
Ｂ−温度検出調節計１５−アンド回路１９−電力
調整器８−加熱コイル３からなる第２の温度制御
系の温度検出調節計１５により上・下限設定値に
それぞれ対応した出力を出し、電力調整器８を制
御することにより被加熱材１の温度制御を行う。
度は比較点Ａ，Ｃと温度偏差がない状態で、温度
検出調節計１５の設定温度を超過すると、基準点
Ｂ−温度検出調節計１５−アンド回路１９−電力
調整器８−加熱コイル３からなる第２の温度制御
系の温度検出調節計１５により上・下限設定値に
それぞれ対応した出力を出し、電力調整器８を制
御することにより被加熱材１の温度制御を行う。
さらに、基準点Ｂ−温度変化率検出調節計１８
−アンド回路１９−電力調整器８−加熱コイル３
からなる温度変化率予測制御系により、任意の加
熱希望温度の上限、下限を温度検出計１５に設定
しており、その範囲内において第２図に示すよう
に温度変化率検出調節計１８によつて基準点温度
センサ９Ｂで検出される基準点温度の変化率を任
意のサンプリングタイムで検出し、温度変化率検
出調節計１８によりその変化率の大なる場合には
アンド回路９のアンド信号により電力調整器８を
調整して温度の変化巾を最小限に止めるように温
度変化率予測制御が行われる。
−アンド回路１９−電力調整器８−加熱コイル３
からなる温度変化率予測制御系により、任意の加
熱希望温度の上限、下限を温度検出計１５に設定
しており、その範囲内において第２図に示すよう
に温度変化率検出調節計１８によつて基準点温度
センサ９Ｂで検出される基準点温度の変化率を任
意のサンプリングタイムで検出し、温度変化率検
出調節計１８によりその変化率の大なる場合には
アンド回路９のアンド信号により電力調整器８を
調整して温度の変化巾を最小限に止めるように温
度変化率予測制御が行われる。
かくして本発明による誘導加熱装置は、被加熱
材１の長手方向、周囲方向及び内部方向での温度
を均一にし、第２図に示す加熱理想温度TOに合
わせせた加熱制御を実施することができる。
材１の長手方向、周囲方向及び内部方向での温度
を均一にし、第２図に示す加熱理想温度TOに合
わせせた加熱制御を実施することができる。
［発明の効果］
以上のように本発明においては、被加熱材から
基準点温度と比較点温度とを検出し、この両温度
の温度偏差が設定値を超過したときに行なう温度
制御と、予め設定された温度範囲の上・下限を超
過したときに行なう温度制御と、予め設定された
温度範囲内において温度変化率が基準変化を超過
したときに行なう温度変化率予測制御とを併用す
るよう構成したことにより、被加熱材の長手方
向、周囲方向および内部方向の均熱加熱を高精度
で行なうことができる。
基準点温度と比較点温度とを検出し、この両温度
の温度偏差が設定値を超過したときに行なう温度
制御と、予め設定された温度範囲の上・下限を超
過したときに行なう温度制御と、予め設定された
温度範囲内において温度変化率が基準変化を超過
したときに行なう温度変化率予測制御とを併用す
るよう構成したことにより、被加熱材の長手方
向、周囲方向および内部方向の均熱加熱を高精度
で行なうことができる。
第１図は本発明による誘導加熱装置の一実施例
を示す回路図、第２図ａおよびｂは本発明に使用
する温度変化率検出調節計の作用を説明するため
のサンプリングタイム図およびその拡大図、第３
図は従来の誘導加熱装置を示す回路図である。 １……被加熱材、３……加熱コイル、４Ａ，４
Ｂ……タツプ切換器、６……電源、８……電力調
整器、９Ｂ……基準点温度センサ、９Ａ，９Ｃ…
…比較点温度センサ、１５……温度検出調節計、
１６Ａ，１６Ｂ……温度偏差検出調節計、１７
Ａ，１７Ｂ……正負判別回路、１８……温度変化
率検出調節計。
を示す回路図、第２図ａおよびｂは本発明に使用
する温度変化率検出調節計の作用を説明するため
のサンプリングタイム図およびその拡大図、第３
図は従来の誘導加熱装置を示す回路図である。 １……被加熱材、３……加熱コイル、４Ａ，４
Ｂ……タツプ切換器、６……電源、８……電力調
整器、９Ｂ……基準点温度センサ、９Ａ，９Ｃ…
…比較点温度センサ、１５……温度検出調節計、
１６Ａ，１６Ｂ……温度偏差検出調節計、１７
Ａ，１７Ｂ……正負判別回路、１８……温度変化
率検出調節計。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 任意の点から基準点温度および他の任意の点
から比較点温度を検出するように温度センサが配
置されている被加熱材と、この被加熱材を加熱す
るタツプ切換器付加熱コイルと、この加熱コイル
に電力調整器を介して電力を供給する電源系統と
を備えた誘導加熱装置において、前記被加熱材の
基準点温度と比較点温度との温度偏差が設定値を
超過したとき正負判定回路により判別して前記タ
ツプ切換器により供給電力を加減して加熱温度を
制御する第１の温度制御系と、予め設定された温
度範囲の上・下限を超過したとき前記電力調整器
により供給電力を加減して加熱温度を制御する第
２の温度制御系と、予め設定された温度範囲内に
おいて任意のサンプリングタイムで検出した温度
変化率が基準変化率を超過した時供給電力を調整
して温度の変化巾を抑制する予測制御を行う温度
変化率予測制御系とから構成されたことを特徴と
する誘導加熱装置。 ２ 被加熱材の中央部を基準点温度検出点、被加
熱材の両端部を比較点温度検出点としたことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の誘導加熱装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11541285A JPS61273888A (ja) | 1985-05-30 | 1985-05-30 | 誘導加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11541285A JPS61273888A (ja) | 1985-05-30 | 1985-05-30 | 誘導加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61273888A JPS61273888A (ja) | 1986-12-04 |
| JPH0574914B2 true JPH0574914B2 (ja) | 1993-10-19 |
Family
ID=14661925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11541285A Granted JPS61273888A (ja) | 1985-05-30 | 1985-05-30 | 誘導加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61273888A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4313837C1 (de) * | 1993-04-29 | 1994-09-01 | Neumag Gmbh | Verfahren zum induktiven Beheizen einer Galette und induktiv beheizte Galette |
-
1985
- 1985-05-30 JP JP11541285A patent/JPS61273888A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61273888A (ja) | 1986-12-04 |
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