JPH0636865A - ２周波電源高周波誘導炉 - Google Patents
２周波電源高周波誘導炉Info
- Publication number
- JPH0636865A JPH0636865A JP4210656A JP21065692A JPH0636865A JP H0636865 A JPH0636865 A JP H0636865A JP 4210656 A JP4210656 A JP 4210656A JP 21065692 A JP21065692 A JP 21065692A JP H0636865 A JPH0636865 A JP H0636865A
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- JP
- Japan
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- frequency
- induction furnace
- high frequency
- inverter
- frequency induction
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶解が完了し，成分調整をする段階におい
て，所望される撹拌力を得ながらインバータの出力を低
減させることができるようにする。 【構成】 成分調整等混合処理作業時の周波数を溶解時
周波数の周波数よりも低減させるようにした。この場
合，トランス５回路バイパス機能と，コイルに並列接続
するコンデンサ容量を増加する機能１１〜１４とを備
え，当該誘導炉内の溶解金属に所定の混合処理を行う時
に上記各機能１１〜１４を稼働させるようにするのが望
ましい。また，処理作業時の周波数は溶解時の周波数の
１／２以上に低減することが望ましい。
て，所望される撹拌力を得ながらインバータの出力を低
減させることができるようにする。 【構成】 成分調整等混合処理作業時の周波数を溶解時
周波数の周波数よりも低減させるようにした。この場
合，トランス５回路バイパス機能と，コイルに並列接続
するコンデンサ容量を増加する機能１１〜１４とを備
え，当該誘導炉内の溶解金属に所定の混合処理を行う時
に上記各機能１１〜１４を稼働させるようにするのが望
ましい。また，処理作業時の周波数は溶解時の周波数の
１／２以上に低減することが望ましい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は高周波誘導炉に係り，
特に，溶解時における適切な加熱作用と成分調整時にお
ける適切な撹拌作用とをそれぞれ得るために２段階の電
力供給の切り換えを行うことができる高周波誘導炉用２
周波電源に関する。
特に，溶解時における適切な加熱作用と成分調整時にお
ける適切な撹拌作用とをそれぞれ得るために２段階の電
力供給の切り換えを行うことができる高周波誘導炉用２
周波電源に関する。
【０００２】
【従来の技術】金属を溶解し，また原料金属に適当な添
加物を混合して所望する成分の溶湯を得るため等の目的
で，インバータによって所定の周波数の交流電力を供給
するようにした高周波誘導炉が使用されている。図３に
は従来の高周波誘導炉の主要構成例を示している。三相
交流電源に接続される電源ケーブル１から入力される三
相交流を電源整流回路２によって直流に変換し，インバ
ータ４によって所定周波数の交流に変換している。イン
バータ４の出力回路Ａはトランス５の低圧端子ａに，出
力回路Ｂはトランス５の共通端子ｃに接続され，トラン
ス５の高圧端子ｂと共通端子ｃから高周波誘導炉のコイ
ル７とコンデンサ６の並列回路に接続されている。図３
には電力回路の保護装置その他の詳細部品回路の図示は
省略している。なお，インバータ４は制御装置３０によ
って制御されている。
加物を混合して所望する成分の溶湯を得るため等の目的
で，インバータによって所定の周波数の交流電力を供給
するようにした高周波誘導炉が使用されている。図３に
は従来の高周波誘導炉の主要構成例を示している。三相
交流電源に接続される電源ケーブル１から入力される三
相交流を電源整流回路２によって直流に変換し，インバ
ータ４によって所定周波数の交流に変換している。イン
バータ４の出力回路Ａはトランス５の低圧端子ａに，出
力回路Ｂはトランス５の共通端子ｃに接続され，トラン
ス５の高圧端子ｂと共通端子ｃから高周波誘導炉のコイ
ル７とコンデンサ６の並列回路に接続されている。図３
には電力回路の保護装置その他の詳細部品回路の図示は
省略している。なお，インバータ４は制御装置３０によ
って制御されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで，上述したよ
うな高周波誘導炉において，炉体内で金属原料を溶解し
た後所定の添加物を混合して所望する成分の溶湯を得る
には溶湯に適切な撹拌力を与えることが必要である。即
ち，金属原料の溶解が完了すると与える熱量は少なくて
良いが，インバータの出力を低減させると，出力低減と
同時に撹拌力が低減して所望される撹拌力が得られなく
なる。従って，成分調整時においても溶解時と同じ出力
をインバータから得るようにしている。そのために，成
分調整時の溶融金属の温度が必要以上に上昇し，また電
力が無駄になるという問題があった。本発明は上記従来
の問題点を除いて，溶解が完了し，成分調整をする段階
において，所望される撹拌力を得ながらインバータの出
力を低減させることができる経済的で生産性の良い２周
波電源高周波誘導炉を提供することを目的(課題)として
いる。
うな高周波誘導炉において，炉体内で金属原料を溶解し
た後所定の添加物を混合して所望する成分の溶湯を得る
には溶湯に適切な撹拌力を与えることが必要である。即
ち，金属原料の溶解が完了すると与える熱量は少なくて
良いが，インバータの出力を低減させると，出力低減と
同時に撹拌力が低減して所望される撹拌力が得られなく
なる。従って，成分調整時においても溶解時と同じ出力
をインバータから得るようにしている。そのために，成
分調整時の溶融金属の温度が必要以上に上昇し，また電
力が無駄になるという問題があった。本発明は上記従来
の問題点を除いて，溶解が完了し，成分調整をする段階
において，所望される撹拌力を得ながらインバータの出
力を低減させることができる経済的で生産性の良い２周
波電源高周波誘導炉を提供することを目的(課題)として
いる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に，本発明に基づく２周波電源高周波誘導炉において
は，混合処理作業時の周波数を溶解時の周波数より低減
させるようにした。この場合，周波数はなるべく２分の
１以上に低減することが望ましい。また，このような２
周波電源高周波誘導炉においては，トランス機能バイパ
ス機能と，整合コンデンサの容量を増加させる機能とを
備え，当該高周波誘導炉内の溶解金属に所定の混合処理
を行う時に上記各機能を稼働させるようにするのが望ま
しい。
に，本発明に基づく２周波電源高周波誘導炉において
は，混合処理作業時の周波数を溶解時の周波数より低減
させるようにした。この場合，周波数はなるべく２分の
１以上に低減することが望ましい。また，このような２
周波電源高周波誘導炉においては，トランス機能バイパ
ス機能と，整合コンデンサの容量を増加させる機能とを
備え，当該高周波誘導炉内の溶解金属に所定の混合処理
を行う時に上記各機能を稼働させるようにするのが望ま
しい。
【０００５】
【作用】本発明は，上述のように混合処理作業時の周波
数を溶解時の周波数より低減させるようにしたので原料
金属溶解時には所望される熱量を原料金属に供給でき，
処理作業時には，溶融金属への供給熱量を低減させなが
ら所望される適切な撹拌力が得られた。このような２周
波電源高周波誘導炉においては，インバータの出力周波
数低減機能と，トランス機能バイパス機能と，整合コン
デンサの容量増加機能とを備えるようにすると，上記原
料金属溶解時と混合処理作業時との機能切換えにより２
段階の電力供給の切換えが容易確実に実行できる。
数を溶解時の周波数より低減させるようにしたので原料
金属溶解時には所望される熱量を原料金属に供給でき，
処理作業時には，溶融金属への供給熱量を低減させなが
ら所望される適切な撹拌力が得られた。このような２周
波電源高周波誘導炉においては，インバータの出力周波
数低減機能と，トランス機能バイパス機能と，整合コン
デンサの容量増加機能とを備えるようにすると，上記原
料金属溶解時と混合処理作業時との機能切換えにより２
段階の電力供給の切換えが容易確実に実行できる。
【０００６】
【実施例】本発明に基づく２周波電源高周波誘導炉を図
３に示した従来の高周波誘導炉に適用した各実施例を図
１及び図２を参照して説明する。図３と共通の部品装置
は同一の符号を使用している。 実施例１ 図１は２周波電源高周波誘導炉の実施例１を示してい
て，三相交流電源に接続された電源ケーブル１から入力
される三相交流を整流回路２によって直流に変換し，イ
ンバータ４によって所定周波数の交流に変換している。
インバータ４の出力回路Ａは電磁接触器１１の接点回路
を経由してトランス５の低圧端子ａに接続し，インバー
タ４の出力回路Ａはまた電磁接触器１２の接点回路を経
由してトランス５の高圧端子ｂに接続している。インバ
ータ４の出力端子Ｂはトランス５の共通端子ｃに接続さ
れている。トランス５の高圧端子ｂと共通端子ｃ間に接
続される高周波誘導炉のコイル７とコンデンサ６との並
列回路に，直列に接続された電磁接触器１１の接点回路
と所定容量のコンデンサ１０とが並列に接続されてい
る。電磁接触器１１，１２，１３の各励磁コイル回路は
制御装置３に接続され，インバータ４とともに制御装置
３によって制御されている。
３に示した従来の高周波誘導炉に適用した各実施例を図
１及び図２を参照して説明する。図３と共通の部品装置
は同一の符号を使用している。 実施例１ 図１は２周波電源高周波誘導炉の実施例１を示してい
て，三相交流電源に接続された電源ケーブル１から入力
される三相交流を整流回路２によって直流に変換し，イ
ンバータ４によって所定周波数の交流に変換している。
インバータ４の出力回路Ａは電磁接触器１１の接点回路
を経由してトランス５の低圧端子ａに接続し，インバー
タ４の出力回路Ａはまた電磁接触器１２の接点回路を経
由してトランス５の高圧端子ｂに接続している。インバ
ータ４の出力端子Ｂはトランス５の共通端子ｃに接続さ
れている。トランス５の高圧端子ｂと共通端子ｃ間に接
続される高周波誘導炉のコイル７とコンデンサ６との並
列回路に，直列に接続された電磁接触器１１の接点回路
と所定容量のコンデンサ１０とが並列に接続されてい
る。電磁接触器１１，１２，１３の各励磁コイル回路は
制御装置３に接続され，インバータ４とともに制御装置
３によって制御されている。
【０００７】上述の回路構成において，原料金属溶解時
には，制御装置３の働きによって，電磁接触器１１が閉
路，電磁接触器１２が開路，電磁接触器１３が開路でイ
ンバータ４は定格周波数の高周波電力を出力している。
即ち，図３に示した従来の高周波溶解炉と同一の機能構
成で同一の働きをしている。原料金属が溶解し，成分調
整可能の段階になると，制御装置３は予め設定された制
御条件に従い，または，オペレータによるスイッチ（図
示せず）操作によって，電磁接触器１１が開路，電磁接
触器１２が閉路，電磁接触器１３が閉路される。従っ
て，トランス５，コンデンサ１０，コンデンサ６，コイ
ル７による共振周波数に対応してインバータ４の出力周
波数は低減される。即ち，この高周波溶解炉によって処
理される金属の条件等に従い，原料金属溶解時には１０
００Ｈｚないし５００Ｈｚであった周波数が，２００Ｈ
ｚないし５０ＨＺに下げられる。また，この溶解炉の炉
体の条件や金属の処理条件によって所定比率でインバ−
タ４の出力が低減される。インバータ４はトランス５，
コンデンサ１０，コンデンサ６，コイル７の並列回路に
低減された周波数の交流電力を供給し，コイル７を流れ
る交流電流は炉体（図示せず）内の溶融金属（図示せ
ず）に適切な撹拌力と熱量とを供給する。ところで，撹
拌力はＦ＝３１６／（ρｆ）1/2×Ｐ／πｄｌで表され
る。上式で，Ｆ：撹拌力〔Ｋｇ／ｃｍ2〕，ρ：溶湯の
比抵抗〔μΩ・ｃｍ〕，ｆ：周波数〔Ｈｚ〕．Ｐ：吸収
電力〔ＫＷ〕，ｄ：炉体内径〔ｃｍ〕，ｌ：コイルの巻
高〔ｃｍ〕である。従って，撹拌力と吸収電力を所望さ
れる値になるように周波数を設定することによって適切
な撹拌力と熱量とが得られる。
には，制御装置３の働きによって，電磁接触器１１が閉
路，電磁接触器１２が開路，電磁接触器１３が開路でイ
ンバータ４は定格周波数の高周波電力を出力している。
即ち，図３に示した従来の高周波溶解炉と同一の機能構
成で同一の働きをしている。原料金属が溶解し，成分調
整可能の段階になると，制御装置３は予め設定された制
御条件に従い，または，オペレータによるスイッチ（図
示せず）操作によって，電磁接触器１１が開路，電磁接
触器１２が閉路，電磁接触器１３が閉路される。従っ
て，トランス５，コンデンサ１０，コンデンサ６，コイ
ル７による共振周波数に対応してインバータ４の出力周
波数は低減される。即ち，この高周波溶解炉によって処
理される金属の条件等に従い，原料金属溶解時には１０
００Ｈｚないし５００Ｈｚであった周波数が，２００Ｈ
ｚないし５０ＨＺに下げられる。また，この溶解炉の炉
体の条件や金属の処理条件によって所定比率でインバ−
タ４の出力が低減される。インバータ４はトランス５，
コンデンサ１０，コンデンサ６，コイル７の並列回路に
低減された周波数の交流電力を供給し，コイル７を流れ
る交流電流は炉体（図示せず）内の溶融金属（図示せ
ず）に適切な撹拌力と熱量とを供給する。ところで，撹
拌力はＦ＝３１６／（ρｆ）1/2×Ｐ／πｄｌで表され
る。上式で，Ｆ：撹拌力〔Ｋｇ／ｃｍ2〕，ρ：溶湯の
比抵抗〔μΩ・ｃｍ〕，ｆ：周波数〔Ｈｚ〕．Ｐ：吸収
電力〔ＫＷ〕，ｄ：炉体内径〔ｃｍ〕，ｌ：コイルの巻
高〔ｃｍ〕である。従って，撹拌力と吸収電力を所望さ
れる値になるように周波数を設定することによって適切
な撹拌力と熱量とが得られる。
【０００８】実施例２ 図２は２周波電源高周波誘導炉の別の実施例２を示して
いて，三相交流電源に接続された電源ケーブル１を入力
する三相交流を整流回路２によって直流に変換し，イン
バータ４によって所定周波数の交流に変換している。イ
ンバータ４の出力回路Ａは電磁接触器１１の接点回路を
経由してトランス５の低圧端子ａに接続し，インバータ
４の出力回路Ａはまた電磁接触器１２の接点回路と電磁
接触器１４の接点回路を経由してトランス５の高圧端子
ｂに接続している。また，インバータ４の出力回路Ｂは
トランス５の共通端子ｃに接続されている。また，電磁
接触器１２の接点回路と電磁接触器１４の接点回路との
交点とトランス５の共通端子ｃとの間には，高周波誘導
炉のコイル７とコンデンサ６および直列に接続された電
磁接触器１１の接点回路と所定容量のコンデンサ１０と
が並列に接続されている。上述したインバータ４，電磁
接触器１１，１２，１３，１４はそれぞれ制御装置３に
よって制御されている。
いて，三相交流電源に接続された電源ケーブル１を入力
する三相交流を整流回路２によって直流に変換し，イン
バータ４によって所定周波数の交流に変換している。イ
ンバータ４の出力回路Ａは電磁接触器１１の接点回路を
経由してトランス５の低圧端子ａに接続し，インバータ
４の出力回路Ａはまた電磁接触器１２の接点回路と電磁
接触器１４の接点回路を経由してトランス５の高圧端子
ｂに接続している。また，インバータ４の出力回路Ｂは
トランス５の共通端子ｃに接続されている。また，電磁
接触器１２の接点回路と電磁接触器１４の接点回路との
交点とトランス５の共通端子ｃとの間には，高周波誘導
炉のコイル７とコンデンサ６および直列に接続された電
磁接触器１１の接点回路と所定容量のコンデンサ１０と
が並列に接続されている。上述したインバータ４，電磁
接触器１１，１２，１３，１４はそれぞれ制御装置３に
よって制御されている。
【０００９】上述の回路構成において，原料金属溶解時
には，制御装置３の働きによって，電磁接触器１１が閉
路，電磁接触器１２が開路，電磁接触器１３が開路，電
磁接触器１４が閉路しており，インバータ４が定格周波
数の高周波電力を出力している。即ち，図３に示した従
来の高周波溶解炉と同一の機能構成で同一の働きをして
いる。原料金属が溶解し，成分調整可能の段階になる
と，制御装置３は予め設定された制御条件に従い，また
は，オペレータによるスイッチ（図示せず）操作によっ
て，電磁接触器１１が開路，電磁接触器１２が閉路，電
磁接触器１３が閉路，電磁接触器１４が開路される。従
って，コンデンサ６，コンデンサ１０，コイル７による
共振周波数に対応してインバ−タ４の出力周波数は低減
される。また，この溶解炉の炉体の条件や金属の処理条
件によって所定比率でインバータ４の出力周波数は低減
される。従って，実施例２の場合も実施例１に示した式
を満足するように，インバータ４は，コンデンサ１０，
コンデンサ６，コイル７の並列回路に低減された周波数
の交流電力を供給し，コイル７を流れる交流電流は炉体
（図示せず）内の溶融金属（図示せず）に適切な撹拌力
と熱量とを供給する。上述の回路において，電磁接触器
１２と電磁接触器１４とは共通の３端子式の切換回路を
備えた継電器を用いても良い。
には，制御装置３の働きによって，電磁接触器１１が閉
路，電磁接触器１２が開路，電磁接触器１３が開路，電
磁接触器１４が閉路しており，インバータ４が定格周波
数の高周波電力を出力している。即ち，図３に示した従
来の高周波溶解炉と同一の機能構成で同一の働きをして
いる。原料金属が溶解し，成分調整可能の段階になる
と，制御装置３は予め設定された制御条件に従い，また
は，オペレータによるスイッチ（図示せず）操作によっ
て，電磁接触器１１が開路，電磁接触器１２が閉路，電
磁接触器１３が閉路，電磁接触器１４が開路される。従
って，コンデンサ６，コンデンサ１０，コイル７による
共振周波数に対応してインバ−タ４の出力周波数は低減
される。また，この溶解炉の炉体の条件や金属の処理条
件によって所定比率でインバータ４の出力周波数は低減
される。従って，実施例２の場合も実施例１に示した式
を満足するように，インバータ４は，コンデンサ１０，
コンデンサ６，コイル７の並列回路に低減された周波数
の交流電力を供給し，コイル７を流れる交流電流は炉体
（図示せず）内の溶融金属（図示せず）に適切な撹拌力
と熱量とを供給する。上述の回路において，電磁接触器
１２と電磁接触器１４とは共通の３端子式の切換回路を
備えた継電器を用いても良い。
【００１０】上述の説明は本発明の技術思想を実現する
ための基本手法と構成を示したものであって，種々応用
改変することができる。例えば，トランスを３端子のオ
ートトランスの場合について説明したがその他の構成の
トランスに対しては，そのトランス回路に対応して適切
に構成すれば良い。また，トランスを使用しない回路等
に対してもその高周波誘導炉の回路に対応して適切に対
応できることは当然である。また本発明は，どのような
形式のインバ−タや高周波誘導炉に対しても有効に活用
できることは当然であるが，インバータの出力周波数を
適切に設定することによって溶融金属を撹拌するその他
の用途に活用でき，また，負荷の必要条件に対応して２
周波以上の任意数の周波数に変換できるように拡張する
ことも可能である。
ための基本手法と構成を示したものであって，種々応用
改変することができる。例えば，トランスを３端子のオ
ートトランスの場合について説明したがその他の構成の
トランスに対しては，そのトランス回路に対応して適切
に構成すれば良い。また，トランスを使用しない回路等
に対してもその高周波誘導炉の回路に対応して適切に対
応できることは当然である。また本発明は，どのような
形式のインバ−タや高周波誘導炉に対しても有効に活用
できることは当然であるが，インバータの出力周波数を
適切に設定することによって溶融金属を撹拌するその他
の用途に活用でき，また，負荷の必要条件に対応して２
周波以上の任意数の周波数に変換できるように拡張する
ことも可能である。
【００１１】
【発明の効果】本発明の２周波電源高周波誘導炉は上記
のように構成したので，以下に示すような優れた効果を
有する。 原料金属溶解時には従来通り適切な熱量を原料金属に
供給できる。 成分調整時には，適切な撹拌力と適性な熱量を溶融金
属に供給できる。 成分調整時には必要以上の熱量を溶融金属に供給しな
くなったので，省エネルギー効果が得られる。 インバータ周波数低減機能，トランス機能バイパス機
能，整合コンデンサの容量増加機能をそれぞれ備えた場
合は，原料金属溶解時と処理作業時との機能切り替えが
容易確実に実行できる。
のように構成したので，以下に示すような優れた効果を
有する。 原料金属溶解時には従来通り適切な熱量を原料金属に
供給できる。 成分調整時には，適切な撹拌力と適性な熱量を溶融金
属に供給できる。 成分調整時には必要以上の熱量を溶融金属に供給しな
くなったので，省エネルギー効果が得られる。 インバータ周波数低減機能，トランス機能バイパス機
能，整合コンデンサの容量増加機能をそれぞれ備えた場
合は，原料金属溶解時と処理作業時との機能切り替えが
容易確実に実行できる。
【図１】本発明に基づく２周波電源高周波誘導炉の実施
例１を説明する概要構成ブロック図である。
例１を説明する概要構成ブロック図である。
【図２】本発明に基づく２周波電源高周波誘導炉の実施
例２を説明する概要構成ブロック図である。
例２を説明する概要構成ブロック図である。
【図３】従来の高周波誘導炉を説明する概要構成ブロッ
ク図である。
ク図である。
１：三相交流電源に接続された電源ケーブル ２：整流回路 ３：制御装置 ４：インバータ ５：トランス ６，１０：コンデンサ ７：コイル １１，１２，１３，１４：電磁接触器
Claims (3)
- 【請求項１】 金属材料を溶解し所定の混合処理を行う
高周波誘導炉において，処理作業時の周波数を溶解時の
周波数より低減させるようにしたことを特徴とする２周
波電源高周波誘導炉。 - 【請求項２】 所定周波数の交流電力を出力するインバ
ータの出力電圧をトランス機能により昇圧して整合コン
デンサを並列に接続した誘導用コイルに供給するように
構成した高周波誘導炉において，トランス機能バイパス
機能と整合コンデンサの容量を増加させる機能とを備
え，当該高周波誘導炉内の溶解金属に所定の混合処理を
行う時に上記各機能を稼働させるようにしたことを特徴
とする２周波電源高周波誘導炉。 - 【請求項３】 上記処理作業時の周波数を溶解時の周波
数の２分の１以上に低減するようにした請求項１記載の
２周波電源高周波誘導炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4210656A JPH0636865A (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | ２周波電源高周波誘導炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4210656A JPH0636865A (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | ２周波電源高周波誘導炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0636865A true JPH0636865A (ja) | 1994-02-10 |
Family
ID=16592927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4210656A Pending JPH0636865A (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | ２周波電源高周波誘導炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0636865A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995022238A1 (de) * | 1994-02-11 | 1995-08-17 | Otto Junker Gmbh | Verfahren zum betrieb von kernlosen induktionsschmelz- and/oder -warmhalteöfen sowie dafür geeignete elektrische schalteinheit |
-
1992
- 1992-07-16 JP JP4210656A patent/JPH0636865A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995022238A1 (de) * | 1994-02-11 | 1995-08-17 | Otto Junker Gmbh | Verfahren zum betrieb von kernlosen induktionsschmelz- and/oder -warmhalteöfen sowie dafür geeignete elektrische schalteinheit |
| US5889812A (en) * | 1994-02-11 | 1999-03-30 | Otto Junker Gmbh | Process for the operation of coreless induction melting furnaces or holding furnances and an electrical switching unit suitable for the same |
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