JPH1041060A - 複式ヘッド誘導加熱システム - Google Patents
複式ヘッド誘導加熱システムInfo
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- JPH1041060A JPH1041060A JP9095427A JP9542797A JPH1041060A JP H1041060 A JPH1041060 A JP H1041060A JP 9095427 A JP9095427 A JP 9095427A JP 9542797 A JP9542797 A JP 9542797A JP H1041060 A JPH1041060 A JP H1041060A
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
- H05B6/105—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications using a susceptor
-
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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-
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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- H05B6/40—Establishing desired heat distribution, e.g. to heat particular parts of workpieces
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- Electromagnetism (AREA)
- General Induction Heating (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 別々に制御できる複数のヘッドを使用して、
ワークピースを誘導加熱する方法及び装置を提供する。 【解決手段】 ワークピース401を誘導加熱する装置
及び方法は、制御装置407と、この制御装置から信号
を受け又は信号を送る電力供給装置405を含む。誘導
ヘッド402が電力供給装置から電力を受ける。誘導ヘ
ッドはワークピースの隣接する部分に並べられ、ワーク
ピースの周囲から距離を置いて配置される。隣接する誘
導ヘッド間の間隔は、隣接する誘導ヘッドの大きさの半
分より小さく、好適には、誘導ヘッド同士はくっつくか
又は実質的にくっついている。各電力供給装置は、ワー
クピースの部分に伝達される電力を制御するためのフィ
ードバックを含む。変形例では、フィードバックは、誘
導ヘッドに供給される電流又は電力、又はワークピース
に供給される電力に依存する。
ワークピースを誘導加熱する方法及び装置を提供する。 【解決手段】 ワークピース401を誘導加熱する装置
及び方法は、制御装置407と、この制御装置から信号
を受け又は信号を送る電力供給装置405を含む。誘導
ヘッド402が電力供給装置から電力を受ける。誘導ヘ
ッドはワークピースの隣接する部分に並べられ、ワーク
ピースの周囲から距離を置いて配置される。隣接する誘
導ヘッド間の間隔は、隣接する誘導ヘッドの大きさの半
分より小さく、好適には、誘導ヘッド同士はくっつくか
又は実質的にくっついている。各電力供給装置は、ワー
クピースの部分に伝達される電力を制御するためのフィ
ードバックを含む。変形例では、フィードバックは、誘
導ヘッドに供給される電流又は電力、又はワークピース
に供給される電力に依存する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本願発明は、誘導加熱装置に
関し、特に、複式ヘッドを有する誘導加熱システムに関
する。
関し、特に、複式ヘッドを有する誘導加熱システムに関
する。
【0002】
【従来の技術】誘導加熱は、磁性金属物体の特定の領域
に熱を発生させる方法として良く知られている。誘導加
熱は、加熱される金属物体の上、又は周囲の特定の位置
の近くに配置された加熱ループ即ちコイルに交流電気信
号を供給することにより行われる。ループ中で変化する
か又は交番に流れる電流は、加熱される金属中に変化す
る磁束を発生する。この磁束により金属中に誘起された
電流は金属を加熱する。誘導加熱は、多岐にわたる目的
に使用され、この目的は、接着剤の硬化、金属の焼入
れ、ロウ付け、半田付け、及び、加熱が必要とされるそ
の他の製造工程を含む。
に熱を発生させる方法として良く知られている。誘導加
熱は、加熱される金属物体の上、又は周囲の特定の位置
の近くに配置された加熱ループ即ちコイルに交流電気信
号を供給することにより行われる。ループ中で変化する
か又は交番に流れる電流は、加熱される金属中に変化す
る磁束を発生する。この磁束により金属中に誘起された
電流は金属を加熱する。誘導加熱は、多岐にわたる目的
に使用され、この目的は、接着剤の硬化、金属の焼入
れ、ロウ付け、半田付け、及び、加熱が必要とされるそ
の他の製造工程を含む。
【0003】従来の装置は、誘導加熱システムで使用さ
れるように設計された電源供給装置を具備し、それらの
多くは、インバータ電源供給装置を具備する。そのよう
なインバータ電源供給装置は、ワークコイルに供給する
ため、通常キロヘルツ又はメガヘルツの範囲の高周波信
号を発生させる。なされる仕事に関して加熱が最も効率
的となる周波数が通常は存在するため、幾つかの従来装
置は、インバータ電源供給装置は加熱を最適化するよう
に選択された周波数で動作する。加熱強度はまた、発生
した磁束に依存するため、幾つかの従来の誘導加熱装置
は、発生する熱を制御する目的で、加熱コイルに供給さ
れる電流を制御する。従来の、インバータを有する誘導
加熱装置の代表的例は、ミッチェル (Mitchell) に対し
て、1978年5 月30日に発行された米国特許第4,092,509
号である。ミッチェル特許は、誘導加熱装置に電源を供
給するための多くのインバータを開示している。この回
路は、誘導加熱の効率を最大にするため、20〜50k
Hzの範囲で動作するように設計されている。ミッチェ
ル特許が、磁束の強度を制御し、それにより誘導加熱に
より発生する熱を制御することを開示する範囲では、2
つのインバータ回路の内の1つを選択するためにスイッ
チが使用される。例えば、図40で、スイッチ404と
407は、高出力と低出力を選択するために、それぞ
れ、位置404Aと407A又は位置404Bと407
B間を移動する。
れるように設計された電源供給装置を具備し、それらの
多くは、インバータ電源供給装置を具備する。そのよう
なインバータ電源供給装置は、ワークコイルに供給する
ため、通常キロヘルツ又はメガヘルツの範囲の高周波信
号を発生させる。なされる仕事に関して加熱が最も効率
的となる周波数が通常は存在するため、幾つかの従来装
置は、インバータ電源供給装置は加熱を最適化するよう
に選択された周波数で動作する。加熱強度はまた、発生
した磁束に依存するため、幾つかの従来の誘導加熱装置
は、発生する熱を制御する目的で、加熱コイルに供給さ
れる電流を制御する。従来の、インバータを有する誘導
加熱装置の代表的例は、ミッチェル (Mitchell) に対し
て、1978年5 月30日に発行された米国特許第4,092,509
号である。ミッチェル特許は、誘導加熱装置に電源を供
給するための多くのインバータを開示している。この回
路は、誘導加熱の効率を最大にするため、20〜50k
Hzの範囲で動作するように設計されている。ミッチェ
ル特許が、磁束の強度を制御し、それにより誘導加熱に
より発生する熱を制御することを開示する範囲では、2
つのインバータ回路の内の1つを選択するためにスイッ
チが使用される。例えば、図40で、スイッチ404と
407は、高出力と低出力を選択するために、それぞ
れ、位置404Aと407A又は位置404Bと407
B間を移動する。
【0004】インバータ電力供給装置をオン及びオフす
ることにより出力が制御される他のタイプの誘導加熱装
置が、ポーターフィールド(Porterfield)に対して1969
年10月28日に発行された米国特許第3,475,674 号に開示
されている。ポーターフィールド特許により説明された
誘導加熱装置の平均出力電力は、インバータがオンであ
る期間に対するインバータがオフである期間の比に従っ
て変化する。
ることにより出力が制御される他のタイプの誘導加熱装
置が、ポーターフィールド(Porterfield)に対して1969
年10月28日に発行された米国特許第3,475,674 号に開示
されている。ポーターフィールド特許により説明された
誘導加熱装置の平均出力電力は、インバータがオンであ
る期間に対するインバータがオフである期間の比に従っ
て変化する。
【0005】インバータ電力供給装置に有効な他の公知
の誘導加熱装置は、ミッテルマン(Mittelman) に1974年
6月11日に発行された米国特許第3,816,690 号で説明さ
れている。ミッテルマン特許は、可変周波数インバータ
電力供給装置を有する誘導加熱装置を説明している。イ
ンバータの動作周波数は、インバータの出力とワークピ
ースを加熱するために使用されるインダクタンス要素と
の間のエネルギー伝達で最大効率を得るために選択され
ると言われている。ワークピースに適切な熱量を供給す
るために、ミッテルマン特許では、インバータの出力に
伝達されるワット−秒をモニタする。測定されたワット
−秒に応答して、ミッテルマン特許では、選択的にイン
バータをオン及びオフに変える。これにより、誘導加熱
により伝達される平均熱量が制御される。
の誘導加熱装置は、ミッテルマン(Mittelman) に1974年
6月11日に発行された米国特許第3,816,690 号で説明さ
れている。ミッテルマン特許は、可変周波数インバータ
電力供給装置を有する誘導加熱装置を説明している。イ
ンバータの動作周波数は、インバータの出力とワークピ
ースを加熱するために使用されるインダクタンス要素と
の間のエネルギー伝達で最大効率を得るために選択され
ると言われている。ワークピースに適切な熱量を供給す
るために、ミッテルマン特許では、インバータの出力に
伝達されるワット−秒をモニタする。測定されたワット
−秒に応答して、ミッテルマン特許では、選択的にイン
バータをオン及びオフに変える。これにより、誘導加熱
により伝達される平均熱量が制御される。
【0006】上記、誘導加熱により伝達されるパワーを
制御するための各方法はいずれも、周波数が調整できな
いか、或いは加熱装置によりワークピースに伝達される
熱又は電力を適切に制御できないか、又はその両方がで
きなかった。米国特許第5,343,023 号及び第5,504,309
号(これらは本件特許出願人に付与されている)に開示
された従来技術の誘導加熱装置は、周波数制御及びワー
クピースに伝達される熱又は電力を制御する方法を提供
している。これらの誘導加熱システムは、誘導ヘッド、
電力供給装置及び制御装置を含んでいる。それらは、グ
ループで使用され、そこでは、誘導ヘッド、電力供給装
置及び制御装置の相互間は、一対一の対応関係にある。
制御するための各方法はいずれも、周波数が調整できな
いか、或いは加熱装置によりワークピースに伝達される
熱又は電力を適切に制御できないか、又はその両方がで
きなかった。米国特許第5,343,023 号及び第5,504,309
号(これらは本件特許出願人に付与されている)に開示
された従来技術の誘導加熱装置は、周波数制御及びワー
クピースに伝達される熱又は電力を制御する方法を提供
している。これらの誘導加熱システムは、誘導ヘッド、
電力供給装置及び制御装置を含んでいる。それらは、グ
ループで使用され、そこでは、誘導ヘッド、電力供給装
置及び制御装置の相互間は、一対一の対応関係にある。
【0007】誘導加熱装置の1つの使用例は、自動車産
業における接着剤の硬化(又は部分的硬化)である。通
常、接着剤はドアのような自動車部品の周囲に供給され
る。ここで、周囲とは、縁の近く、ワークピースの中心
から離れたところ、又は接着剤が供給されるところを意
味する。誘導加熱装置は、接着剤に隣接するドアを加熱
することにより、接着剤を硬化(ある場合は部分的硬
化)するために使用される。硬化過程の間、周囲に置か
れた接着剤と共にドアは、ネスト(nest) に配置され、
そして、誘導ヘッドが、ワークピースの近くに配置され
る。電力がそこで誘導ヘッドに供給され、ドアのヘッド
の近くの部分が加熱され、そして、接着剤が、所望の温
度で硬化又は部分的に硬化される。同様な効果が金属を
ベースとした接着剤の使用においても生じる。これらの
接着剤は、接着剤に加えられ、誘導により直接加熱され
る金属物質を有する。
業における接着剤の硬化(又は部分的硬化)である。通
常、接着剤はドアのような自動車部品の周囲に供給され
る。ここで、周囲とは、縁の近く、ワークピースの中心
から離れたところ、又は接着剤が供給されるところを意
味する。誘導加熱装置は、接着剤に隣接するドアを加熱
することにより、接着剤を硬化(ある場合は部分的硬
化)するために使用される。硬化過程の間、周囲に置か
れた接着剤と共にドアは、ネスト(nest) に配置され、
そして、誘導ヘッドが、ワークピースの近くに配置され
る。電力がそこで誘導ヘッドに供給され、ドアのヘッド
の近くの部分が加熱され、そして、接着剤が、所望の温
度で硬化又は部分的に硬化される。同様な効果が金属を
ベースとした接着剤の使用においても生じる。これらの
接着剤は、接着剤に加えられ、誘導により直接加熱され
る金属物質を有する。
【0008】接着剤を適切に硬化するために、ヘッドに
よりワークピースに伝達されるエネルギー量は、適切に
制御されなければならない。このエネルギーは、中で
も、ヘッドに伝達されるエネルギー、ヘッド中の損失、
及びワークピースとヘッドの相対位置(これはカップリ
ングに影響する)に依存する。しかしながら、多くの適
用、特に、例えば自動車に対する適用のように、ヘッド
からワークピースへの距離を正確に制御することが困難
なものにおいては、ヘッドからワークピースへの距離
は、ワークピースの異なる位置で変化する。したがっ
て、加熱されるワークピースのそれぞれ異なる位置に伝
達されるエネルギーを制御すること、即ち均等にエネル
ギーを供給することは困難である。
よりワークピースに伝達されるエネルギー量は、適切に
制御されなければならない。このエネルギーは、中で
も、ヘッドに伝達されるエネルギー、ヘッド中の損失、
及びワークピースとヘッドの相対位置(これはカップリ
ングに影響する)に依存する。しかしながら、多くの適
用、特に、例えば自動車に対する適用のように、ヘッド
からワークピースへの距離を正確に制御することが困難
なものにおいては、ヘッドからワークピースへの距離
は、ワークピースの異なる位置で変化する。したがっ
て、加熱されるワークピースのそれぞれ異なる位置に伝
達されるエネルギーを制御すること、即ち均等にエネル
ギーを供給することは困難である。
【0009】大きなワークピースを誘導加熱するために
使用される少なくとも2つの従来装置がある。1つは、
硬化される部分の形状と通常一致した形状の誘導コイル
を備える。したがって、その部分(自動車ドアのような
もの)の全周囲が加熱され、接着剤はこの周囲に沿って
硬化される。他の装置は、多数の誘導ヘッドを有し、各
々は、周囲の1つの部位、又は選択された位置を硬化
し、そして、それらは、単一の電力源に直列に接続され
る。これら両方の装置は米国特許第4,950,348 号で説明
されている。
使用される少なくとも2つの従来装置がある。1つは、
硬化される部分の形状と通常一致した形状の誘導コイル
を備える。したがって、その部分(自動車ドアのような
もの)の全周囲が加熱され、接着剤はこの周囲に沿って
硬化される。他の装置は、多数の誘導ヘッドを有し、各
々は、周囲の1つの部位、又は選択された位置を硬化
し、そして、それらは、単一の電力源に直列に接続され
る。これら両方の装置は米国特許第4,950,348 号で説明
されている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の2つの装置は、重大な欠点を有している。これらは、
(1つのヘッドの各部分、又は複数のヘッドの各々に対
して)単一の電流を供給する。もし、ドア又は他の部分
がネスト内に正確に置かれなければ、ヘッドとワークピ
ース間の距離は周囲の部分に沿って変化することとな
り、ワークピースに伝達される熱(又はエネルギー、又
は電流)はワークピースの回りで均一にならない。した
がって、所望の加熱が得られない。また、「スポット硬
化(spot curing) 」を有する装置は、それが全周囲を硬
化しても、硬化は非均一となるため、所望されないもの
である。
の2つの装置は、重大な欠点を有している。これらは、
(1つのヘッドの各部分、又は複数のヘッドの各々に対
して)単一の電流を供給する。もし、ドア又は他の部分
がネスト内に正確に置かれなければ、ヘッドとワークピ
ース間の距離は周囲の部分に沿って変化することとな
り、ワークピースに伝達される熱(又はエネルギー、又
は電流)はワークピースの回りで均一にならない。した
がって、所望の加熱が得られない。また、「スポット硬
化(spot curing) 」を有する装置は、それが全周囲を硬
化しても、硬化は非均一となるため、所望されないもの
である。
【0011】したがって、所望の加熱を提供するために
別々に制御できる複数のヘッドを使用した、ワークピー
スを誘導加熱する方法及び装置を提供することが望まし
い。さらに、ワークピースの全周囲を誘導加熱すること
ができるような方法及び装置が好適である。その上、よ
り均一な加熱を得るために、別々に制御可能な周囲を加
熱する複数の誘導ヘッドが好適である。
別々に制御できる複数のヘッドを使用した、ワークピー
スを誘導加熱する方法及び装置を提供することが望まし
い。さらに、ワークピースの全周囲を誘導加熱すること
ができるような方法及び装置が好適である。その上、よ
り均一な加熱を得るために、別々に制御可能な周囲を加
熱する複数の誘導ヘッドが好適である。
【0012】また、誘導加熱分野で使用される従来技術
の制御装置は、故障の適切な警告を行わない。通常、従
来装置は、加熱サイクル中に故障が検出されると、その
加熱サイクルの間点灯する故障表示灯を備えるだけであ
る。それが問題の存在を表示するのに適切であったとし
ても、問題が何であるか、その問題がどのように修正さ
れるかということを示すものではない。
の制御装置は、故障の適切な警告を行わない。通常、従
来装置は、加熱サイクル中に故障が検出されると、その
加熱サイクルの間点灯する故障表示灯を備えるだけであ
る。それが問題の存在を表示するのに適切であったとし
ても、問題が何であるか、その問題がどのように修正さ
れるかということを示すものではない。
【0013】したがって、正確な調整ができるように、
故障検出及び故障の記録を提供する誘導加熱システムを
提供することが望ましい。
故障検出及び故障の記録を提供する誘導加熱システムを
提供することが望ましい。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の1態様における
ワークピースを誘導加熱するためのシステムは、制御装
置と、この制御装置に信号を送り、制御装置から信号を
受ける複数の電力供給装置を具備する。複数の誘導ヘッ
ドは電力供給装置の1つから電力を受ける。本発明の第
2の態様においては、誘導ヘッドは、ワークピースの硬
化される部分に隣接して並べられる。1つの変形例で
は、誘導ヘッドはワークピースの周囲から距離を置いて
配置される。隣接する誘導ヘッド間の間隔は、隣接する
誘導ヘッドのサイズの半分より小さく、好適には、誘導
ヘッド同士は、接するか又は実質的に接する。
ワークピースを誘導加熱するためのシステムは、制御装
置と、この制御装置に信号を送り、制御装置から信号を
受ける複数の電力供給装置を具備する。複数の誘導ヘッ
ドは電力供給装置の1つから電力を受ける。本発明の第
2の態様においては、誘導ヘッドは、ワークピースの硬
化される部分に隣接して並べられる。1つの変形例で
は、誘導ヘッドはワークピースの周囲から距離を置いて
配置される。隣接する誘導ヘッド間の間隔は、隣接する
誘導ヘッドのサイズの半分より小さく、好適には、誘導
ヘッド同士は、接するか又は実質的に接する。
【0015】本発明の第3の態様は、制御装置及び各電
力供給装置が、ワークピースの部分に伝達される電力を
制御するためのフィードバックを含む。その変形例で
は、フィードバックは、誘導ヘッドに供給される電流或
いは電力、即ちワークピースに供給される電力に基づ
く。本発明の第4の態様は、ワークピースを誘導加熱す
る方法である。この方法は、ワークピースの各部分に近
接して、複数の誘導ヘッドを並べ、各誘導ヘッドに電力
を供給することを含む。そこでは、隣接する誘導ヘッド
間の間隔は、隣接する誘導ヘッドのサイズの半分以下で
ある。他の実施形態では、複数の誘導ヘッドは1以上の
電力供給装置に接続され、各電力供給装置が制御され
る。
力供給装置が、ワークピースの部分に伝達される電力を
制御するためのフィードバックを含む。その変形例で
は、フィードバックは、誘導ヘッドに供給される電流或
いは電力、即ちワークピースに供給される電力に基づ
く。本発明の第4の態様は、ワークピースを誘導加熱す
る方法である。この方法は、ワークピースの各部分に近
接して、複数の誘導ヘッドを並べ、各誘導ヘッドに電力
を供給することを含む。そこでは、隣接する誘導ヘッド
間の間隔は、隣接する誘導ヘッドのサイズの半分以下で
ある。他の実施形態では、複数の誘導ヘッドは1以上の
電力供給装置に接続され、各電力供給装置が制御され
る。
【0016】本発明の第5の態様は、硬化されるワーク
ピースの周囲の各部分に近接して誘導ヘッドを並べ、そ
して、ワークピースの周囲から距離を置いて配置するス
テップを含む上記の方法を含む。フィードバックは、本
発明の他の態様における各誘導ヘッドを制御するために
使用される。他の実施形態では、フィードバックは、ヘ
ッドへの電流或いは電力、又はワークピースへの電力に
依存する。
ピースの周囲の各部分に近接して誘導ヘッドを並べ、そ
して、ワークピースの周囲から距離を置いて配置するス
テップを含む上記の方法を含む。フィードバックは、本
発明の他の態様における各誘導ヘッドを制御するために
使用される。他の実施形態では、フィードバックは、ヘ
ッドへの電流或いは電力、又はワークピースへの電力に
依存する。
【0017】本発明の他の態様は、連続的に区分された
周囲の誘導加熱システムである。このシステムは、フィ
ードバックを含み、そしてワークピースの全周囲をカバ
ーすることができる。
周囲の誘導加熱システムである。このシステムは、フィ
ードバックを含み、そしてワークピースの全周囲をカバ
ーすることができる。
【0018】
【発明の実施の形態】本発明の少なくとも1つの実施形
態について詳細に説明する前に、本発明は、以下の説明
又は図に示された要素の構成及び配置の具体例に限定さ
れないということが理解されるべきである。本発明は、
他の実施形態を採ることが可能で、種々の方法で実施で
き、好適な実施形態とは、多くの実施形態の1つにすぎ
ないということが理解されるべきである。また、ここで
使用される表現及び用語は、説明のためのものであっ
て、限定のためと考えるべきではない。
態について詳細に説明する前に、本発明は、以下の説明
又は図に示された要素の構成及び配置の具体例に限定さ
れないということが理解されるべきである。本発明は、
他の実施形態を採ることが可能で、種々の方法で実施で
き、好適な実施形態とは、多くの実施形態の1つにすぎ
ないということが理解されるべきである。また、ここで
使用される表現及び用語は、説明のためのものであっ
て、限定のためと考えるべきではない。
【0019】本発明は、1例として、金属片を他の物体
に接着するための接着剤の硬化に使用するような誘導加
熱装置及び誘導加熱システムに関する。このシステム
は、ワークピースに供給するエネルギーの制御を行う複
式ヘッド及び電力供給装置を含み、そして、好適には故
障の検出及び記録システムを含む。概して、本発明によ
る複数の電力供給装置と共にある複式誘導ヘッド及び単
一の制御装置の使用は、フィードバック機構及び制御装
置を広範囲に変形して行うことができる。しかしなが
ら、以下では、制御装置及び電力回路の1実施形態につ
いて十分に説明する。説明される特定の制御装置及びフ
ィードバックシステムは限定して考えられるべきではな
い。
に接着するための接着剤の硬化に使用するような誘導加
熱装置及び誘導加熱システムに関する。このシステム
は、ワークピースに供給するエネルギーの制御を行う複
式ヘッド及び電力供給装置を含み、そして、好適には故
障の検出及び記録システムを含む。概して、本発明によ
る複数の電力供給装置と共にある複式誘導ヘッド及び単
一の制御装置の使用は、フィードバック機構及び制御装
置を広範囲に変形して行うことができる。しかしなが
ら、以下では、制御装置及び電力回路の1実施形態につ
いて十分に説明する。説明される特定の制御装置及びフ
ィードバックシステムは限定して考えられるべきではな
い。
【0020】図1を参照すると、誘導加熱装置100
は、電力インバータ102、出力インバータ104、誘
導ヘッド106、制御装置108、結合器110及び1
12を含む。さらに、図1には、誘導加熱装置100が
加熱するワークピース116と、直流電力源114が示
されている。動作については、電力インバータ102は
直流電力源114から直流電力を受ける。これに代え
て、電力源が交流電力源であって、電力インバータ10
2が整流された交流電力の供給を受けるように整流器が
追加されても良い。電力インバータ102は、そこで、
直流電力供給信号を逆変換し、そして、逆変換された信
号を制御するため、逆変換された信号がパルス幅変調
(インバータ信号の位相制御と呼ぶこともできる。)さ
れ、それによりフィードバック信号に速やかに応答する
に十分に高い(しかし、好適には、インバータ要素にス
トレスを与える程には早くない)第1の周波数の交流信
号を供給する。結合器110は、交流信号電力インバー
タ102のパルス幅又は位相変調に依存する強度を有す
る第2の直流信号を供給するために、交流信号を整流す
る。
は、電力インバータ102、出力インバータ104、誘
導ヘッド106、制御装置108、結合器110及び1
12を含む。さらに、図1には、誘導加熱装置100が
加熱するワークピース116と、直流電力源114が示
されている。動作については、電力インバータ102は
直流電力源114から直流電力を受ける。これに代え
て、電力源が交流電力源であって、電力インバータ10
2が整流された交流電力の供給を受けるように整流器が
追加されても良い。電力インバータ102は、そこで、
直流電力供給信号を逆変換し、そして、逆変換された信
号を制御するため、逆変換された信号がパルス幅変調
(インバータ信号の位相制御と呼ぶこともできる。)さ
れ、それによりフィードバック信号に速やかに応答する
に十分に高い(しかし、好適には、インバータ要素にス
トレスを与える程には早くない)第1の周波数の交流信
号を供給する。結合器110は、交流信号電力インバー
タ102のパルス幅又は位相変調に依存する強度を有す
る第2の直流信号を供給するために、交流信号を整流す
る。
【0021】結合器110の出力の第2の直流信号は、
出力インバータ104に供給される。出力インバータ1
04は、直流信号を、使用される誘導ヘッドに与えられ
る加熱を最大限にするように選択された周波数に逆変換
する。この周波数は、製作所で設定され、ユーザにより
調整され、又は、出力回路のLC時定数(誘導コイル及
びキャパシタを含む)に依存する。交流信号の強度は、
直流入力信号の強度に依存し、従って、電力インバータ
102のパルス幅変調に応答する。交流信号は、結合器
112により伝達され、誘導ヘッド106に供給され
る。
出力インバータ104に供給される。出力インバータ1
04は、直流信号を、使用される誘導ヘッドに与えられ
る加熱を最大限にするように選択された周波数に逆変換
する。この周波数は、製作所で設定され、ユーザにより
調整され、又は、出力回路のLC時定数(誘導コイル及
びキャパシタを含む)に依存する。交流信号の強度は、
直流入力信号の強度に依存し、従って、電力インバータ
102のパルス幅変調に応答する。交流信号は、結合器
112により伝達され、誘導ヘッド106に供給され
る。
【0022】誘導ヘッド106に流れる交流電流は、ワ
ークピース116中に電流を誘起し、従って、誘導ヘッ
ド106に近接した位置において、ワークピース116
を加熱する。ワークピース116に発生する熱量は、ワ
ークピース中に誘起される磁束に依存する。磁束は、出
力インバータ104により供給される信号の強度に対応
し、従って更に、電力インバータ102の位相変調に対
応する。制御装置108は、電力インバータ102のパ
ルス幅変調、及び出力インバータ104の出力の動作周
波数を制御するために設けられる。
ークピース116中に電流を誘起し、従って、誘導ヘッ
ド106に近接した位置において、ワークピース116
を加熱する。ワークピース116に発生する熱量は、ワ
ークピース中に誘起される磁束に依存する。磁束は、出
力インバータ104により供給される信号の強度に対応
し、従って更に、電力インバータ102の位相変調に対
応する。制御装置108は、電力インバータ102のパ
ルス幅変調、及び出力インバータ104の出力の動作周
波数を制御するために設けられる。
【0023】図2には、電力インバータ102が、3相
整流器202と共に示されている。電力インバータ10
2は複数のMOSFET Q1−Q4、複数の容量C1
−C10、複数のダイオードD1−D8、複数の抵抗R
1−R7、及び1つのインダクタL1を含むものとして
図示されている。結合器110の一部である変圧器T1
が更に図示されている。動作において、3相整流器20
2は、好適には460Vの3相交流信号を整流して得た
1200Vで、100A以上の電流を供給する。
整流器202と共に示されている。電力インバータ10
2は複数のMOSFET Q1−Q4、複数の容量C1
−C10、複数のダイオードD1−D8、複数の抵抗R
1−R7、及び1つのインダクタL1を含むものとして
図示されている。結合器110の一部である変圧器T1
が更に図示されている。動作において、3相整流器20
2は、好適には460Vの3相交流信号を整流して得た
1200Vで、100A以上の電流を供給する。
【0024】一般に、最初に変圧器T1の1次側をある
方向に流れ、次に変圧器T1の1次側を反対方向に流れ
る電流を供給するための、2つの相互に排他的な電流経
路がある。これらの電流経路は、第1に、3相整流器の
正の出力側から、MOSFET Q1、容量C5、変圧
器T1の1次側、MOSFET Q4を通して、整流器
の負出力に戻る経路、及び、第2に、容量C5から、M
OSFET Q2、MOSFET Q3、変圧器T1の
1次側を通して、容量C5に戻る経路である。これらの
経路は、MOSFET Q1及びQ4をオンとし、MO
SFET Q2及びQ3をオフに、又はその逆にMOS
FET Q2及びQ3をオンに、MOSFET Q1及
びQ4をオフにすることにより選択される。
方向に流れ、次に変圧器T1の1次側を反対方向に流れ
る電流を供給するための、2つの相互に排他的な電流経
路がある。これらの電流経路は、第1に、3相整流器の
正の出力側から、MOSFET Q1、容量C5、変圧
器T1の1次側、MOSFET Q4を通して、整流器
の負出力に戻る経路、及び、第2に、容量C5から、M
OSFET Q2、MOSFET Q3、変圧器T1の
1次側を通して、容量C5に戻る経路である。これらの
経路は、MOSFET Q1及びQ4をオンとし、MO
SFET Q2及びQ3をオフに、又はその逆にMOS
FET Q2及びQ3をオンに、MOSFET Q1及
びQ4をオフにすることにより選択される。
【0025】動作において、容量C5は、325V、即
ち650Vの半分に充電される。したがって、MOSF
ET Q1及びQ4がオンとなると、MOSFET Q
1及びQ4の電圧降下は無視でき、約325V(650
V電源から容量C5間の325Vがマイナスされた値)
が変圧器T1の1次側に供給され、1次側の上側端子が
下側端子に対して正となる。
ち650Vの半分に充電される。したがって、MOSF
ET Q1及びQ4がオンとなると、MOSFET Q
1及びQ4の電圧降下は無視でき、約325V(650
V電源から容量C5間の325Vがマイナスされた値)
が変圧器T1の1次側に供給され、1次側の上側端子が
下側端子に対して正となる。
【0026】MOSFET Q2,Q3がオンで、MO
SFET Q1,Q4がオフとなると、約325Vが変
圧器T1の1次側間に反対方向に印加される。容量C6
−C9は、MOSFET Q2,Q3間の電圧を325
V即ち整流された入力の半分に固定するために設けられ
る。MOSFET Q2,Q3がオンのとき、MOSF
ET Q2と容量C5間の電圧は、MOSFET Q
2,Q3と容量C6−C9に共通のノードでの電圧、即
ち約325Vに固定される。8μFの高電流ポリプロピ
レンキャパシタである容量C5間の電圧は、325Vで
あり、容量C5が大容量であることにより、急激には変
化しない。したがって、変圧器T1の1次側の上端に印
加される電圧は0Vである。また、MOSFET Q3
及び容量C6−C9を通して、325Vが変圧器T1の
1次側下端に印加される。したがって、MOSFET
Q2,Q3をオンにすると変圧器T1の1次側に325
Vが印加されるが、MOSFET Q1,Q4をオンす
ることにより反対方向の325Vが印加される。
SFET Q1,Q4がオフとなると、約325Vが変
圧器T1の1次側間に反対方向に印加される。容量C6
−C9は、MOSFET Q2,Q3間の電圧を325
V即ち整流された入力の半分に固定するために設けられ
る。MOSFET Q2,Q3がオンのとき、MOSF
ET Q2と容量C5間の電圧は、MOSFET Q
2,Q3と容量C6−C9に共通のノードでの電圧、即
ち約325Vに固定される。8μFの高電流ポリプロピ
レンキャパシタである容量C5間の電圧は、325Vで
あり、容量C5が大容量であることにより、急激には変
化しない。したがって、変圧器T1の1次側の上端に印
加される電圧は0Vである。また、MOSFET Q3
及び容量C6−C9を通して、325Vが変圧器T1の
1次側下端に印加される。したがって、MOSFET
Q2,Q3をオンにすると変圧器T1の1次側に325
Vが印加されるが、MOSFET Q1,Q4をオンす
ることにより反対方向の325Vが印加される。
【0027】変圧器T1の1次側に印加される信号をパ
ルス幅変調又は位相制御するために、MOSFET Q
2及びQ3は、好適には約50kHzの一定周波数でオ
ンオフをする。MOSFET Q1とQ2は、180°
の位相ズレがあり、各々は、50%のデューティーサイ
クルを有する。MOSFET Q3とQ4も又、50%
のデューティーサイクルを有し、そして180°の位相
ズレがある。また、MOSFET Q3とQ4は、それ
ぞれMOSFET Q2とQ1に従属し、それぞれMO
SFET Q1とQ2がオンの時間に対応して、0から
180°位相がずれてオンとされる。MOSFET Q
1,Q4の両方がオンであるか、MOSFET Q2,
Q3の両方がオンであるときにのみ、変圧器T1の1次
側にパルスが印加されることから、MOSFET Q1
に対するMOSFET Q4の位相、及びMOSFET
Q2に対するMOSFET Q3の位相が、変圧器T
1の1次側に印加される信号のパルス幅を決定する。M
OSFET Q3とQ4が互いに180°の位相ズレが
あることから、それぞれは、MOSFET Q2及びQ
1に対して、同一量だけ位相が各々ずれる。
ルス幅変調又は位相制御するために、MOSFET Q
2及びQ3は、好適には約50kHzの一定周波数でオ
ンオフをする。MOSFET Q1とQ2は、180°
の位相ズレがあり、各々は、50%のデューティーサイ
クルを有する。MOSFET Q3とQ4も又、50%
のデューティーサイクルを有し、そして180°の位相
ズレがある。また、MOSFET Q3とQ4は、それ
ぞれMOSFET Q2とQ1に従属し、それぞれMO
SFET Q1とQ2がオンの時間に対応して、0から
180°位相がずれてオンとされる。MOSFET Q
1,Q4の両方がオンであるか、MOSFET Q2,
Q3の両方がオンであるときにのみ、変圧器T1の1次
側にパルスが印加されることから、MOSFET Q1
に対するMOSFET Q4の位相、及びMOSFET
Q2に対するMOSFET Q3の位相が、変圧器T
1の1次側に印加される信号のパルス幅を決定する。M
OSFET Q3とQ4が互いに180°の位相ズレが
あることから、それぞれは、MOSFET Q2及びQ
1に対して、同一量だけ位相が各々ずれる。
【0028】例えば、MOSFET Q3が、MOSF
ET Q2に関して(位相で)0°のずれであれば、M
OSFET Q3は、MOSFET Q2がオンである
全半サイクルの間、オンである。そして、完全に半サイ
クル分のパルスが変圧器T1の1次側に印加される。ま
た、もし、MOSFET Q3がMOSFET Q2と
同相であれば、そこで、MOSFET Q4もMOSF
ET Q1と同相とされ、そして、他の全半サイクルの
間パルスが変圧器T1の1次側に供給される。反対に、
MOSFET Q3がMOSFET Q2に対して18
0°位相がズレているときは、MOSFET Q3は、
MOSFET Q2がオンである全半サイクルの間、オ
フとされ、そして、パルスは変圧器T1の1次側に印加
されない。同様に、MOSFET Q4がMOSFET
Q1に関して180°位相ズレがあれば、他の半サイ
クルでもパルスは供給されない。
ET Q2に関して(位相で)0°のずれであれば、M
OSFET Q3は、MOSFET Q2がオンである
全半サイクルの間、オンである。そして、完全に半サイ
クル分のパルスが変圧器T1の1次側に印加される。ま
た、もし、MOSFET Q3がMOSFET Q2と
同相であれば、そこで、MOSFET Q4もMOSF
ET Q1と同相とされ、そして、他の全半サイクルの
間パルスが変圧器T1の1次側に供給される。反対に、
MOSFET Q3がMOSFET Q2に対して18
0°位相がズレているときは、MOSFET Q3は、
MOSFET Q2がオンである全半サイクルの間、オ
フとされ、そして、パルスは変圧器T1の1次側に印加
されない。同様に、MOSFET Q4がMOSFET
Q1に関して180°位相ズレがあれば、他の半サイ
クルでもパルスは供給されない。
【0029】一般に、MOSFET Q3がMOSFE
T Q2に関して位相がズレ、同量だけMOSFET
Q4がMOSFET Q1に関して位相がずれているこ
とにより、着実な動作で、反対極性のパルスが同一幅と
なる。したがって、変圧器T1の1次側に印加される3
25Vのパルスの幅は、MOSFET Q1に対するM
OSFET Q4の位相と、MOSFET Q2に対す
るMOSFET Q3の位相に依存する。
T Q2に関して位相がズレ、同量だけMOSFET
Q4がMOSFET Q1に関して位相がずれているこ
とにより、着実な動作で、反対極性のパルスが同一幅と
なる。したがって、変圧器T1の1次側に印加される3
25Vのパルスの幅は、MOSFET Q1に対するM
OSFET Q4の位相と、MOSFET Q2に対す
るMOSFET Q3の位相に依存する。
【0030】したがって、電力インバータ102の全電
流出力を制御するため、制御装置108は、MOSFE
T Q1−Q4のゲートに印加され、そして、MOSF
ETQ2及びQ1に対してMOSFET Q3及びQ4
の位相を制御する。なお、制御装置108は、通常のパ
ルス幅変調器を含むことができる。これに代えて、制御
装置108は、MOSFET Q1及びQ2の制御を行
うために、ハリスセミコンダクタ社(Harris Semiconduc
tor)から入手可能なCMOS 4098 デュアルタイマのよ
うな複数のタイマ、及びフリップフロップを含んでも良
い。MOSFET Q2及びQ1に従属するMOSFE
T Q3及びQ4の制御を行うために、そのフリップフ
ロップに接続された出力部を有し、傾斜波発生器に接続
された入力部を有する比較器と、MOSFET Q1/
Q2及びQ4/Q3間の所望の位相差に依存する強度を
有する信号が使用されても良い。したがって、要素を保
護するため、高熱がMOSFET Q1−Q4に発生し
ないことを保証することの補助として、全部のMOSF
ETが50%のデューティーサイクルを有する状態の動
作であっても、パルスは狭くても広くても良い。例え
ば、Q1又はQ3がオンとなる前にQ2又はQ4が完全
にオフとなるように、Q1又はQ3をオンすることが、
それぞれQ2又はQ4のオフよりわずかに遅延する不感
帯を設けることが望ましい。
流出力を制御するため、制御装置108は、MOSFE
T Q1−Q4のゲートに印加され、そして、MOSF
ETQ2及びQ1に対してMOSFET Q3及びQ4
の位相を制御する。なお、制御装置108は、通常のパ
ルス幅変調器を含むことができる。これに代えて、制御
装置108は、MOSFET Q1及びQ2の制御を行
うために、ハリスセミコンダクタ社(Harris Semiconduc
tor)から入手可能なCMOS 4098 デュアルタイマのよ
うな複数のタイマ、及びフリップフロップを含んでも良
い。MOSFET Q2及びQ1に従属するMOSFE
T Q3及びQ4の制御を行うために、そのフリップフ
ロップに接続された出力部を有し、傾斜波発生器に接続
された入力部を有する比較器と、MOSFET Q1/
Q2及びQ4/Q3間の所望の位相差に依存する強度を
有する信号が使用されても良い。したがって、要素を保
護するため、高熱がMOSFET Q1−Q4に発生し
ないことを保証することの補助として、全部のMOSF
ETが50%のデューティーサイクルを有する状態の動
作であっても、パルスは狭くても広くても良い。例え
ば、Q1又はQ3がオンとなる前にQ2又はQ4が完全
にオフとなるように、Q1又はQ3をオンすることが、
それぞれQ2又はQ4のオフよりわずかに遅延する不感
帯を設けることが望ましい。
【0031】容量C1−C4は、小型ポリプロピレン緩
衝容量であり、ダイオードD1−D6及び抵抗R5及び
R6は、MOSFET Q1−Q4を保護するために設
けられている。容量C6及びC8は、典型的には170
0μFの大型電解キャパシタで、3相整流器202によ
り供給された電圧を、MOSFET Q2及びQ3の共
通ノードにおいて供給電圧の半分に分割する。容量C7
及びC9は、8μFの高電流ポリプロピレンキャパシタ
で、MOSFET Q2及びQ3の共通ノードに表れる
電圧を滑らかにするために設けられる。ダイオードD7
及びD8並びに、容量C10と組み合わされた抵抗R7
及びインダクタL1は、MOSFETQ2及びQ3に共
通なノードのアンバランスを防ぐために設けられる。特
に、容量C6及びC7が、容量C8及びC9のそれと異
なる電圧となったとき、インダクタL1は、流出インダ
クタとして動作し、そして、容量C6及びC7の電圧を
容量C8及びC9の電圧と等しくさせる。抵抗R1−R
4は、MOSFET Q1−Q4のゲートを保護する。
衝容量であり、ダイオードD1−D6及び抵抗R5及び
R6は、MOSFET Q1−Q4を保護するために設
けられている。容量C6及びC8は、典型的には170
0μFの大型電解キャパシタで、3相整流器202によ
り供給された電圧を、MOSFET Q2及びQ3の共
通ノードにおいて供給電圧の半分に分割する。容量C7
及びC9は、8μFの高電流ポリプロピレンキャパシタ
で、MOSFET Q2及びQ3の共通ノードに表れる
電圧を滑らかにするために設けられる。ダイオードD7
及びD8並びに、容量C10と組み合わされた抵抗R7
及びインダクタL1は、MOSFETQ2及びQ3に共
通なノードのアンバランスを防ぐために設けられる。特
に、容量C6及びC7が、容量C8及びC9のそれと異
なる電圧となったとき、インダクタL1は、流出インダ
クタとして動作し、そして、容量C6及びC7の電圧を
容量C8及びC9の電圧と等しくさせる。抵抗R1−R
4は、MOSFET Q1−Q4のゲートを保護する。
【0032】図3を参照すると、結合器110、出力イ
ンバータ104、結合器112、及び誘導ヘッド106
が示されている。結合器110は変圧器T1、複数のダ
イオードD9−D12、電圧調整器VR1、及び容量C
11を含む。変圧器T1の1次側は電力インバータ10
2の出力に接続される。上述のように、変圧器T1の1
次側は、ここでは例えば約50kHzの所望の周波数
で、パルス幅変調された交流信号を受ける。パルスの幅
は、上述したような位相制御装置108により決定され
る。変圧器T1の2次側は、ダイオードD9−D12に
より構成され、交流信号を整流するダイオードブリッジ
に接続される。整流された信号は、容量C11に印加さ
れて、そこに電圧が表れる。電圧調整器VR1は、容量
C11に表れる電圧が、インバータの要素を保護するた
めに選択された所定の限界より大きくならないように保
証するために設けられる。容量C11に表れる電圧は、
変圧器T1の2次側に誘起される全電流に直接関係し、
電力インバータ102により発生したパルスの幅に対応
する。容量C11の直流電圧は、出力インバータ104
への直流入力として供給される。
ンバータ104、結合器112、及び誘導ヘッド106
が示されている。結合器110は変圧器T1、複数のダ
イオードD9−D12、電圧調整器VR1、及び容量C
11を含む。変圧器T1の1次側は電力インバータ10
2の出力に接続される。上述のように、変圧器T1の1
次側は、ここでは例えば約50kHzの所望の周波数
で、パルス幅変調された交流信号を受ける。パルスの幅
は、上述したような位相制御装置108により決定され
る。変圧器T1の2次側は、ダイオードD9−D12に
より構成され、交流信号を整流するダイオードブリッジ
に接続される。整流された信号は、容量C11に印加さ
れて、そこに電圧が表れる。電圧調整器VR1は、容量
C11に表れる電圧が、インバータの要素を保護するた
めに選択された所定の限界より大きくならないように保
証するために設けられる。容量C11に表れる電圧は、
変圧器T1の2次側に誘起される全電流に直接関係し、
電力インバータ102により発生したパルスの幅に対応
する。容量C11の直流電圧は、出力インバータ104
への直流入力として供給される。
【0033】出力インバータ104は、予め設定された
周波数又はユーザが調整した周波数、例えば、10kH
zから1MHzの間、好ましくは、25kHzから50
kHzの間の周波数で動作する通常のインバータであっ
て良い。周波数範囲は、誘導加熱装置の使用形態に応じ
て高くも低くもできる。出力インバータ104は、トラ
ンジスタQ10−Q13及び容量C12−C17を含
む。トランジスタQ10及びQ12は一致してオン及び
オフをし、トランジスタQ11及びQ14は一致してオ
ン及びオフをする。さらに、トランジスタQ10及びQ
12がオンのときは、必ずトランジスタQ11及びQ1
3はオフとなる。一対のトランジスタがオンとなる前
に、他の対のトランジスタがオフとなることを許容する
不感帯を設けることが必要となる。制御装置108は、
トランジスタQ10−Q13のゲートにオン及びオフ信
号を適切に供給する。容量C12及びC15−C17
は、トランジスタQ10−Q13がスイッチオフすると
きのスイッチングロスを除去するために設けられる。容
量C13及びC14は、出力変圧器T3を通る直流電流
をブロックし、変圧器T3が飽和することを防止するた
めに設けられる。
周波数又はユーザが調整した周波数、例えば、10kH
zから1MHzの間、好ましくは、25kHzから50
kHzの間の周波数で動作する通常のインバータであっ
て良い。周波数範囲は、誘導加熱装置の使用形態に応じ
て高くも低くもできる。出力インバータ104は、トラ
ンジスタQ10−Q13及び容量C12−C17を含
む。トランジスタQ10及びQ12は一致してオン及び
オフをし、トランジスタQ11及びQ14は一致してオ
ン及びオフをする。さらに、トランジスタQ10及びQ
12がオンのときは、必ずトランジスタQ11及びQ1
3はオフとなる。一対のトランジスタがオンとなる前
に、他の対のトランジスタがオフとなることを許容する
不感帯を設けることが必要となる。制御装置108は、
トランジスタQ10−Q13のゲートにオン及びオフ信
号を適切に供給する。容量C12及びC15−C17
は、トランジスタQ10−Q13がスイッチオフすると
きのスイッチングロスを除去するために設けられる。容
量C13及びC14は、出力変圧器T3を通る直流電流
をブロックし、変圧器T3が飽和することを防止するた
めに設けられる。
【0034】出力インバータ104の出力は、結合器1
12に供給される。結合器112は、60ターンの2次
巻線と1ターンの1次側を備えたフェライト製のトロイ
ダルコアである電流フィードバック装置301を含む。
1ターンの1次側は、変圧器T3の1次側に接続され
る。電流フィードバック装置301の出力は、通常の方
法で、電流インバータ102のパルス幅を調整する制御
装置108に供給される。電流フィードバックに加え
て、制御装置108に電圧フィードバックを供給するこ
とができる。制御装置108はそこで、誘導ヘッド10
6に伝達される電力(電圧×電流)を決定する。
12に供給される。結合器112は、60ターンの2次
巻線と1ターンの1次側を備えたフェライト製のトロイ
ダルコアである電流フィードバック装置301を含む。
1ターンの1次側は、変圧器T3の1次側に接続され
る。電流フィードバック装置301の出力は、通常の方
法で、電流インバータ102のパルス幅を調整する制御
装置108に供給される。電流フィードバックに加え
て、制御装置108に電圧フィードバックを供給するこ
とができる。制御装置108はそこで、誘導ヘッド10
6に伝達される電力(電圧×電流)を決定する。
【0035】制御装置108は、更に、誘導ヘッド10
6の抵抗と電流の2乗の積である、誘導ヘッド中の抵抗
による誘導ヘッド106で失われる熱を決定する。伝達
された電力と誘導ヘッドで失われた電力の差がワークピ
ース116に伝達される電力に等しい。乗算は、バー・
ブラウン社(Burr Brown)から得られるMPY634 KP チップ
のような、良く知られた乗算チップを使用することによ
り実行することができ、引き算は、演算増幅器(op amp)
を用いて実行することができる。出力インバータ104
の出力は、同軸変圧器であることが好適な変圧器T3の
1次巻線を通して供給され、1例では、誘導ヘッド10
6に印加される2ターンのループである変圧器T3の2
次巻線に電力を誘起する。したがって、出力インバータ
104が動作周波数で変圧器T3の1次側を通して電流
を駆動するとき、同一周波数の電流が、誘導ヘッド10
6に誘起され、それによりワークピースを加熱する。
6の抵抗と電流の2乗の積である、誘導ヘッド中の抵抗
による誘導ヘッド106で失われる熱を決定する。伝達
された電力と誘導ヘッドで失われた電力の差がワークピ
ース116に伝達される電力に等しい。乗算は、バー・
ブラウン社(Burr Brown)から得られるMPY634 KP チップ
のような、良く知られた乗算チップを使用することによ
り実行することができ、引き算は、演算増幅器(op amp)
を用いて実行することができる。出力インバータ104
の出力は、同軸変圧器であることが好適な変圧器T3の
1次巻線を通して供給され、1例では、誘導ヘッド10
6に印加される2ターンのループである変圧器T3の2
次巻線に電力を誘起する。したがって、出力インバータ
104が動作周波数で変圧器T3の1次側を通して電流
を駆動するとき、同一周波数の電流が、誘導ヘッド10
6に誘起され、それによりワークピースを加熱する。
【0036】本発明は、既に説明した特定のフィードバ
ック機構以外のフィードバック機構を用いても同様に良
好に動作する。例えば、ワークピース上での温度の監視
を行うことができる。これに代えて、誘導ヘッド、電力
供給装置、又は従来例で説明されたフィードバックシス
テムの他の電気的特性(電流、電圧、電力、エネルギー
の種々の組み合わせ)が使用できる。したがって、本発
明は、正確な機構が本発明にとって重要でないことによ
り、実質的にいかなるフィードバック機構と共に使用で
きると考えられる。
ック機構以外のフィードバック機構を用いても同様に良
好に動作する。例えば、ワークピース上での温度の監視
を行うことができる。これに代えて、誘導ヘッド、電力
供給装置、又は従来例で説明されたフィードバックシス
テムの他の電気的特性(電流、電圧、電力、エネルギー
の種々の組み合わせ)が使用できる。したがって、本発
明は、正確な機構が本発明にとって重要でないことによ
り、実質的にいかなるフィードバック機構と共に使用で
きると考えられる。
【0037】図4を参照すると、本発明に従って作成さ
れた複式ヘッド誘導加熱システムが示されている。図示
の典型的なシステムが、複数の誘導ヘッド403A−4
03Hと共に自動車ドア401の周囲、又は周囲の部
分、を硬化するために使用される。誘導ヘッド403A
−403Hは、ワークピース(本例ではドア401)の
周囲に並ぶように形成される。各誘導ヘッド403A−
403Hは、整合変圧器402A−402Hに接続され
る。
れた複式ヘッド誘導加熱システムが示されている。図示
の典型的なシステムが、複数の誘導ヘッド403A−4
03Hと共に自動車ドア401の周囲、又は周囲の部
分、を硬化するために使用される。誘導ヘッド403A
−403Hは、ワークピース(本例ではドア401)の
周囲に並ぶように形成される。各誘導ヘッド403A−
403Hは、整合変圧器402A−402Hに接続され
る。
【0038】各整合変圧器402A−402Hは、電力
源405A−405Hに接続される。各電力源405A
−405Hは、入力電力を受け、整合変圧器及びヘッド
に適切な交流信号を供給する回路を含み、誘導ヘッドに
信号を結合する。例えば、好適な実施形態においては、
各電力源405A−405Hは、図3に示したような、
電力インバータ、結合器、及び出力インバータを含む。
しかしながら、本発明は、上記に示された好適な実施形
態に限定されると考えるべきではなく、どのような適当
な誘導加熱電力源でも十分である。
源405A−405Hに接続される。各電力源405A
−405Hは、入力電力を受け、整合変圧器及びヘッド
に適切な交流信号を供給する回路を含み、誘導ヘッドに
信号を結合する。例えば、好適な実施形態においては、
各電力源405A−405Hは、図3に示したような、
電力インバータ、結合器、及び出力インバータを含む。
しかしながら、本発明は、上記に示された好適な実施形
態に限定されると考えるべきではなく、どのような適当
な誘導加熱電力源でも十分である。
【0039】好適な実施形態では、各電力源405A−
405Hは制御装置407に接続される。制御装置40
7は、ミニコンピュータ又はマイクロプロセッサを含
み、そして、各電力源405A−405Hに対する時間
及び電力のパラメータをプログラムするために使用され
る。好適な実施形態では、制御装置407は、各誘導ヘ
ッド403A−403Hが適当な時間の間使用され、そ
して、適当な電力量を受けることを保証するために使用
される。加えて、回路図に示すように、信号は、フィー
ドバックを供給するため、上述のように、整合変圧器か
ら電力源に供給される。
405Hは制御装置407に接続される。制御装置40
7は、ミニコンピュータ又はマイクロプロセッサを含
み、そして、各電力源405A−405Hに対する時間
及び電力のパラメータをプログラムするために使用され
る。好適な実施形態では、制御装置407は、各誘導ヘ
ッド403A−403Hが適当な時間の間使用され、そ
して、適当な電力量を受けることを保証するために使用
される。加えて、回路図に示すように、信号は、フィー
ドバックを供給するため、上述のように、整合変圧器か
ら電力源に供給される。
【0040】したがって、図1−3を参照して説明した
ように、フィードバックシステムを使用して、各電力源
は、整合変圧器及び対応する誘導ヘッドに伝達される電
力を個々に調整でき、それにより、適切な加熱量がワー
クピース401に伝達される。例えば、フィードバック
は、誘導ヘッド403A及び整合変圧器402Aから電
力源405Aに供給される。所望の電力及びフィードバ
ック信号に従って、電力源405Aは、適切なエネルギ
ー量がワークピース401に伝達されるように、誘導ヘ
ッド403Aに伝達する電流を調整する。例えば、誘導
ヘッド403Bが正確に所望の位置に置かれなければ、
そこでは、電流源405Bは、不正確な配置を補償する
ため、より多くの電流が誘導ヘッド403Aに伝達され
るように、整合変圧器402Bに伝達される電流を増加
する。所望の加熱を表示する信号は、制御装置407に
よって対応する電流源405A−405Hに供給され
る。1つの変形例では、制御装置は電流源と一体化され
る。さらには、複数の電流源は、ネット状に接続され
る。
ように、フィードバックシステムを使用して、各電力源
は、整合変圧器及び対応する誘導ヘッドに伝達される電
力を個々に調整でき、それにより、適切な加熱量がワー
クピース401に伝達される。例えば、フィードバック
は、誘導ヘッド403A及び整合変圧器402Aから電
力源405Aに供給される。所望の電力及びフィードバ
ック信号に従って、電力源405Aは、適切なエネルギ
ー量がワークピース401に伝達されるように、誘導ヘ
ッド403Aに伝達する電流を調整する。例えば、誘導
ヘッド403Bが正確に所望の位置に置かれなければ、
そこでは、電流源405Bは、不正確な配置を補償する
ため、より多くの電流が誘導ヘッド403Aに伝達され
るように、整合変圧器402Bに伝達される電流を増加
する。所望の加熱を表示する信号は、制御装置407に
よって対応する電流源405A−405Hに供給され
る。1つの変形例では、制御装置は電流源と一体化され
る。さらには、複数の電流源は、ネット状に接続され
る。
【0041】以上説明したように、本発明は、ワークピ
ースの全周囲を硬化することができるが、ワークピース
に伝達されるエネルギーが、ワークピースの各部分に対
してより正確に制御されるように、硬化を部分的にする
こともできる。この新規な装置は、連続した部分の周囲
に対する誘導加熱システムとして適用される。この部分
は、ヘッド自身より小さい誘導ヘッド間の間隔は別とし
て、通常、ワークピースの全周囲(即ち、その連続部
分)をカバーする。好適な実施形態では、隣接するヘッ
ドは相互に接触又はほぼ接触する。他の実施形態では、
隣接したヘッドは重ね合わされる。
ースの全周囲を硬化することができるが、ワークピース
に伝達されるエネルギーが、ワークピースの各部分に対
してより正確に制御されるように、硬化を部分的にする
こともできる。この新規な装置は、連続した部分の周囲
に対する誘導加熱システムとして適用される。この部分
は、ヘッド自身より小さい誘導ヘッド間の間隔は別とし
て、通常、ワークピースの全周囲(即ち、その連続部
分)をカバーする。好適な実施形態では、隣接するヘッ
ドは相互に接触又はほぼ接触する。他の実施形態では、
隣接したヘッドは重ね合わされる。
【0042】当業者であれば、多くのフィードバックシ
ステムが採用され得るということを理解できるであろ
う。さらに、オープンループシステムが採用できる。い
ずれの場合においても、部分周囲硬化システムが有する
利点は、ワークピースの個々の部分の制御を許容すると
いう利点を得る。フィードバックシステムが使用される
としても、どのような形式のフィードバックが使用され
るかは重要ではない。また、電力源が誘導ヘッドに接続
される(好適には整合変圧器を通すが、これは必須のこ
とではない)限りは、電力源を特定の実施形態とするこ
とは重要でない。
ステムが採用され得るということを理解できるであろ
う。さらに、オープンループシステムが採用できる。い
ずれの場合においても、部分周囲硬化システムが有する
利点は、ワークピースの個々の部分の制御を許容すると
いう利点を得る。フィードバックシステムが使用される
としても、どのような形式のフィードバックが使用され
るかは重要ではない。また、電力源が誘導ヘッドに接続
される(好適には整合変圧器を通すが、これは必須のこ
とではない)限りは、電力源を特定の実施形態とするこ
とは重要でない。
【0043】他の装置例は、ワークピースの一部のみを
カバーするヘッドを有すること、又は各ヘッド及び電力
供給装置に対する専用の制御装置を有することを含む。
この装置例では、複数のヘッドは、ワークピースの周囲
の全部又は一部をカバーする部分を形成することができ
る。他の装置は、ワークピースの周囲の一部又は全部を
カバーする複数のヘッドを使用し、そして、複数のヘッ
ドは単一の電力供給装置に接続される。
カバーするヘッドを有すること、又は各ヘッド及び電力
供給装置に対する専用の制御装置を有することを含む。
この装置例では、複数のヘッドは、ワークピースの周囲
の全部又は一部をカバーする部分を形成することができ
る。他の装置は、ワークピースの周囲の一部又は全部を
カバーする複数のヘッドを使用し、そして、複数のヘッ
ドは単一の電力供給装置に接続される。
【0044】本発明の他の新規な態様は、制御装置40
7の使用である。1つの実施形態では、制御装置407
は、例えば、8051マイクロプロセッサを有するコンピユ
ータのマイクロプロセッサである。単一のヘッドの実施
形態では、806196KBのマイクロプロセッサが使用され
る。マイクロプロセッサは、出力として、電力源403
A−403Hへ、所望の加熱時間及び誘導加熱処理に使
用される電力を表示する情報を与える。制御装置407
は、好適な実施形態では、誘導加熱処理中の故障状態の
記録を可能とするプログラムを含む。また、制御装置4
07は、付加的に、補助装置をオン又はオフさせるよう
な、入力/出力制御を供給する。例えば、加熱サイクル
の最後において、ワークピースを冷却するため、冷却ポ
ンプがターンオンされ、又は、加熱が開始される前に、
クランプが動作させられる。この入力/出力制御は、特
に、非自動の適用形態に対して有効である。
7の使用である。1つの実施形態では、制御装置407
は、例えば、8051マイクロプロセッサを有するコンピユ
ータのマイクロプロセッサである。単一のヘッドの実施
形態では、806196KBのマイクロプロセッサが使用され
る。マイクロプロセッサは、出力として、電力源403
A−403Hへ、所望の加熱時間及び誘導加熱処理に使
用される電力を表示する情報を与える。制御装置407
は、好適な実施形態では、誘導加熱処理中の故障状態の
記録を可能とするプログラムを含む。また、制御装置4
07は、付加的に、補助装置をオン又はオフさせるよう
な、入力/出力制御を供給する。例えば、加熱サイクル
の最後において、ワークピースを冷却するため、冷却ポ
ンプがターンオンされ、又は、加熱が開始される前に、
クランプが動作させられる。この入力/出力制御は、特
に、非自動の適用形態に対して有効である。
【0045】制御装置407はまた、リアルタイムで処
理のパラメータを表示する。例えば、ワークピースに伝
達される電圧、電流、周波数、及び電力がリアルタイム
で表示される。これは、システムの調整の手助けにな
り、特に、ユーザは、リアルタイムでパラメータを観察
することにより、容量の追加、周波数の上昇、又は電流
出力の調整をすることができる。
理のパラメータを表示する。例えば、ワークピースに伝
達される電圧、電流、周波数、及び電力がリアルタイム
で表示される。これは、システムの調整の手助けにな
り、特に、ユーザは、リアルタイムでパラメータを観察
することにより、容量の追加、周波数の上昇、又は電流
出力の調整をすることができる。
【0046】制御装置407は、処理中にいつ故障が発
生したかを検出し、そして、(電流、周波数、電圧、電
力などのような)動作パラメータを記録する。加熱サイ
クルが完了すると、制御装置407は、ユーザに、故障
の原因となり、故障を修正するための根拠となる記録さ
れたデータをアクセスすることを許容する。また、故障
表示灯が、故障が発生したことをユーザに認識させるた
めに、(故障が発生した時、又は加熱サイクルの終了時
の両方に)点灯される。
生したかを検出し、そして、(電流、周波数、電圧、電
力などのような)動作パラメータを記録する。加熱サイ
クルが完了すると、制御装置407は、ユーザに、故障
の原因となり、故障を修正するための根拠となる記録さ
れたデータをアクセスすることを許容する。また、故障
表示灯が、故障が発生したことをユーザに認識させるた
めに、(故障が発生した時、又は加熱サイクルの終了時
の両方に)点灯される。
【0047】多くの異なるタイプの故障が検出でき、好
適な実施形態では、故障は、周波数、電力消費量、母線
電圧、出力電流、又はライン電圧が通常値から変化する
か、又は半導体が故障したときに発生する。例えば、周
波数が約65kHzより大きくなったとき、オーバー周
波数故障が発生する。この状態は、ヘッドインピーダン
スと整合させるために使用される容量が十分な容量でな
い(又は、ヘッドが短絡した)ことを示唆する。マニュ
アルは、故障が発生したとき、より大きな容量を追加す
るような、適切な修正作業を示唆することができる。他
の実施形態では、故障修正は、より自動的にすることが
できる。例えば、制御装置407は、ルックアップテー
ブル中に要求される修正動作を有し、そして、故障と修
正動作の両方をユーザに表示する。他の実施形態は、自
動的に容量を適切な構成に再結合させる信号を送信する
制御装置407を有するものである。この種の自動動作
は、他の故障に対しても同様にとることができる。
適な実施形態では、故障は、周波数、電力消費量、母線
電圧、出力電流、又はライン電圧が通常値から変化する
か、又は半導体が故障したときに発生する。例えば、周
波数が約65kHzより大きくなったとき、オーバー周
波数故障が発生する。この状態は、ヘッドインピーダン
スと整合させるために使用される容量が十分な容量でな
い(又は、ヘッドが短絡した)ことを示唆する。マニュ
アルは、故障が発生したとき、より大きな容量を追加す
るような、適切な修正作業を示唆することができる。他
の実施形態では、故障修正は、より自動的にすることが
できる。例えば、制御装置407は、ルックアップテー
ブル中に要求される修正動作を有し、そして、故障と修
正動作の両方をユーザに表示する。他の実施形態は、自
動的に容量を適切な構成に再結合させる信号を送信する
制御装置407を有するものである。この種の自動動作
は、他の故障に対しても同様にとることができる。
【0048】他の検出される故障は、アンダー周波数故
障である。周波数が約3kHz以下に降下すると、過大
な容量が使用されたか、又はコイル開放(コイル回路が
オープンである)状態があるかのどちらかであると考え
られる。制御装置407はまた、ワークピースにより消
費された電力を監視する。電力消費が要求よりも少なけ
れば(好適な実施形態では約2%まで)、故障が記録さ
れる。
障である。周波数が約3kHz以下に降下すると、過大
な容量が使用されたか、又はコイル開放(コイル回路が
オープンである)状態があるかのどちらかであると考え
られる。制御装置407はまた、ワークピースにより消
費された電力を監視する。電力消費が要求よりも少なけ
れば(好適な実施形態では約2%まで)、故障が記録さ
れる。
【0049】この故障は、ワークピースがヘッドに(又
はその逆に)対して不適切な配置がされたことを示唆す
る。制御装置407はまた、入力母線で、過大な電圧の
アンバランスが発生したとき故障を検出する。多くの電
力供給装置は、460Vの入力を受けて、そして、それ
を2つの230Vに分割する。しかしながら、部分的故
障の場合には、母線はアンバランスとなる。したがっ
て、制御装置407は、母線アンバランスを監視し、そ
して、母線がアンバランスになったとき(好適な実施形
態では、1つの母線が約420Vを超えたとき)、故障
を表示する。
はその逆に)対して不適切な配置がされたことを示唆す
る。制御装置407はまた、入力母線で、過大な電圧の
アンバランスが発生したとき故障を検出する。多くの電
力供給装置は、460Vの入力を受けて、そして、それ
を2つの230Vに分割する。しかしながら、部分的故
障の場合には、母線はアンバランスとなる。したがっ
て、制御装置407は、母線アンバランスを監視し、そ
して、母線がアンバランスになったとき(好適な実施形
態では、1つの母線が約420Vを超えたとき)、故障
を表示する。
【0050】さらに、好適な実施形態では、制御装置4
07は、入力ラインの電圧を監視する。ライン電圧が通
常のライン電圧から約±20%変化するならば、制御装
置407は、故障が発生したことを表示し、そして、動
作パラメータを記録する。制御装置407はまた、半導
体の故障を監視する。特に、制御装置407は、1次側
の100Aより大きいような高パルス電流を探索する。
このような高パルス電流は、インバータ中のIGBT即
ち他のスイッチ故障を示唆し、そして、制御装置407
は故障を表示し、そのデータを記録する。
07は、入力ラインの電圧を監視する。ライン電圧が通
常のライン電圧から約±20%変化するならば、制御装
置407は、故障が発生したことを表示し、そして、動
作パラメータを記録する。制御装置407はまた、半導
体の故障を監視する。特に、制御装置407は、1次側
の100Aより大きいような高パルス電流を探索する。
このような高パルス電流は、インバータ中のIGBT即
ち他のスイッチ故障を示唆し、そして、制御装置407
は故障を表示し、そのデータを記録する。
【0051】図5は、故障データを監視及び記録する制
御装置407により使用されるプログラムの1実施形態
を示すフローチャートである。このフローチャートは、
ステップ501で開始され、そして、ステップ502
で、故障があるか否かが判定される。監視される故障
は、プログラマが所望するどの故障であっても良いが、
好適な実施形態では、既に説明した故障である。もし、
故障がなければ、プログラムは、故障があるまでサイク
ルを繰り返す。故障が存在すると、ステップ502でタ
イマがスタートする。
御装置407により使用されるプログラムの1実施形態
を示すフローチャートである。このフローチャートは、
ステップ501で開始され、そして、ステップ502
で、故障があるか否かが判定される。監視される故障
は、プログラマが所望するどの故障であっても良いが、
好適な実施形態では、既に説明した故障である。もし、
故障がなければ、プログラムは、故障があるまでサイク
ルを繰り返す。故障が存在すると、ステップ502でタ
イマがスタートする。
【0052】タイマのスタート後、ステップ503で、
所定時間が経過したか否かの判定がされる。好適な実施
形態では、前記所定時間は、1/4秒である。換言する
と、故障は、データが記録され故障が表示されるまでに
故障が存在するように、少なくとも250ミリ秒の間存
在しなければならない。時間が経過してなければ、ステ
ップ504で時間がインクリメントされ、ステップ50
5で、故障が解消したか否かが判定される。故障が解消
していれば、再びステップ501で、故障のチェックが
再スタートする。故障が解消してなければ、ステップ5
03で、故障が存在する時間の長さが再判定される。し
たがって、プログラムは、故障が存在するか否かの監
視、及び故障が解消するか又は250ミリ秒が経過する
までの時間のチェックを通してループを描く。
所定時間が経過したか否かの判定がされる。好適な実施
形態では、前記所定時間は、1/4秒である。換言する
と、故障は、データが記録され故障が表示されるまでに
故障が存在するように、少なくとも250ミリ秒の間存
在しなければならない。時間が経過してなければ、ステ
ップ504で時間がインクリメントされ、ステップ50
5で、故障が解消したか否かが判定される。故障が解消
していれば、再びステップ501で、故障のチェックが
再スタートする。故障が解消してなければ、ステップ5
03で、故障が存在する時間の長さが再判定される。し
たがって、プログラムは、故障が存在するか否かの監
視、及び故障が解消するか又は250ミリ秒が経過する
までの時間のチェックを通してループを描く。
【0053】250ミリ秒が経過すると、ステップ50
4で、故障が認識される。これは、制御装置の全面パネ
ルにある表示灯を点灯することを含むことができる。故
障が認識された後、ステップ505で、データが記録さ
れる。好適な実施形態では、電圧、電流、周波数、及び
電力が記録される。しかしながら、他の実施形態では、
他の動作パラメータが記録されても良い。記録されたデ
ータは、プリンタ又は他の出力装置により、スクリーン
上でユーザに提供される。複数(例えば5)の故障のデ
ータが記録され、ユーザに提供される。
4で、故障が認識される。これは、制御装置の全面パネ
ルにある表示灯を点灯することを含むことができる。故
障が認識された後、ステップ505で、データが記録さ
れる。好適な実施形態では、電圧、電流、周波数、及び
電力が記録される。しかしながら、他の実施形態では、
他の動作パラメータが記録されても良い。記録されたデ
ータは、プリンタ又は他の出力装置により、スクリーン
上でユーザに提供される。複数(例えば5)の故障のデ
ータが記録され、ユーザに提供される。
【0054】データが記録された後、ステップ507
で、故障が解消したか否かが判定される。ステップ50
7で、故障が解消していなければ、ステップ508で、
時間がインクリメントされる。(ステップ507で判定
される間)故障が解消するまで時間をインクリメントす
ることが継続される。したがって、故障が存在する時間
長が判定される。ステップ509で、故障の時間が記録
され、プログラムが終了する。好適な実施形態では、プ
ログラムは、連続ループとして動作することができ、こ
の場合、故障が解消し、そしてステップ509で時間が
記録された後は、このプログラムが新たに開始される。
で、故障が解消したか否かが判定される。ステップ50
7で、故障が解消していなければ、ステップ508で、
時間がインクリメントされる。(ステップ507で判定
される間)故障が解消するまで時間をインクリメントす
ることが継続される。したがって、故障が存在する時間
長が判定される。ステップ509で、故障の時間が記録
され、プログラムが終了する。好適な実施形態では、プ
ログラムは、連続ループとして動作することができ、こ
の場合、故障が解消し、そしてステップ509で時間が
記録された後は、このプログラムが新たに開始される。
【0055】したがって、制御装置407及び図5のフ
ローチャートに関連して説明したように、本発明は、故
障が発生した場合、故障情報を記録するための誘導加熱
処理の状態を監視するための方法及び装置が提供される
ことが理解できよう。特許請求の範囲に記載された本質
から離れることなしに、ここで説明した要素を変更する
ような他の変形例が可能である。
ローチャートに関連して説明したように、本発明は、故
障が発生した場合、故障情報を記録するための誘導加熱
処理の状態を監視するための方法及び装置が提供される
ことが理解できよう。特許請求の範囲に記載された本質
から離れることなしに、ここで説明した要素を変更する
ような他の変形例が可能である。
【図1】誘導加熱装置のブロック図である。
【図2】図1における電力インバータの回路図である。
【図3】図1における周波数インバータの回路図であ
る。
る。
【図4】本発明により構成される複式ヘッド誘導加熱装
置のブロック図である。
置のブロック図である。
【図5】本発明における制御装置の動作を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
100…誘導加熱装置 102…電力インバータ 104…周波数インバータ 106,403…誘導ヘッド 108,407…制御装置 110,112…結合器 114…直流電力源 116,401…ワークピース 402…整合変圧器 405…電力源
Claims (8)
- 【請求項1】 制御装置と、 この制御装置から信号を受け、そして制御装置に信号を
送るように構成された複数の電力供給装置と、 各々が、前記複数の電力供給装置の1つから電力を受け
るように構成された、複数の誘導ヘッドとを具備するこ
とを特徴とするワークピースを誘導加熱するシステム。 - 【請求項2】 複数の誘導ヘッドが、前記ワークピース
の複数の隣接する部分に並べて構成される請求項1記載
のシステム。 - 【請求項3】 前記複数の誘導ヘッドが、前記ワークピ
ースの周囲の複数の隣接する部分に並べられ、前記ワー
クピースの周囲から距離を置いて配置される請求項1記
載のシステム。 - 【請求項4】 隣接する誘導ヘッド間の間隔が、隣接す
る誘導ヘッドの大きさの半分以下である請求項1記載の
システム。 - 【請求項5】 前記制御装置及び前記複数の電力供給装
置が、前記ワークピースの複数の部分の1つに伝達され
る電力を制御するためのフィードバック手段を含む請求
項1記載のシステム。 - 【請求項6】 前記フィードバック手段が、前記複数の
誘導ヘッドの1つに供給される電流の強度に応答する請
求項5記載のシステム。 - 【請求項7】 前記フィードバック手段が、供給された
前記電力に応答する請求項5記載のシステム。 - 【請求項8】 前記複数の誘導ヘッドの各々が、他の誘
導ヘッドとは別に制御される請求項1記載のシステム。
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