JPH11167976A - Electric power control method for electric furnace and apparatus therefor - Google Patents

Electric power control method for electric furnace and apparatus therefor

Info

Publication number
JPH11167976A
JPH11167976A JP33549897A JP33549897A JPH11167976A JP H11167976 A JPH11167976 A JP H11167976A JP 33549897 A JP33549897 A JP 33549897A JP 33549897 A JP33549897 A JP 33549897A JP H11167976 A JPH11167976 A JP H11167976A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cycle
energization
cycles
resistance heating
power
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.)
Withdrawn
Application number
JP33549897A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Shirae
宏 白江
Shinichi Shirae
信一 白江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HAKKO ELECTRIC
Hakko Electronics Co Ltd
Original Assignee
HAKKO ELECTRIC
Hakko Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HAKKO ELECTRIC, Hakko Electronics Co Ltd filed Critical HAKKO ELECTRIC
Priority to JP33549897A priority Critical patent/JPH11167976A/en
Publication of JPH11167976A publication Critical patent/JPH11167976A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Resistance Heating (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily and inexpensively improve a power factor to a common power source by cyclically controlling an electric current of a plurality of resistance heating elements connected in parallel to a common AC power source, so that an integral valve of electric power consumption in respective current carrying cycle positions is uniformized as much as possible. SOLUTION: A heating rate of resistance heating elements R. to R4 is adjusted by cyclically controlling switching units SW1 to SW4 by a common control device CTR by outputting a control signal from temperature controllers TR1 to TR4 in accordance with this measured value by measuring a temperature of electric furnaces F1 to F4 having the resistance heating elements R1 to R4 connected in parallel to, for example, an ST phase of an AC power source by temperature sensing elements TC1 to TC4 . In that case, current-carrying/current-noncarrying of the respective resistance heating elements is decided by respective basic control periods, so that the integrated electric power level is uniformized as much as possible over the cycle number N by integrating electric power consumption in the resistance heating elements up to 1l to (n)-th in respective cycle positions I in the cycle number N, corresponding to the basic control periods.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、一つまたはそれ
以上の電気炉内にある複数の抵抗発熱体が電源の同相に
並列に接続されている場合の電気炉設備の電力を制御す
る方法およびこの方法を実施する装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for controlling electric power of electric furnace equipment when a plurality of resistance heating elements in one or more electric furnaces are connected in parallel to the same phase of a power supply. An apparatus for performing the method is provided.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のように、上記のような電気炉で発
生する熱量は、電源から半導体スイッチング素子を介し
て抵抗発熱体に供給される電力の値に応じて調整され
る。その場合、供給電力は半導体スイッチング素子の導
通・非導通の割合に応じて定まる。この半導体スイッチ
ング素子としては通常サイリスタが使用されている。サ
イリスタの制御には、通電位相角を制御する位相制御法
と、電源の1サイクル毎に通電・非通電を行うサイクル
制御法の二種がある。前者の方法では、通電位相角を可
変して発熱量を調節するので、微細な発熱調整をするの
適している。しかし、抵抗発熱体に加わる電圧が相当大
きい位相角でスイッチング素子の導通と遮断が行われる
ことが多いため、電源線路に対して望ましくない高い周
波数の擾乱電圧やそれに伴う擾乱電流を発生したり、電
気炉や電源線路の周囲にある電子機器に対して望ましく
ない擾乱電波を発生する。後者の方法では、スイッチン
グ素子の導通および遮断が電源電位の零クロス点で行わ
れるため、発生する外乱要因の作用は極めて弱く、周囲
の電子機器に対して望ましい。しかしながら、発熱量を
微細に調整するには、前者の位相制御法に比べて、後者
のサイクル制御法は制御出力が離散的であるため簡単で
はない。
2. Description of the Related Art As is well known, the amount of heat generated in an electric furnace as described above is adjusted according to the value of power supplied from a power supply to a resistance heating element via a semiconductor switching element. In that case, the supplied power is determined according to the ratio of conduction / non-conduction of the semiconductor switching element. A thyristor is usually used as this semiconductor switching element. There are two types of thyristor control: a phase control method for controlling the energization phase angle, and a cycle control method for energizing / de-energizing each power supply cycle. In the former method, since the amount of heat generation is adjusted by varying the energization phase angle, it is suitable for fine heat generation adjustment. However, the voltage applied to the resistance heating element is often turned on and off at a considerably large phase angle, so that an undesired high-frequency disturbance voltage and a disturbance current associated with the power supply line are generated, It generates unwanted disturbing radio waves to electronic devices around electric furnaces and power lines. In the latter method, since the switching element is turned on and off at the zero cross point of the power supply potential, the effect of the generated disturbance factor is extremely weak, which is desirable for surrounding electronic devices. However, in order to finely adjust the heat generation amount, the latter cycle control method is not easy because the control output is discrete compared to the former phase control method.

【0003】このような観点から、本出願人は外乱の発
生を少なくできるサイクル制御法に基づき電気炉の電力
を制御することを特開昭63−44214号公報に提示
した。この場合、商用電源の電圧が正と負となる互いに
隣接した半波の一対を一サイクルとして、抵抗発熱体に
通電するサイクルと非通電するサイクルが時間軸にわた
って見てできる限り均等に配分される状態で電気炉の発
熱量を制御することを提案した。
[0003] From such a viewpoint, the present applicant has disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-44214 that the electric power of an electric furnace is controlled based on a cycle control method capable of reducing the occurrence of disturbance. In this case, a pair of half-waves adjacent to each other in which the voltage of the commercial power supply is positive and negative is defined as one cycle, and a cycle in which the resistance heating element is energized and a cycle in which the resistance heating element is not energized are distributed as uniformly as possible over a time axis. It is proposed to control the heating value of the electric furnace in the state.

【0004】大型の電気炉では多数の抵抗発熱体が使用
され、これ等の抵抗発熱体が3相のうちの各三つの単相
の間にほぼ均等な負荷分布となるように配分して接続さ
れている。そのため、通常各相には2個あるいはそれ以
上の個数の抵抗発熱体が互いに並列に接続されている。
このような抵抗発熱体へ全く無関係に均等に配分された
導通サイクルで通電するだけでは、共通の入力電源から
見て、できる限り均等な電流強度の通電が必ずしも達成
できない。何故なら、例えば二つの抵抗発熱体への通電
出力レートが 50 %である、つまり1サイクルの間、電
圧が印加され、それに続く次のサイクルの間には電圧が
印加されない繰り返しが継続する場合には、印加電圧の
波形が同一、つまり両方の発熱体に同じ位相の同じ波形
の電圧が印加する場合と、両者への印加電圧が互いに一
サイクルずれて通電される場合がある。前者の場合、共
通の電源から見て、共通電源に流れる電流は単一負荷の
場合の電流の二倍が最初のサイクルに流れ、次のサイク
ルには電流が流れない(この場合、説明を容易にするた
め回路のインダクタンス成分がないと仮定し、印加電圧
に対して発生する電流の遅れがないとする)。これに反
して、後者の場合には単一負荷に流れる電流が全てのサ
イクルにわたり連続して流れる。それ故、同じ消費電力
であっても、通電サイクルの相互位相位置を適切に選択
すれば、通電時の不平衡を防止できる。
In a large electric furnace, a large number of resistance heating elements are used, and these resistance heating elements are distributed and connected so as to have a substantially uniform load distribution among three single phases among three phases. Have been. Therefore, usually two or more resistance heating elements are connected in parallel to each phase.
It is not always possible to achieve as uniform a current intensity as possible from the viewpoint of a common input power supply by simply energizing such a resistance heating element in an evenly distributed conduction cycle. This is because, for example, if the energization output rate to the two resistance heating elements is 50%, that is, the voltage is applied for one cycle, and the repetition without voltage is continued during the next cycle. There are cases where the waveforms of the applied voltages are the same, that is, when the voltages having the same waveform having the same phase are applied to both the heating elements, and there are cases where the applied voltages to both are energized with a shift of one cycle from each other. In the former case, when viewed from the common power supply, the current flowing to the common power supply is twice as large as the current for a single load in the first cycle, and no current flows in the next cycle. Assuming that there is no inductance component of the circuit, there is no delay in the current generated with respect to the applied voltage.) On the other hand, in the latter case, the current flowing through a single load flows continuously over all cycles. Therefore, even if the power consumption is the same, the imbalance at the time of energization can be prevented by appropriately selecting the mutual phase position of the energization cycle.

【0005】このように共通電源から見て等しく配分さ
れた負荷電流が流れると、当該線路を流れる電流のアン
バランスを防止でき、負荷電力の力率の改善できる。こ
のような観点から、本出願人は効率の良い電力制御方法
およびこの方法を実施するのに有利な装置を特願平9−
92254号明細書で提案した。
[0005] When a load current equally distributed as seen from the common power supply flows, imbalance of the current flowing through the line can be prevented, and the power factor of the load power can be improved. From this point of view, the present applicant has proposed an efficient power control method and a device advantageous for implementing the method, as disclosed in Japanese Patent Application No. 9-90980.
No. 92254.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、上
記の方法とは異なる技術思想に基づき、同相に接続され
た複数の負荷に通電する場合、共通の電源から見てでき
る限り均等な電流が流れ、同時に個別の抵抗発熱体へ通
電するサイクルと通電しないサイクルが時間軸にわたっ
て見て一様となるように、個々の負荷に流れる電流を制
御して、この共通電源に対する力率を改善できる、電気
炉設備へ供給する電力をサイクル制御する方法、および
この方法を実施する装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for supplying current to a plurality of loads connected in phase, based on a different technical idea from the above-described method. The power factor for the common power supply can be improved by controlling the current flowing to each load so that the cycle in which the individual resistance heating elements are energized and the cycle in which the individual resistance heating elements are not energized are uniform over time. And a method for performing cycle control of electric power supplied to an electric furnace facility, and an apparatus for performing the method.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
により、交流電源の同相に並列接続された定格発熱量R
h を有する総数Hの抵抗発熱体Rh (h=1〜H)に
対してそれぞれ希望発熱率Sh を実現するように、基本
制御周期に相当するサイクル数N中の各サイクル位置I
で各抵抗発熱体Rh の通電・非通電を決定して電力をサ
イクル制御する方法にあって、サイクル位置Iで1から
n番目までの抵抗発熱体により消費される電力を積算し
た積算電力TA(I, n)の電力レベルが、抵抗発熱体1か
ら始めて抵抗発熱体Hまで逐次積算する都度、サイクル
数Nにわたりできる限り一様になるように、各抵抗発熱
体Rh の通電・非通電を各基本制御周期で決定し、次の
基本制御周期でこの決定に従って全ての抵抗発熱体の通
電・非通電を実行することによって解決されている。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a rated heating value R connected in parallel to the same phase of an AC power supply is provided.
So as to realize the desired heat rate S h respectively relative to the total number H of the resistive heating element R h (h = 1~H) having a P h, each cycle position I of the number of cycles in N which corresponds to the basic control cycle
Integral power TA THAT the power to determine the energization and non-energization of the resistance heating element R h In the method for cycle control, by integrating the power dissipated by the resistance heating element 1 at the cycle position I through n (I, n) the power level of, each time starting with the resistance heating element 1 sequentially integrated until the resistance heating element H, so that uniform as possible over the number of cycles n, the energization and non-energization of the resistance heating element R h Is determined in each basic control cycle, and energization / non-energization of all the resistance heating elements is executed in accordance with this determination in the next basic control cycle.

【0008】更に、上記の課題は、この発明により、交
流電源の同相に並列にスイッチング・ユニットSWh
介して抵抗発熱体Rh を接続し、加熱目的物に対応した
感熱素子TCh と、感熱素子TCh の温度検出信号と、
加熱目的物の目標温度とからPID演算により抵抗発熱
体Rh の希望発熱量信号を形成する温度調節器TRh
を備えた電気炉設備で、温度調整器TRh から供給され
る希望発熱量信号に応じてスイッチング・ユニットSW
h の通電・非通電を決定するトリガ信号を出力する共通
制御装置CTRにあって、前記共通制御装置CTRが、
電源の正・負の零クロス点t+,- を指定するトリガ信
号を発生する零クロス点発生回路ZC,温度調整器TR
h の希望発熱量信号を受入れ、デジタル信号として出力
するアナログ・デジタル変換器A/D,記憶器ROM,
RAM,インターフェース,割込管理ユニットおよび中
央演算処理部を含むマイクロプロセッサ・ユニットMP
およびこのマイクロプロセッサ・ユニットからの出力制
御信号を電気絶縁して一定幅のパルス信号にして各スイ
ッチング・ユニットSWh へ個々に開閉制御信号を出力
する個別絶縁回路ISOで構成されていて、前記マイク
ロプロセッサ・ユニットMPの記憶器ROMには上記の
方法により各抵抗発熱体の通電・非通電を決定するプロ
グラムおよび零クロス点の割込信号に応じて、各スイッ
チング・ユニットSWh へ開閉制御信号を送信するプロ
グラムが格納されていることによって解決されている。
Furthermore, the above problem is by the invention, the heat sensitive element TC h via a switching unit SW h in parallel to the phase of the AC power supply connected to the resistive heating element R h, corresponding to a heating target product, a temperature detection signal of the thermal element TC h,
In an electric furnace installation comprising a temperature regulator TR h of the PID calculation from the target temperature to form a desired heating value signal of the resistance heating element R h of the heating target product, desired amount of heat supplied from the temperature controller TR h Switching unit SW according to signal
h is a common control device CTR that outputs a trigger signal for determining the energization / de-energization of h , wherein the common control device CTR includes:
Positive and negative zero cross point of the power t +, t - zero cross point generation circuit for generating a trigger signal to specify a ZC, temperature controller TR
The analog-to-digital converter A / D which receives the desired heating value signal of h and outputs it as a digital signal, a storage ROM,
Microprocessor unit MP including RAM, interface, interrupt management unit and central processing unit
And an output control signal from the microprocessor unit be composed of an electrically insulating and individually insulated circuit outputs individually switching control signals to the respective switching unit SW h in the pulse signal of predetermined width ISO, the micro the storage device ROM of the processor unit MP in response to the interrupt signal of a program and zero crossing point determining energization or non-energization of the resistance heating element by the above method, the opening and closing control signal to the switching unit SW h The problem is solved by storing the program to be transmitted.

【0009】この発明による他の有利な構成は、特許請
求の範囲の従属請求項に記載されている。
Further advantageous configurations according to the invention are set out in the dependent claims.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して好適実施例
に基づきこの発明をより詳しく説明する。図1には、こ
の発明による電気炉設備の配置が示してある。この電気
炉設備は、例えば熱処理すべき品物を抵抗発熱体R1
4 から成る一定に調整された種々の温度の電気炉F1
〜F4 の中を通すためのものである。このような電気炉
は三相電源の各相R,S,Tの間に適当に配分されてい
る。図1の場合では、ST相の間に電気炉F1 〜F4
の抵抗発熱体R1 〜R4 が並列に接続されている。これ
等の抵抗発熱体R1 〜R4 には対応するスイッチング・
ユニットSW1 〜SW4 を介してST相から電力が導入
される。各電気炉F1 〜F4 内の温度は感熱素子TC1
〜TC4 により検出され、検出された温度信号はそれぞ
れ対応する温度調節器TR1 〜TR4 に導入され、その
中に保管されている他のパラメータ、例えば目標温度、
温度勾配、持続時間等および実測された温度信号から、
プログラムされている計算式に基づき計算された設定温
度を与えるため温度制御信号を発生し、この温度制御信
号をそれぞれ導線LS1 〜LS4 を介して一つの共通の
制御装置CTRに送る。この発明によれば、この共通の
制御装置CTRは、後で詳しく説明するように、受け取
った温度制御信号に基づき各負荷R1 〜R4 の通電・非
通電を適当なサイクル位置で行うため、導線LC1 〜L
4 を介して対応するスイッチング・ユニットSW1
SW4 に対してそれぞれ一つの開閉制御信号を送る。各
負荷回路には、通常変圧器がスイッチング・ユニットS
1 〜SW 4 の前または後に設けてあるが、この発明に
直接関係がないのでそれ等は省略し、ただ電圧と電流を
検知する電圧計(所謂PT)V1 〜V4 と電流計(所謂
CT)A1 〜A4 のみを暗示的に示す。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
The present invention will be described in more detail with reference to FIG. In FIG.
The arrangement of the electric furnace equipment according to the invention of the invention is shown. This electricity
The furnace equipment is provided, for example, by using a resistance heating element R1~
RFourConstant temperature electric furnace F consisting of1
~ FFourIt is for passing through. Such an electric furnace
Are appropriately distributed among the phases R, S, T of the three-phase power supply.
You. In the case of FIG. 1, the electric furnace F1~ FFourDuring ~
Resistance heating element R1~ RFourAre connected in parallel. this
Resistance heating element R1~ RFourThe corresponding switching
Unit SW1~ SWFourPower from ST phase via
Is done. Each electric furnace F1~ FFourThe temperature inside is TC1
~ TCFourAnd the detected temperature signals are
The corresponding temperature controller TR1~ TRFourWas introduced to
Other parameters stored in it, such as the target temperature,
From the temperature gradient, duration, etc. and the measured temperature signal,
Set temperature calculated based on the programmed formula
Generates a temperature control signal to give
No. for each conductor LS1~ LSFourThrough one common
Send to control device CTR. According to the present invention, this common
The controller CTR receives and receives data as described in detail below.
Load R based on the temperature control signal1~ RFourEnergized / not energized
In order to conduct electricity at an appropriate cycle position, the conductor LC1~ L
CFourSwitching unit SW via1~
SWFourTo each of the open / close control signals. each
In the load circuit, a transformer is usually provided with a switching unit S
W1~ SW FourIs provided before or after
Since they are not directly related, they are omitted and only voltage and current are
Voltmeter to detect (so-called PT) V1~ VFourAnd ammeter (so-called
CT) A1~ AFourOnly is implicitly shown.

【0011】スイッチング・ユニットSWは、図2a に
示すように、入力端子TI1と出力端子TO1の間に逆並列
に接続された2つのスイッチング素子TH1,TH2 およ
び入力端子TI2と出力端子TO2の間を直通する導線とで
構成されている。この場合、スイッチング素子TH1,T
2 は通常サイリスタ素子で構成されている。各サイリ
スタTH1,TH2 のカソードと対応するゲートG1,2
との間に所定のゲート信号SG1,SG2 が図2b の上部
に示すように通電されると、サイリスタTH1,TH2
導通して図2b の下部に示すようにそれぞれ正と負の半
波が流れる。即ち、ゲート信号SG1 は正の半波の零ク
ロス点t+ の時点に導通信号を一方のサイリスタ、例え
ばTH1 のゲート・カソード間に与え、このサイリスタ
TH1 を導通させる。また、ゲート信号SG2 は負の半
波の零クロス点t- の時点に導通信号をサイリスタTH
2 のゲート・カソード間に与え、このサイリスタTH2
を導通させる。この発明では正の半波と次に続く負の半
波の一対を1サイクルとしてを必ず導通させ、時間当た
りにサイリスタを導通させるサイクル(図2b の中央に
示すC1 とC3 のサイクル)と、サイリスタを遮断、つ
まり休止させるサイクル(図2b の中央に示すC2 のサ
イクル)の割合を調節して発熱体に投入する電力を決定
している。このような制御がこの発明で採用するサイク
ル制御である。なお、図2b に示したゲート信号SG1,
SG2 が比較的長い時間間隔ts を保有するのは、回路
中のイダクタンス成分によるサイリスタ電流の遅れに追
従できるように半サイクルの時間の 60 %程度にされて
いる。
As shown in FIG. 2A, the switching unit SW comprises two switching elements TH 1 and TH 2 connected in anti-parallel between an input terminal T I1 and an output terminal T O1 , and an input terminal T I2 and an output terminal T I2. And a conducting wire directly passing between the terminals T O2 . In this case, the switching elements TH 1 , T
H 2 is usually composed of a thyristor element. Gate G 1, G 2 and the corresponding cathode of the thyristors TH 1, TH 2
Predetermined gate signals SG 1 between, the SG 2 is energized, as shown in the upper part of FIG. 2b, thyristors TH 1, TH 2 is respectively positive and negative as shown in the lower part of Figure 2b conductive Half waves flow. That is, the gate signal SG 1 supplies a conduction signal at the time of the positive half-wave zero crossing point t + between one gate and the cathode of one thyristor, for example, TH 1 to make this thyristor TH 1 conductive. Further, the gate signal SG 2 outputs the conduction signal at the time of the zero cross point t of the negative half wave to the thyristor TH.
2 thyristor TH 2
Is made conductive. According to the present invention, a pair of a positive half wave and a succeeding negative half wave is always conducted as one cycle, and a cycle in which the thyristor is conducted per time (cycles of C 1 and C 3 shown in the center of FIG. 2B). , and it determines the power for making and breaking the thyristors, i.e. the heating element by controlling the percentage of the cycle to be paused (cycle C 2 shown in the middle of FIG. 2b). Such control is the cycle control employed in the present invention. Note that the gate signals SG1 , SG1, shown in FIG.
The reason why SG 2 has a relatively long time interval t s is set to about 60% of the half cycle time so as to follow the delay of the thyristor current due to the inductance component in the circuit.

【0012】図3は図1に使用されている制御装置CT
Rの内容を示す。温度調節器TR1〜TR4 から供給さ
れた温度制御信号LS1 〜LS4 は先ず対応するアナロ
グ・デジタル変換器A/D1 〜A/D4 に供給され、そ
こで温度制御信号に相当するデジタル制御信号が形成さ
れる。これ等の制御信号をマイクロプロセッサ・ユニッ
トMPに導入する。また、使用している負荷R1 〜R4
の電源、図1の場合ST間の交流電源の電圧信号を零ク
ロス点発生回路ZSに導入して、正および負の零クロス
点に対応する割込信号SZ+,SZ-を形成し、これ等の割
込信号もマイクロプロセッサ・ユニットMPに導入す
る。マイクロプロセッサ・ユニットMPはROM,RA
M,インターフェース、同期制御部、割込管理ユニッ
ト、演算処理部等を含む大規模集積回路、例えば日立製
の HD 643180である。マイクロプロセッサ・ユニットM
Pには使用するパラメータ、既に説明した負荷である抵
抗発熱体hの基本制御周期Nh , 各負荷の定格容量RP
h および演算処理に必要なプログラムが予め対応する記
憶器ROMに格納されている。この演算処理は上に説明
した第一判定条件と第二判定条件を調べ、負荷つまり抵
抗発熱体へ最適なサイクル通電させる。即ち、各サイク
ルIh −1 の期間中に次のサイクルIh で通電させるべ
き負荷とさせない負荷を決定し、これに応じて正負一対
のサイクルの初めの零クロス点t+,- で適当な時間幅
s の開閉制御信号SG1,SG2 (図2を参照)を発生
し、各負荷R1 〜R4 に対応する絶縁回路ISO1 〜I
SO4 へこれ等の開閉制御信号SG1,SG2 を供給す
る。前記絶縁回路ISO1 〜ISO4は、例えば発光ダ
イオードとフォトトランジスタおよび交流電源と整流回
路で構成され、一次側に発光ダイオードが、また二次側
にフォトトランジスタが配置されている。この外、単に
パルストランスを用いた絶縁結合回路も考えられる。絶
縁回路ISO1 〜ISO4 の二次側から各負荷R1 〜R
4 に対するスイッチング・ユニットSW1 〜SW4 へ点
弧用の開閉制御信号が出力される。この制御信号に応じ
て各負荷hが通電・非通電にされる。
FIG. 3 shows the control device CT used in FIG.
Indicates the contents of R. Is supplied to the temperature controller TR 1 to Tr temperature is supplied from the fourth control signal LS 1 ~LS 4 is first converted to the corresponding analog-to-digital circuit A / D 1 ~A / D 4 , where the digital equivalent to the temperature control signal A control signal is formed. These control signals are introduced into the microprocessor unit MP. Also, the loads R 1 to R 4 used are
1, the voltage signal of the AC power supply between ST in FIG. 1 is introduced into a zero cross point generating circuit ZS to form interrupt signals S Z + and S Z− corresponding to positive and negative zero cross points, These interrupt signals are also introduced into the microprocessor unit MP. Microprocessor unit MP is ROM, RA
M, an interface, a synchronization control unit, an interrupt management unit, a large-scale integrated circuit including an arithmetic processing unit, etc., for example, HD643180 manufactured by Hitachi. Microprocessor unit M
P is a parameter to be used, the basic control period N h of the resistance heating element h which is the load already described, the rated capacity RP of each load.
h and programs necessary for the arithmetic processing are stored in the corresponding storage ROM in advance. In this calculation process, the first determination condition and the second determination condition described above are checked, and the load, that is, the resistance heating element is energized in an optimal cycle. That is, during each cycle I h −1, a load to be energized and a load not to be energized in the next cycle I h are determined, and the load is appropriately determined at the first zero cross point t +, t of the pair of positive and negative cycles. closing control signal SG 1, SG 2 (see Figure 2) occurs in a time width t s, the insulating circuit ISO 1 ~I corresponding to each load R 1 to R 4
Switching control signal SG 1 of this like the SO 4, and supplies the SG 2. The insulating circuits ISO 1 to ISO 4 are composed of, for example, a light emitting diode and a phototransistor, and an AC power supply and a rectifier circuit. A light emitting diode is disposed on the primary side, and a phototransistor is disposed on the secondary side. In addition, an insulation coupling circuit that simply uses a pulse transformer can be considered. Each load R 1 -R from the secondary side of the insulation circuits ISO 1 -ISO 4
4 switching control signal for firing the switching unit SW 1 to SW 4 is output to. Each load h is turned on / off in response to the control signal.

【0013】図1の電気炉設備を更に拡張して、同相間
に互いに並列に接続された総数がH個の抵抗発熱体h
(h=1〜H)に付いてこの発明による電力制御方法を
説明する。先ず、全ての抵抗発熱体に対して共通の基本
制御周期あるいは基本制御サイクル数Ns を定める。こ
れを制御時間ts に換算すると、 ts =t0・Ns (1) となる。ここでt0 は電源の1サイクルの間の時間であ
り、電源周波数が例えば50 Hzの場合、20 msec であ
る。
The electric furnace equipment shown in FIG. 1 is further expanded to include a total of H resistance heating elements h connected in parallel with each other in the same phase.
The power control method according to the present invention will be described for (h = 1 to H). First, define a common basic control period or basic control cycle number N s for all of the resistance heating element. Converting this to the control time t s , t s = t 0 · N s (1). Here, t 0 is the time during one cycle of the power supply, and is 20 msec when the power supply frequency is, for example, 50 Hz.

【0014】更に、各抵抗発熱体hが1サイクルの間に
通電して発生する発熱量をその抵抗発熱体hの定格容量
PRh とする。そして、この抵抗発熱体hが発生すべき
熱量の定格容量PRh に対する割合を希望発熱率Sh (0
≦Sh ≦1.0)と表す。基本周期Ns の初めからI番目ま
でのサイクル位置の間に通電されたサイクル数の積算値
をJh(I) と表す。
Furthermore, the amount of heat generated by energizing between the resistance heating element h is 1 cycle with rated capacity PR h of the resistance heating element h. The desired heat rate S h (0 the ratio of rated capacity PR h of heat to be the resistance heating element h is generated
≦ S h ≦ 1.0). An integrated value of the number of cycles which is energized during the cycle position to I-th from the beginning of the base period N s represents a J h (I).

【0015】次に、或る基本制御周期Ns の間で抵抗発
熱体hが通電すべきサイクル数ST h を目標通電サイク
ル数とすると、 STh = [Ns h] (2) と表せる。ここで [X] は実数Xの整数部分を意味す
る。つまり、上の条件は基本周期Ns の間に目標通電サ
イクル数STh ほど通電サイクルを設ければよいことを
示す。
Next, a certain basic control cycle NsResistance between
Number of cycles ST to which heat body h should be energized hThe target energizing cycle
, STh= [NsSh] (2) Where [X] means the integer part of the real number X
You. That is, the above condition is the basic period NsTarget energization
Number of cycles SThThe more the energizing cycle
Show.

【0016】この発明によれば、各抵抗発熱体h自体の
通電サイクルと非通電サイクルの配分をできる限り均等
にする条件下で、共通の電源に流れる電流も電源の全て
のサイクルにわたり一様な電流、つまりほぼ一定の電流
が流れるように全ての抵抗発熱体h(h=1〜H)の通
電・非通電を決定する。第一の条件、つまり各抵抗発熱
体h自体の通電サイクルと非通電サイクルの配分をでき
る限り均等にするには、以下のようにする。ここで、説
明を簡単にするため、必要な場合を除き、個々の抵抗発
熱体の区別を省き、hの記号を省略する。また、目標通
電サイクル数STをMとし、基本制御周期Ns をKと表
す。即ち、第一の条件はKの間にM個のサイクルを通電
し、K−M個のサイクルを非通電とし、M個のサイクル
位置を基本周期K内でできる限り均等に配分することで
ある。この均等配分を決定する方法を図4に示すような
K=10, M=6 の場合に付いて説明する。電源の各サイ
クル位置Iを横軸とし、この抵抗発熱体に通電された積
算通電サイクルJを縦軸にしたグラフ表示で、原点O
(0, 0)とK=10, M=6 で決まる四角形の記号で示す
点 (10, 6)の間に直線(PQ)を引き、この直線PQを
−α(αは適当な実数)ほどずらした直線PP, J=M/K・I−α (3) を描き、各サイクル位置Iでこの直線PPに最も近い縦
軸の整数値J(I)を調べる。そして、この整数値J
(I)が直線PPより上にある場合を白丸○で示し、下
にある場合を黒丸●で示す。このようにして決めた白丸
○が非通電位置で、黒丸●が通電位置であるとする。な
お、整数値J(I)が直線PPに載っている場合にはい
ずれか一方、つまり非通電位置か、あるいは通電位置と
予め決定しておく。図4から明らかなように、黒丸●の
通電サイクルは基本制御周期Kの中にM個存在し、非通
電と通電の横軸に見た配分はほぼ一様である。図4には
参考までに全出力運転、つまり全てのサイクル位置で通
電する場合の関係式FPも示してある。もちろん、どの
サイクル位置でも通電を行わない場合は横軸(J=0)
自体である。
According to the present invention, under the condition that the distribution of the energizing cycle and the non-energizing cycle of each resistance heating element h itself is made as equal as possible, the current flowing to the common power supply is also uniform over all the cycles of the power supply. The energization / non-energization of all the resistance heating elements h (h = 1 to H) is determined so that a current, that is, a substantially constant current flows. The first condition, that is, the distribution of the energizing cycle and the non-energizing cycle of each resistance heating element h itself is made as equal as possible as follows. Here, for the sake of simplicity, the distinction between the individual resistance heating elements is omitted and the symbol h is omitted unless necessary. Further, a target energization cycle number ST and M, represents the basic control period N s and K. That is, the first condition is that M cycles are energized during K, KM cycles are de-energized, and M cycle positions are distributed as evenly as possible within the basic period K. . A method for determining the equal distribution will be described for the case where K = 10 and M = 6 as shown in FIG. In the graph display, the horizontal axis represents each cycle position I of the power supply, and the vertical axis represents the integrated energizing cycle J energized to the resistance heating element.
A straight line (PQ) is drawn between (0, 0) and a point (10, 6) indicated by a square symbol determined by K = 10, M = 6, and the straight line PQ is drawn by -α (α is an appropriate real number). A shifted straight line PP, J = M / K / I-α (3) is drawn, and an integer value J (I) on the vertical axis closest to the straight line PP is examined at each cycle position I. And this integer value J
A case where (I) is above the straight line PP is indicated by a white circle 、, and a case where it is below the straight line PP is indicated by a black circle ●. It is assumed that the white circle 白 thus determined is the non-energized position and the black circle で is the energized position. When the integer J (I) is on the straight line PP, one of them is determined in advance as the non-energized position or the energized position. As is apparent from FIG. 4, there are M energization cycles of the black circles in the basic control cycle K, and the distribution of non-energization and energization on the horizontal axis is substantially uniform. FIG. 4 also shows, for reference, a relational expression FP in the case of full-power operation, that is, energization at all cycle positions. Of course, when energization is not performed at any cycle position, the horizontal axis (J = 0)
Is itself.

【0017】このように決定された通電・非通電のサイ
クル位置を示すパターンをK= 2〜10 に付いてMの可
能な値に対して図5に示す。この場合、自明である全出
力(M=K)と無出力(M=0)は図面から省いてあ
る。図5のパターンでは白丸○が通電を、また横棒−が
非通電を示す。通電・非通電サイクル位置のパターン決
定には種々の変更、改良が考えられる。例えば、基本制
御周期Kが比較的短い場合、本来の目標発熱量K・Sで
あるが、許されるサイクルは正の整数であるため、式
(2)のような丸めを行った。この差分、即ち一つ前の基
本制御周期での目標発熱量K・Sとその整数値Mとの差
分Δγ=K・S− [K・S] =K・S−Mを次の目標発
熱量に繰り入れる、つまり次の基本制御周期でのMをM
=M+Δγと置き換えると制御精度が高まる。しかし、
基本制御周期Kが相当長いなら、例えばK≧ 15 であれ
ば、そのような修正の効果は極めて微弱である。また、
式 (3)のαは計算が容易なように 0〜1.0 の適当な数値
を用いると有利である。
FIG. 5 shows patterns indicating the energized / de-energized cycle positions determined in this way for possible values of M for K = 2 to 10. In this case, the obvious outputs (M = K) and no outputs (M = 0) are omitted from the drawing. In the pattern of FIG. 5, a white circle indicates energization, and a horizontal bar indicates non-energization. Various changes and improvements can be considered for determining the pattern of the energized / deenergized cycle position. For example, when the basic control cycle K is relatively short, the original target calorific value K · S is obtained, but the allowable cycle is a positive integer.
Rounding was performed as in (2). This difference, that is, the difference Δγ between the target heat generation amount K · S in the immediately preceding basic control cycle and its integer value M, Δγ = KS− [KS] = K · S−M, is calculated as the next target heat generation amount. In other words, M in the next basic control cycle is changed to M
= M + Δγ increases control accuracy. But,
If the basic control cycle K is considerably long, for example, if K ≧ 15, the effect of such correction is extremely weak. Also,
It is advantageous to use an appropriate numerical value of 0 to 1.0 for α in equation (3) so that the calculation is easy.

【0018】他の変形種としては、通電・非通電サイク
ル位置のパターンを計算でなく目視で全て経験的に決定
することもできる。その際、基本制御周期Kの間に通電
させるべきサイクル数Mを均等に配分するものでよい。
例えば、図5のK= 0, M=8に関しては、式 (3)の計
算で、 ○○−○○○−○○○ と決定されるが、これを経験的に ○○○○−○○○○− と決定することもできる。このように経験的に決定した
パターンを、図5と同じように、必要な全てのKとMに
付いて予め用意してこの発明による電力制御方法を実現
できる。
As another modification, the pattern of the energized / deenergized cycle position can be determined empirically, not by calculation, but visually. At this time, the number of cycles M to be energized during the basic control cycle K may be evenly distributed.
For example, with respect to K = 0 and M = 8 in FIG. 5, the calculation of equation (3) determines ○ -−- ○-○, which is empirically determined as ○ -−- ○. ○○○ - can also be determined. The power control method according to the present invention can be realized by preparing in advance the patterns determined empirically for all necessary K and M, as in FIG.

【0019】次に、第二の条件、つまり各抵抗発熱体の
通電・非通電サイクル位置のパターンをできる限り均等
にする条件の下で、更に共通の電源に流れる電流も電源
の全てのサイクルにわたり一様な電流が流れるように全
ての抵抗発熱体の通電・非通電を決定するには、以下の
ような手順を踏む。説明を簡単にするため、一具体例と
して図6のように基本制御周期Kが 10 サイクルで、同
相に並列接続された負荷、つまり抵抗発熱体が5個(h
=1〜5)で、図示のように各負荷の定格発熱量PRh
がそれぞれ 10, 9, 8, 7, 6 の比率とする。そして、通
電すべきサイクル数Mをそれぞれ 7, 5, 4, 5, 6とす
る。そして、定格発熱量の大きい順に通電・非通電サイ
クルを配分することにする。
Next, under the second condition, that is, under the condition that the pattern of the energized / de-energized cycle position of each resistance heating element is made as uniform as possible, the current flowing through the common power source also extends over all the cycles of the power source. In order to determine the energization / de-energization of all the resistance heating elements so that a uniform current flows, the following procedure is performed. For simplicity of explanation, as one specific example, as shown in FIG. 6, the basic control cycle K is 10 cycles, and the loads connected in-phase in parallel, that is, five resistance heating elements (h
= 1 to 5), the rated heat generation amount of each load as shown PR h
Are 10, 9, 8, 7, and 6, respectively. The number of cycles M to be energized is set to 7, 5, 4, 5, and 6, respectively. Then, the energized / deenergized cycles are distributed in descending order of the rated calorific value.

【0020】最初にステップ (I)として、K= 10 のサ
イクルに対してM= 7を均等配分するには、図5のK=
10 のパターンのM= 7の列の配置を適用する。つま
り、非通電サイクル位置はI= 2, 6, 9であり、通電サ
イクル位置I= 1, 3, 4, 5, 7, 8, 10 である。なお、
縦方向の長さは発熱量の大きさに比例するように表示さ
れている。
First, as a step (I), M = 7 is equally distributed for the cycle of K = 10.
The arrangement of M = 7 columns of 10 patterns applies. That is, the non-energized cycle positions are I = 2, 6, 9, and the energized cycle positions I = 1, 3, 4, 5, 7, 8, 10. In addition,
The length in the vertical direction is displayed so as to be proportional to the magnitude of the calorific value.

【0021】次に、ステップ (II) では、M= 5である
から、通電されていないサイクル位置I= 2, 6, 9でこ
の負荷の通電を行う。更にこれ以外に 2サイクル通電を
行う必要がある。この通電を均等配分状態で行うには、
先に埋め合わせた、I= 2,6, 9のサイクル位置を除
き、I= 1, 3, 4, 5, 7, 8, 10 のサイクルで2サイク
ルほど通電させる必要がある。つまり、基本制御周期K
は上記可能性のあるサイクルをK= 7と見なし、 I= 1, 3, 4, 5, 7, 8, 10 を新たに I= 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 のサイクルと見なす。この配置に対して2サイクルを均
等配分する。これには、図5のK= 7のパターンのM=
2の列のパターンを適用する。このパターンによれば、 −○−−−○− の分布であるから、I= 2, 6 のサイクル位置で通電さ
れ、他の5つのサイクル位置で非通電となる。通電サイ
クル位置を元のサイクル位置に換算すれば、両方のサイ
クル位置はそれぞれI= 3, 8 である(図6の下から二
番目の通電分布を参照されたい)。
Next, in step (II), since M = 5, the load is energized at the non-energized cycle positions I = 2, 6, and 9. In addition, it is necessary to energize for two cycles. To perform this energization in an evenly distributed state,
Except for the previously compensated cycle positions of I = 2, 6, 9 it is necessary to energize for about two cycles of I = 1, 3, 4, 5, 7, 8, 10 cycles. That is, the basic control cycle K
Considers the possible cycle as K = 7 and replaces I = 1,3,4,5,7,8,10 with the new cycle I = 1,2,3,4,5,6,7 Regard it. Two cycles are equally distributed to this arrangement. This includes M = 7 of the K = 7 pattern in FIG.
Apply the second column pattern. According to this pattern, since the distribution is-○ -−- ○-, the current is supplied at the cycle position of I = 2, 6 and is not supplied at the other 5 cycle positions. When the energization cycle position is converted into the original cycle position, both cycle positions are I = 3, 8 (see the second energization distribution from the bottom in FIG. 6).

【0022】次に、ステップ (III)では、ステップ (I
I) の通電分布の上に3番目の電力比率 8の4個を均等
配分して積み重ねることになる。ステップ (II) が終了
した後の通電電力には、3種の積算電力のグループに分
割できる。即ち、3つのサイクル位置 2,6, 9で通電さ
れる電力比率 9の第一グループ、5つのサイクル位置
1, 4, 5, 7, 10 で通電される電力比率 10 の第二グル
ープ、および2つのサイクル位置 3, 8 で通電される電
力比率 19 の第三グループから成る3種のグループに分
割される。電力比率 8の4つのサイクルのうち3つを先
ず第一グループのサイクル位置、つまりI= 2, 6, 9に
配分する。残りの一つのサイクルを第二グループのサイ
クル位置I= 1, 4, 5, 7, 10 の中に割り振る。これに
は、図5のK=5のM=1の分布を採用する。つまり、
通電サイクル位置はI= 3であり、この位置は元のサイ
クル位置に換算するとI= 5に相当する。従って、ステ
ップ (III)の終了時点では、I= 2, 5, 6, 9 のサイク
ル位置に電力比率3のものが通電される(図6の中央の
通電分布を参照されたい)。
Next, in step (III), step (I
Four powers with the third power ratio 8 are evenly distributed and stacked on the distribution of current I). The energized power after step (II) is completed can be divided into three types of integrated power groups. That is, the first group, the five cycle positions with the power ratio of 9 that is energized at the three cycle positions 2, 6, and 9
Divided into three groups: a second group with power ratio 10 energized at 1, 4, 5, 7, 10 and a third group with power ratio 19 energized at two cycle positions 3, 8 . Three of the four cycles with power ratio 8 are first allocated to the first group of cycle positions, i.e., I = 2,6,9. The remaining one cycle is allocated to the second group of cycle positions I = 1, 4, 5, 7, and 10. For this, the distribution of K = 1 and M = 1 in FIG. 5 is adopted. That is,
The energization cycle position is I = 3, which corresponds to I = 5 when converted to the original cycle position. Therefore, at the end of step (III), the power having a power ratio of 3 is supplied to the cycle positions of I = 2, 5, 6, and 9 (see the distribution of power in the center of FIG. 6).

【0023】同様な手順でステップ (IV) および (V)を
実行できる。最終のステップ (V)では図6の最上段に示
すように積算電力は均一化されてくる。つまり、かりに
サイクル位置I= 8でたまたま全ての負荷h= 1〜5 が
通電したとすれば、図6に破線で示す電力レベルP
0 (電力比率で 40 に相当する)のような飛び抜けて大
きな電力消費となる。また、このサイクル位置で全負荷
が通電することは、他のサイクル位置で全ての負荷が全
く通電しない、あるいは平均レベルより著しく低い電力
消費を行う可能性も存在する。このようは不規則な電力
消費は当然力率の低下を与える。しかし、この発明によ
る電力制御方法ではこのような望ましくない通電電力の
配分を完全に防止でき、基本制御周期の全サイクル位置
にわたりほぼ均一は電力消費分布を与えることができ
る。
Steps (IV) and (V) can be performed in a similar procedure. In the final step (V), the integrated power is made uniform as shown in the uppermost part of FIG. That is, assuming that all the loads h = 1 to 5 happen to be energized at the cycle position I = 8, the power level P indicated by a broken line in FIG.
The power consumption is extremely high like 0 (corresponding to 40 in the power ratio). Further, when all the loads are energized at this cycle position, there is a possibility that all the loads are not energized at other cycle positions, or that the power consumption is significantly lower than the average level. Such irregular power consumption naturally results in a lower power factor. However, the power control method according to the present invention can completely prevent such undesired distribution of energized power, and can provide a substantially uniform power consumption distribution over the entire cycle position of the basic control cycle.

【0024】上記の手順を数式を用いてプログラム化す
るため下記の量を導入する。先ず、全ての負荷hに順番
を付ける。この順番は特に規定するものではないが、例
えば定格発熱量RPの大きい順、あるいはその逆であっ
てもよい。基本制御周期K中のI番目のサイクル位置で
第1負荷から第h負荷が通電により出力した積算電力を
TA(I, h)とすると、 TA(I, h)=Σk=1,h RPk ε(I, k) (4) なる。ここでε(I, k)はIサイクル位置でk番目の負荷
が通電されたか否かにより変わる。即ち、
In order to program the above procedure using mathematical formulas, the following quantities are introduced. First, all loads h are ordered. Although this order is not particularly specified, for example, the order may be larger in the order of the rated heating value RP, or vice versa. Assuming that the integrated power output from the first load to the h-th load by energization at the I-th cycle position in the basic control cycle K is TA (I, h), TA (I, h) = Σ k = 1, h RP k ε (I, k) (4) Here, ε (I, k) changes depending on whether or not the k-th load is energized at the I-cycle position. That is,

【0025】[0025]

【外1】 である。更に、TA(I, h)の大きさの等しいものを小さ
いものから大きいものに順次グループ分けする。各グル
ープを符号gで区別し、グループgの総数をGN(g) と
表す。グループgにおいて総数Kのサイクル数のうちM
個のサイクルを通電するパターンをGNT(g; K/M)と表
す。実際には、Kはグループgの総数GN(g) に一致
し、GNT(g; K/M)はK=GN(g) でMの列に相当す
る。
[Outside 1] It is. Further, those having the same size of TA (I, h) are sequentially grouped from small to large. Each group is distinguished by a symbol g, and the total number of the groups g is expressed as GN (g). M out of the total number K of cycles in group g
A pattern for energizing the number of cycles is represented as GNT (g; K / M). Actually, K corresponds to the total number GN (g) of the group g, and GNT (g; K / M) corresponds to the column of M where K = GN (g).

【0026】このような準備の下で各サイクル位置Iに
対して負荷の通電・非通電を決定する手順のプログラム
を図7のフローチャートに従って説明する。ステップS
0 で負荷のない状態h= 0をセットする(図6のステッ
プIの前の状態にする)。次いで、ステップS1 でこの
時のTA(I, h)を求める。この場合は当然全てのステッ
プ位置で電力は0である。グループの総数はただ一つで
あり、GNT(g;K/M)は、図6の条件下ではK= 10 で
M= 0である。この条件下での演算は単純であるから省
略して、更に進んだ状態の h>1 の場合に付いて説明す
る。
A program of a procedure for deciding the energization / non-energization of the load for each cycle position I under such preparation will be described with reference to the flowchart of FIG. Step S
At 0 , no load is set, and h = 0 (set to the state before step I in FIG. 6). Then, at this time of the TA (I, h) in step S 1 obtained. In this case, the electric power is 0 at all the step positions. The total number of groups is only one, and GNT (g; K / M) is K = 10 and M = 0 under the conditions of FIG. The operation under this condition is simple, so it is omitted, and the further advanced case of h> 1 will be described.

【0027】ステップS3 では、先に説明した式(2) に
より次の負荷で発熱すべき量に相当するサイクル数Mを
求め、ステップS4 でこれをK=第一番目のグループの
数GN(1) と比較する。MがKより小さければ、ステッ
プS5 でK個のサイクルにM個のサイクルを全て割り振
ることができる。Kの基本周期に対してM個のサイクル
を割り振る予め用意された図5のようなパターンをルッ
クアップすることにより均等配分できる。あるいは、式
(3) の基準線を利用して通電、非通電のパターンを決定
することもできる。S6 でこのパターンのサイクル位置
をこれに対応する実際のサイクル位置へ変換する。
In step S 3 , the number of cycles M corresponding to the amount of heat to be generated by the next load is obtained from the above-described equation (2). In step S 4 , this is calculated by K = the number GN of the first group. Compare with (1). If M is less than K, it is possible to allocate all the M cycle into K cycle in step S 5. Equal distribution can be achieved by looking up a pattern as shown in FIG. 5, which is prepared in advance and allocates M cycles to the basic cycle of K. Or the expression
By using the reference line of (3), the energized and de-energized patterns can be determined. Converting the cycle position of the pattern S 6 to the actual cycle position corresponding thereto.

【0028】MがKより大きければ、ステップS7 でこ
の時のK個のサイクルを全て通電にし、MM=M−K個
のサイクルと次のグループの総数KK=GN(2) を求
め、ステップS8 で両者を比較し、MM≦KKであれ
ば、ステップS9 で表K=KKでM=MMの列のパター
ンを求め、ステップS10で対応するサイクル位置を元の
サイクル位置に変換する。また、MM>KKであれば、
ステップS11でグループ2の全てのサイクル位置を通電
とし、残りのMM−KK個のサイクルを次のグループ3
に均等に割り振る。その際、先のステップS4 やS8
同じように、グループ3のサイクル数GN(3) が残りの
MM−KK個のサイクルを全て収納するか否かをステッ
プS12で調べる。このような演算処理を繰り返すサブル
ーチンを逐次実行し、最終的に基本制御周期内の全ての
サイクル位置で全ての負荷hの通電・非通電を決定でき
る。
[0028] If M is greater than K, the K-number of cycles at this time to all energized at step S 7, obtains the MM = total number of M-K-number of cycles and the next group KK = GN (2), step compared thereto at S 8, if MM ≦ KK, determined the pattern of rows of M = MM in Table K = KK step S 9, converts the corresponding cycle position in step S 10 based on the cycle position . If MM> KK,
And energizing all cycles location of the group 2 in step S 11, the group and the remaining MM-KK number of cycles of the following 3
Allocate evenly. At this time, similar to the previous step S 4 and S 8, the cycle number GN (3) Group 3 investigate whether accommodating any remaining MM-KK number of cycles in step S 12. Subroutines for repeating such arithmetic processing are sequentially executed, and finally, energization / non-energization of all loads h can be determined at all cycle positions in the basic control cycle.

【0029】ステップS13で次の負荷h+1 に対する計
算にして元のステップS1 に帰り、全てのサイクル位置
での負荷hの通電・非通電が決定する。全ての負荷h=
Hまでこの計算が実行されたか否かをステップS14で調
べ、計算が完了したら通電・非通電のパターンが決定さ
れ、共通の電源から見た負荷電力あるいは対応する電流
は図6の最上段のようなパターンTA(I, H) (I = 1,
K)となる。
[0029] in the calculations for the next load h + 1 back to the original step S 1 in step S 13, the energization and non-energization of loads h at every cycle position determined. All loads h =
H to examine whether this calculation is performed in step S 14, After computation is complete energization and non-energization pattern is determined, the load power or the corresponding current seen from a common power source of the uppermost 6 Pattern TA (I, H) (I = 1,
K).

【0030】実際に上記の演算処理を行うマイクロプロ
セッサMP(図3)内のROM記憶器のプログラムの詳
細をここで説明する。今まで説明した符号以外に、プロ
グラムに使用する主要変数あるいは状態記号の内容を以
下に列記する。 N:基本制御周期あるいはサイクルを意味し、今までK
としたもの。 H:負荷の通し番号、今までhとしたもの。
The details of the program of the ROM storage in the microprocessor MP (FIG. 3) for actually performing the above-described arithmetic processing will be described here. In addition to the codes described so far, the contents of the main variables or status symbols used in the program are listed below. N: Basic control cycle or cycle, K until now
And what. H: The serial number of the load, which has been set to h so far.

【0031】STS:立ち上げ状態を指定するもので、
=0のとき最初の計算完了を待っている状態、=1のと
き結果が存在している状態を表す。 CEND:計算完了通知を指定するもので、=1のと
き、プログラムレベルで基本制御周期のNサイクル分の
通電位置の計算が完了したことをt+ 零点の割込プログ
ラムに通知する。t+ 零点の割込プログラムは現在出力
中の基本制御周期のNサイクルの出力が完了し、次の基
本制御周期の最初のサイクルの出力を行うタイミングで
CEND=1であることを確認し、計算結果OUT(H,
N)をMOUT(H, N)に書き写し、CEND=0とする。
STS: Specifies the start-up state.
When = 0, it indicates a state of waiting for completion of the first calculation, and when = 1, it indicates a state in which a result exists. CEND: Specifies a calculation completion notification. When = 1, the completion of the calculation of the energized position for N cycles of the basic control cycle at the program level is notified to the t + zero interrupt program. The t + zero interrupt program confirms that CEND = 1 at the timing when the output of the first cycle of the next basic control cycle is completed and the output of the N cycles of the basic control cycle currently being output is completed, and calculates Result OUT (H,
N) is copied to MOUT (H, N), and CEND = 0.

【0032】S(H) :希望発熱率である。 ΔS(H) :基本制御周期内で発生可能な発熱率は 0.0,
1/N, 2/N, ・・・1.0 と離散しているので、基本制御サ
イクル内での目標発熱率と実現される発熱率との差が生
じる。 ΔS(H) =目標発熱率−実現発熱率、 であり、基本制御サイクルの目標発熱率はS(H) +直前
のΔS(H) となる。 OUT(H,N) :プログラムレベルでの計算結果で、式
(4)に使用する因子(式(5))に相当する量の記号で、0
または1の値である。 MOUT(H,N) :割込レベルでサイリスタを制御するた
めの保管値で、Nサイクルに1回、OUT(H, N)から写
し換えられる。OUT(H, N)はMOUT(H, N)に写し換
えられた後は、次の基本制御周期の計算結果を格納す
る。
S (H): Desired heat rate. ΔS (H): The heat generation rate that can be generated within the basic control cycle is 0.0,
1 / N, 2 / N,..., 1.0, there is a difference between the target heat rate and the realized heat rate in the basic control cycle. ΔS (H) = target heat rate−realized heat rate, and the target heat rate of the basic control cycle is S (H) + ΔS (H) immediately before. OUT (H, N): Calculation result at program level, expression
In the symbol of the quantity corresponding to the factor (Equation (5)) used in (4), 0
Or a value of 1. MOUT (H, N): a stored value for controlling the thyristor at the interrupt level, which is transferred from OUT (H, N) once every N cycles. After OUT (H, N) is copied to MOUT (H, N), the calculation result of the next basic control cycle is stored.

【0033】CY:1〜Nの値を有し、MOUT(H, N)
のうち何サイクル目を対象としてサイリスタに出力する
かを表す。 M:1つの負荷に付いて基本制御周期内で通電すべきサ
イクル数( 0≦M≦N)。初期値はN×(S(h) +直前
の基本制御周期のΔS(h))であり、複数回のDCルーチ
ンと最大1回のDBサブルーチンでM個の通電サイクル
位置が決定する(DCとDBのサブルーチンは後で説明
する)。 TA(N) :負荷の通電サイクル位置を定格容量の大きい
順に決定し往く途中の段階で、それまでに決定した負荷
の発熱量(電流値と考えてもよい)の合計値を基本制御
周期内のサイクル位置毎に合計した値である。式 (4)の
TA(I, h)に相当するものであるが、IとHに付いてD
Oループ内の指数を直接使用しないため、これ等の値は
省略されている。h個の負荷の通電サイクル位置が決定
した段階ではN個のTAの値は最大でも(h + 1) 種の
値しか取り得ない。
CY: has a value of 1 to N, and MOUT (H, N)
Of which cycle is output to the thyristor. M: the number of cycles to be energized within the basic control cycle for one load (0 ≦ M ≦ N). The initial value is N × (S (h) + ΔS (h) of the immediately preceding basic control cycle), and M energization cycle positions are determined by a plurality of DC routines and at most one DB subroutine (DC and The DB subroutine will be described later). TA (N): In the middle of deciding the load energizing cycle position in the order of the rated capacity, the total value of the calorific values of the load (which may be considered as current values) determined so far is within the basic control cycle. Is the total value for each cycle position. It is equivalent to TA (I, h) in equation (4), but D for I and H
These values are omitted because the exponent in the O-loop is not used directly. At the stage when the energization cycle positions of the h loads are determined, the values of the N TAs can take only (h + 1) kinds of values at the maximum.

【0034】g:TAから決定されたグループを指定す
る記号である。 G:グループgの総数である。 GN(g) :グループgに属するサイクル位置の総数であ
る。 GNT(G, GN(G)):グループgに属するサイクル位置が
格納される。 FLG(N) :=0 でi番目のサイクル位置はグループ分
けが完了していず、= 1でグループ分けが完了している
ことを意味する。
G: A symbol for designating a group determined from TA. G: Total number of groups g. GN (g): Total number of cycle positions belonging to group g. GNT (G, GN (G)): The cycle position belonging to the group g is stored. FLG (N): = 0 means that the i-th cycle position has not been grouped, and = 1 means that the grouping has been completed.

【0035】CNT:グループ分けが完了したグループ
の合計サイクル位置数を意味する。次に、図7に示した
フローチャートの演算を以下の条件、 (1) 希望発熱率S(h) として一つ前の差発熱率ΔS(h)
を加えたより正確なものを使用する。 (2) 図5に対応する通電・非通電パターンを式 (3)の基
準線から決定する。
CNT: means the total number of cycle positions of the group for which grouping has been completed. Next, the operation of the flowchart shown in FIG. 7 is performed under the following conditions: (1) The desired heat generation rate S (h) is defined as
Use the more accurate one with. (2) The energized / de-energized pattern corresponding to FIG. 5 is determined from the reference line of equation (3).

【0036】(3) 積算発熱量を抵抗発熱体hの定格電力
値の大きいものから小さいもの付いて行う。 の下で実行するプログラムを図8〜10に示す。ここで
は、この発明の原理的な手順を図7で既に詳しく説明し
たので、プログラムの詳細な説明は省略するが、以下の
ような主要部で構成されている。 FC1 〜FC3 : 演算処理の準備段階 FC3B : 温度調整器からの希望発熱量を読み
込む FC4 : 積算電力TAおよび通電・非通電を
表現する因子の初期化 FC6 : 目標サイクル数Mの決定 FC7 (DA): グループ分けと対応する通電パター
ンの配置を決定するサブルーチン FC9 : 目標サイクル数Mをグループのサイ
クル数で埋め尽くせる否かの判定 FC10(DB): 通電サイクル位置を均等配分するサ
ブルーチン FC11(DC): グループgの通電サイクル位置を決
定するサブルーチン FC12 : グループgで処理できなかったサイ
クル数を算出 FC13 : グループ (g+1) への移行準備 これ等のうちのサブルーチンDA,DB,DCの処理内
容を図9と図10に示す。個々のステップの処理内容
は、既にその原理を上で説明したので、当該ステップの
枠内に暗示的に示す記号と数式から容易に理解できる。
それ故、ここではその詳細の説明を省略する。このFC
フローで最終的にi番目のサイクル位置での抵抗発熱体
hの通電・非通電がOUT(h, i)として決定される。
(3) The cumulative heating value is determined for each of the resistance heating elements h having a higher rated power value and a smaller rated power value. 8 to 10 show programs executed under the following conditions. Here, since the principle procedure of the present invention has already been described in detail with reference to FIG. 7, detailed description of the program is omitted, but it is composed of the following main parts. FC1 to FC3: Preparation stage for arithmetic processing FC3B: Reads the desired calorific value from the temperature controller FC4: Initializes the integrated power TA and the factor that expresses energization / deenergization FC6: Determines target cycle number M FC7 (DA) : Subroutine for determining grouping and arrangement of energization patterns corresponding to FC9: Judgment whether target cycle number M can be filled with the number of cycles of group FC10 (DB): Subroutine for equally distributing energization cycle positions FC11 (DC): Subroutine for determining the energizing cycle position of group g FC12: Calculate the number of cycles that could not be processed in group g FC13: Preparation for transition to group (g + 1) FIG. 9 shows the processing contents of subroutines DA, DB, and DC among these. And FIG. Since the principle of the processing of each step has already been described above, it can be easily understood from symbols and mathematical expressions implicitly shown in the frame of the step.
Therefore, the detailed description is omitted here. This FC
In the flow, the energization / non-energization of the resistance heating element h at the i-th cycle position is finally determined as OUT (h, i).

【0037】次に、図11では判定されたサイクル位置
iの抵抗発熱体hでの通電・非通電OUT(h, i)と、零
クロス点信号発生器ZC(図3)で検出された正負の零
クロス点t+,- の時点とに基づき、1サイクルの正の
電圧部分と負の電圧部分の通電・非通電を行う。FAの
フローは正の零クロス点t+ に対して、またFBのフロ
ーは負の零クロス点t- に対して実行されるプログラム
である。FAとFBの両方のフローでは、FCのフロー
で求めたOUT(h, i)をそれぞれMOUT(h,i)に置き
換え、この通電・非通電の判定結果MOUT(h, i)を絶
縁回路ISO(図3)を介してそれぞれ対応するサイリ
スタTH1,TH2 (図2a )のゲートにトリガー信号S
1,SG2 として供給する。
Next, in FIG. 11, the energized / de-energized OUT (h, i) of the resistance heating element h at the determined cycle position i and the positive / negative signal detected by the zero cross point signal generator ZC (FIG. 3). zero cross point t + a, t - based on the time of performing the energization and non-energization of the positive voltage portion and a negative voltage portion of the cycle. Flow FA for positive zero cross point t +, also flow FB is negative zero cross point t - a program to be executed for. In both the FA and FB flows, OUT (h, i) obtained by the FC flow is replaced with MOUT (h, i), and the energized / non-energized determination result MOUT (h, i) is used as an insulation circuit ISO. The trigger signal S is applied to the gates of the corresponding thyristors TH 1 and TH 2 (FIG. 2a) via (FIG. 3).
It is supplied as G 1 and SG 2 .

【0038】図12はマイクロプロセッサ・ユニットM
P内で実行される図8〜11に示した演算処理シーケン
スのタイミングチャートである。この場合、図面を見や
すくするため基本制御周期のサイクル数Nを5と短くし
てある。横軸の時間軸tに対してFC,FA,FBのフ
ローの時間経過が付属させてあり、時間軸の上に示す実
線の矢印αおよび破線の矢印βはそれぞれ正と負の零ク
ロス点を示す。
FIG. 12 shows a microprocessor unit M
12 is a timing chart of the arithmetic processing sequence shown in FIGS. In this case, the cycle number N of the basic control cycle is shortened to 5 in order to make the drawing easy to see. The time lapse of the flow of FC, FA, and FB is attached to the time axis t on the horizontal axis, and the solid arrow α and the broken arrow β shown on the time axis indicate the positive and negative zero cross points, respectively. Show.

【0039】図示する最初の一制御周期では電源立ち上
げのため,CY= 0としてサイリスタを点弧しない。二
回目の制御周期から実際の制御が始まり、各サイクル毎
にCYが1つづ増加する。制御周期の終わりでは、今ま
でロウ(0)であった計算完了通知信号CENDがハイ
(1)となる。FCの3A では時間調整待ちで、この期
間中はマイクロプロセッサ・ユニットMPは実質上計算
を実行していない。FCの3B で各抵抗発熱体に付属す
る温度調節器TRの制御出力信号を読み取り、これに続
くFCの4〜17で全ての抵抗発熱体の通電・非通電を
均等配分する演算を行う。
In the first control cycle shown in the figure, since the power is turned on, CY = 0 is set and the thyristor is not fired. Actual control starts from the second control cycle, and CY increases by one for each cycle. At the end of the control cycle, the calculation completion notification signal CEND, which has been low (0), becomes high (1). The FC 3A is waiting for a time adjustment, during which time the microprocessor unit MP is not performing any calculations. The control output signal of the temperature controller TR attached to each resistance heating element is read by the FC 3B, and a calculation for equally distributing the energization / de-energization of all the resistance heating elements is performed by the FC 4 to 17 following this.

【0040】基本制御周期NS (またはK)は 20 サイ
クル程度に選ぶのが普通である。この値は電気炉の応答
速度に関連して決まるもので、通常の場合、市販の温度
調節器の制御出力信号はこの応答速度に合わせてXXX
msec毎に出力される。従って、希望発熱量Sh を受け取
るサンプリングレート(即ちNS に相当する)はこの出
力周期、即ち 20 サイクル程度になるように選択すると
有利である。
The basic control cycle N S (or K) is usually selected to be about 20 cycles. This value is determined in relation to the response speed of the electric furnace. In a normal case, the control output signal of a commercially available temperature controller is XXX according to the response speed.
Output every msec . Therefore, it is advantageous to select the sampling rate (ie, corresponding to N S ) for receiving the desired heating value Sh to be this output cycle, that is, about 20 cycles.

【0041】図7〜11に示したプログラムはこの発明
による電力制御方法の一好適実施例を示すものである
が、種々の変形、改良が可能である。例えば基本制御周
期NS が上の述べたように 20 程度と長ければ、目標発
熱率Sh として一つ前の基本制御サイクルの発熱率の偏
差Δγ(=NΔS(h) ; 図8のFC 6)を次の基本制御
サイクルに組み入れない。つまりΔγを常時0と見なし
ても殆ど誤差が生じない。
The programs shown in FIGS. 7 to 11 show a preferred embodiment of the power control method according to the present invention, but various modifications and improvements are possible. For example, longer and 20 about as basic control cycle N S stated above, the deviation of the heat generation rate of the previous basic control cycle as the target heat rate S h Δγ (= NΔS (h ); FC 6 in FIG. 8 ) Are not included in the next basic control cycle. That is, even if Δγ is always regarded as 0, almost no error occurs.

【0042】また、各抵抗発熱体の通電・非通電のサイ
クルパターンは式(3) に基づき決定するのでなく、経験
的に求めたパターンを使用し、ルックアップテーブル方
式で決定することもできる。しかし、何れにしても、特
許請求の範囲に規定する方法および装置であれば、全て
この発明の範疇に属することは言うまでもない。
The cycle pattern of energization / de-energization of each resistance heating element can be determined not by the equation (3) but by a look-up table method using a pattern obtained empirically. However, in any case, it goes without saying that all the methods and apparatuses defined in the claims fall within the scope of the present invention.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明したように、この発明の電力サ
イクル制御方法により、電源の同相に並列に接続された
個々の抵抗発熱体の通電・非通電を連続する所定の期間
にわたりできる限り均一にすると同時に、全抵抗発熱体
の消費する全電力あるいは全抵抗発熱体を流れる電流の
総計を連続する所定の期間にわたりほぼ一定に維持でき
る。従って、共通の電源に対する力率を改善できる。
As described above, according to the power cycle control method of the present invention, the energization / de-energization of the individual resistance heating elements connected in parallel to the same phase of the power supply is made as uniform as possible over a continuous predetermined period. At the same time, the total power consumed by the total resistance heating element or the total current flowing through the total resistance heating element can be maintained substantially constant over a continuous predetermined period. Therefore, the power factor for the common power supply can be improved.

【0044】また、この発明による電力制御装置用の共
通制御装置は、サイクル制御方式であれ位相角制御方式
であれ、既存の電気炉設備に大幅な改造を加えることな
く簡単に導入することができる。そして、上記の電力方
法を多様な電気炉設備に適用できるプログラムをマイク
ロプロセッサ・ユニットのROM記憶器に収納しておく
だけでこの発明による方法を実行できる。そして、何よ
りもこの発明で提唱する共通制御装置はその構造が単純
であるため低価格で作製でき、作業工数も通常の電気炉
設備に比べて著しく低減できる。
Further, the common control device for the power control device according to the present invention, whether it is a cycle control system or a phase angle control system, can be easily introduced without significantly modifying existing electric furnace equipment. . Then, the method according to the present invention can be executed only by storing a program which can apply the above-described power method to various electric furnace facilities in the ROM storage of the microprocessor unit. Above all, the common control device proposed in the present invention has a simple structure and can be manufactured at low cost, and the number of working steps can be significantly reduced as compared with ordinary electric furnace equipment.

【0045】この発明の電力サイクル制御方法は、零ク
ロス点でサイリスタを点弧するため、その本来の優れた
特性である、電源線路の乱れを最小に低減でき、周辺の
電子機器にも電波障害を与えることが極めて少ない点を
保持し、調整精度の高い電力制御を可能にしている。
According to the power cycle control method of the present invention, the thyristor is ignited at the zero-crossing point, so that the original excellent characteristic, that is, the disturbance of the power supply line can be reduced to a minimum, and the surrounding electronic devices can also be affected by radio waves Is maintained, and power control with high adjustment accuracy is enabled.

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

【図1】 電気炉設備のブロック回路図、FIG. 1 is a block circuit diagram of an electric furnace facility,

【図2】 スイッチング・ユニットの結線(a),通電
される一対のサイクルと対応するスイッチング素子のト
リガー信号 (bの上) および実際に流れる電流波形 (b
の下) ,
FIG. 2 shows the connection of the switching unit (a), the trigger signal of the switching element corresponding to a pair of energized cycles (above b), and the current waveform actually flowing (b)
Below),

【図3】 共通制御回路の要部のブロック回路図、FIG. 3 is a block circuit diagram of a main part of a common control circuit,

【図4】 各サイクルで通電・非通電を決定する関係式
を示すグラフ、
FIG. 4 is a graph showing a relational expression for determining energization / de-energization in each cycle,

【図5】 種々の制御周期Kおよび通電率Mに対する通
電・非通電の均等配分サイクルパターン、
FIG. 5 is an even distribution cycle pattern of energization / de-energization for various control periods K and energization rates M,

【図6】 抵抗発熱体の逐次励起による各サイクル位置
での積算電力の分布を示すダイヤグラム、
FIG. 6 is a diagram showing a distribution of integrated power at each cycle position by sequential excitation of a resistance heating element,

【図7】 通電・非通電の均等配分を演算処理するフロ
ーチャート、
FIG. 7 is a flowchart for calculating an equal distribution of energization and non-energization;

【図8】 図7を更に詳しくしたフローチャート、FIG. 8 is a flowchart showing FIG. 7 in further detail;

【図9】 グループ分けのDAサブルーチンの詳細なフ
ローチャート、
FIG. 9 is a detailed flowchart of a DA subroutine for grouping,

【図10】 均等配分のDBサブルーチンおよびサイク
ル位置変換のDCサブルーチンの詳細なフローチャー
ト、
FIG. 10 is a detailed flowchart of a DB subroutine for equal distribution and a DC subroutine for cycle position conversion;

【図11】 零クロス点t+ とt- で点弧信号を発生す
るサブルーチン、
[11] zero cross point t + a t - a subroutine for generating a firing signal,

【図12】 制御の流れを示すタイミングチャート。FIG. 12 is a timing chart showing a control flow.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1-4 電気炉 R1-4 抵抗発熱体(負荷) h 個々の抵抗発熱体を指定する指数 TR1-4 温度調節器 TC1-4 感熱素子(熱電対) SW1-4 スイッチング・ユニット TH1,TH2 サイリスタ素子 CTR 制御装置 MP マイクロプロセッサ・ユニット ZC 零クロス点信号発生器 A/D1-4 アナログ・デジタル変換器 ISO1-4 絶縁回路F 1-4 Electric furnace R 1-4 Resistance heating element (load) h Index to designate each resistance heating element TR 1-4 Temperature controller TC 1-4 Thermal element (thermocouple) SW 1-4 Switching unit TH 1, TH 2 SCR CTR controller MP microprocessor unit ZC zero cross point signal generator A / D 1-4 analog-to-digital converter ISO 1-4 insulated circuit

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 交流電源の同相に並列接続された定格発
熱量RPh を有する総数Hの抵抗発熱体(Rh ;h=1
〜H)に対してそれぞれ希望発熱率Sh を実現するよう
に、基本制御周期に相当するサイクル数N中の各サイク
ル位置Iで各抵抗発熱体(Rh )の通電・非通電を決定
して電力をサイクル制御する方法において、 サイクル位置Iで1からn番目までの抵抗発熱体により
消費される電力を積算した積算電力TA(I, n)の電力レ
ベルが、抵抗発熱体1から始めて抵抗発熱体Hまで逐次
積算する都度、サイクル数Nにわたりできる限り一様に
なるように、各抵抗発熱体(Rh )の通電・非通電を各
基本制御周期で決定し、次の基本制御周期でこの決定に
従って全ての抵抗発熱体の通電・非通電を実行すること
を特徴とする電力制御方法。
1. A total number H of resistance heating elements (R h ; h = 1) having a rated heating value RP h and connected in parallel to the same phase of an AC power supply.
Each so as to realize the desired heat rate S h respect to H), and determines the energization and non-energization of the resistance heating element (R h) at each cycle position I of the number of cycles in N which corresponds to the basic control cycle The power level of the integrated power TA (I, n) obtained by integrating the power consumed by the first to n-th resistive heating elements at the cycle position I is changed from the resistance heating element 1 Each time the heating element H is successively integrated, the energization / de-energization of each resistance heating element (R h ) is determined in each basic control cycle so as to be as uniform as possible over the cycle number N, and in the next basic control cycle. A power control method, characterized in that energization / non-energization of all resistance heating elements is executed according to this determination.
【請求項2】 抵抗発熱体(Rh )の希望発熱率Sh
実現するためサイクル数N中でMh 個のサイクル位置を
通電とする場合、各積算ステップnで一つ前のステップ
n−1での積算通電電力TA(I, n-1)を電力レベルの大
きさに応じて分類し、電力レベルの低いグループから始
めて、 (a) 通電すべきサイクル数Mh が当該電力レベルのグル
ープgの数より小さい場合には、このグループgのサイ
クル位置に対して通電サイクル位置ができる限り一様と
なるように均等配分して割り振り、 (b) 通電すべきサイクル数Mh が当該電力レベルのグル
ープの数より大きい場合には、全てのサイクル位置を通
電とし、 (c) 余りのサイクル数が次の電力レベルのグループg+
1のサイクル位置の数より小さいなら、グループgをグ
ループg+1に変えて配分手順 (a)を実行し、 (d) 余りのサイクル数が次の電力レベルのグループg+
1のサイクル位置の数より大きいなら、グループgをグ
ループg+1に変えて配分処理 (c)を実行し、全てのサ
イクル数Mh が埋め尽くされるまで上記の配分手順 (a)
〜 (d)を実行することを特徴とする請求項1に記載の方
法。
2. A case where the resistance heating element energized M h number of cycles located in the number of cycles N in order to achieve a desired heating rate S h of (R h), the previous step n at each integrated step n cumulative energization power TA (I, n-1) at -1 were classified according to the size of the power level, starting from a low power level group, the number of cycles M h is the power level to be energized (a) If less than the number of groups g are allocated evenly distributed so as to be uniform as much as possible conduction cycle position relative cycle position of the group g, (b) the number of cycles M h should energization the power If it is larger than the number of groups of the level, all the cycle positions are energized, and (c) the number of remaining cycles is the group g + of the next power level.
If the number of cycle positions is smaller than 1, the allocation procedure (a) is performed by changing the group g to the group g + 1, and (d) the number of remaining cycles is equal to the group g + of the next power level.
If it is larger than the number of cycle positions of 1, the allocation process (c) is performed by changing the group g to the group g + 1, and the above allocation procedure (a) is performed until all the cycle numbers M h are filled.
The method according to claim 1, wherein (d) is performed.
【請求項3】 連続するK個のサイクル数に関してK=
NからK=2までの各々に対して通電サイクル数がmで
あり、通電サイクル位置が均等な配置を示すパターンを
可能な全てのm(1〜K)に付いて予め経験的に求めて
用意しおき、Kとmを指定して、その場合の通電サイク
ル位置の最適配置を見出すことを特徴とする請求項2に
記載の方法。
3. The method according to claim 1, wherein K = K
The number of energization cycles is m for each of N to K = 2, and a pattern indicating an even arrangement of energization cycle positions is prepared by empirically obtaining in advance all possible m (1 to K). 3. The method according to claim 2, wherein K and m are specified, and an optimum arrangement of the energization cycle positions in that case is found.
【請求項4】 連続するK個のサイクル数に対して通電
サイクル数がmとなる場合、通電サイクル位置の均等な
配置は、横軸をサイクル位置I,縦軸を積算サイクル数
Jとして、 J=m/K・I−α の式で表される直線にサイクル位置Iで最も近い整数値
がJより大きいか等しいとき、非通電とし、小さいとき
通電とすることにより決定し、この場合αは 0〜1.0 の
実数であることを特徴とする請求項2に記載の方法。
4. When the number of energizing cycles is m with respect to the number of continuous K cycles, the arrangement of the energizing cycle positions is determined by setting the horizontal axis to the cycle position I and the vertical axis to the integrated cycle number J. = M / K ・ I-α When the integer value closest to the straight line at the cycle position I is greater than or equal to J, the current is determined to be non-energized, and when the integer value is smaller, the current is determined to be energized. The method of claim 2, wherein the real number is between 0 and 1.0.
【請求項5】 抵抗発熱体(Rh )の希望発熱率Sh
実現するサイクル位置の数Mh は、定格発熱量RPh
基本制御周期に相当する全サイクル数Nの積の値の整数
値あるいはこの値に1を加えたものであることを特徴と
する請求項2〜4の何れか1項に記載の方法。
The number M h of cycle position to realize a desired heat rate S h of 5. A resistive heating element (R h) is the product of the values of the total number of cycles N corresponding to the rated heat generation amount RP h and the basic control period 5. The method according to claim 2, wherein the value is an integer value or a value obtained by adding one to this value.
【請求項6】 抵抗発熱体(Rh )の希望発熱率Sh
実現するサイクル位置の数Mh は、当該基本制御周期の
一つの前の基本制御周期の定格発熱量RPhと基本制御
周期に相当する全サイクル数Nの積からこの積の整数値
あるいはこの整数値に1を加えたものを引き算し、引き
算した値を当該基本制御周期の定格発熱量RPh と基本
制御周期に相当する全サイクル数Nの積に加算した値の
整数値あるいはこの整数値に1を加えたものであること
を特徴とする請求項2〜4の何れか1項に記載の方法。
The number M h of cycle position to realize a desired heat rate S h of 6. resistive heating element (R h) is rated heating value RP h and the basic control of the basic control period of the previous one of the basic control cycle integer value of this product from the product of the total number of cycles N corresponding to the period or by subtracting the plus 1 to the integer value, corresponding subtraction value to the rated heat generation amount RP h and the basic control period of the basic control cycle The method according to any one of claims 2 to 4, wherein an integer value of a value added to a product of the total number of cycles N to be performed or one obtained by adding 1 to the integer value.
【請求項7】 積算通電電力TA(I, n)を求めるには、
定格発熱量RPh の大きい順に選んだ抵抗発熱体hの組
を使用することを特徴とする請求項1〜6の何れか1項
に記載の方法。
7. To determine the integrated energizing power TA (I, n),
The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that use a set of resistive heating elements h chosen in descending order of rating calorific RP h.
【請求項8】 交流電源の同相に並列にスイッチング・
ユニット(SWh )を介して抵抗発熱体(Rh )を接続
し、加熱目的物に対応した感熱素子(TCh)と、感熱
素子(TCh )の温度検出信号と、加熱目的物の目標温
度とからPID演算により抵抗発熱体(Rh )の希望発
熱量信号を形成する温度調節器(TR h )とを備えた電
気炉設備で、温度調整器(TRh )から供給される希望
発熱量信号に応じてスイッチング・ユニット(SWh
の通電・非通電を決定するトリガ信号を出力する共通制
御装置(CTR)において、 前記共通制御装置(CTR)が、電源の正・負の零クロ
ス点(t+,- )を指定するトリガ信号を発生する零ク
ロス点発生回路(ZC),温度調整器(TRh)の希望
発熱量信号を受入れ、デジタル信号として出力するアナ
ログ・デジタル変換器(A/D),記憶器ROM,RA
M,インターフェース,割込管理ユニットおよび中央演
算処理部を含むマイクロプロセッサ・ユニット(M
P),およびこのマイクロプロセッサ・ユニットからの
出力制御信号を電気絶縁して一定幅のパルス信号にして
各スイッチング・ユニット(SWh )へ個々に開閉制御
信号を出力する個別絶縁回路(ISO)で構成されてい
て、 前記マイクロプロセッサ・ユニット(MP)の記憶器R
OMには請求項1〜7の何れか1項の方法により各抵抗
発熱体の通電・非通電を決定するプログラムおよび零ク
ロス点の割込信号に応じて、各スイッチング・ユニット
(SWh )へ開閉制御信号を送信するプログラムが格納
されていることを特徴とする共通制御装置。
8. Switching in parallel with an AC power supply in phase.
Unit (SWh) Through the resistance heating element (Rh) Connect
And a heat-sensitive element (TCh) And heat
Element (TCh) And the target temperature of the object to be heated
The resistance heating element (Rh) Hope
Temperature controller (TR h)
In the furnace, the temperature controller (TRhHope) supplied by
Switching unit (SW) according to heat generation signalh)
Common system that outputs a trigger signal to determine the energization / de-energization of
In the control device (CTR), the common control device (CTR) includes a positive / negative zero clock of a power supply.
Point (t+,t-) To generate a trigger signal
Loss point generation circuit (ZC), temperature controller (TRh) Hope
An analyzer that accepts the calorific value signal and outputs it as a digital signal
Log / digital converter (A / D), storage ROM, RA
M, interface, interrupt management unit and central performance
A microprocessor unit (M
P), and from this microprocessor unit
Output control signals are electrically insulated and pulse signals of a certain width
Each switching unit (SWhOpening and closing control individually
It consists of an individual insulation circuit (ISO) that outputs signals.
And a memory R of the microprocessor unit (MP)
Each resistance is set to OM by the method according to any one of claims 1 to 7.
Program to determine whether to turn on and off the heating element
Each switching unit responds to the loss point interrupt signal.
(SWh) Stores a program that sends an open / close control signal to
A common control device characterized in that:
JP33549897A 1997-12-05 1997-12-05 Electric power control method for electric furnace and apparatus therefor Withdrawn JPH11167976A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33549897A JPH11167976A (en) 1997-12-05 1997-12-05 Electric power control method for electric furnace and apparatus therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33549897A JPH11167976A (en) 1997-12-05 1997-12-05 Electric power control method for electric furnace and apparatus therefor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11167976A true JPH11167976A (en) 1999-06-22

Family

ID=18289256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP33549897A Withdrawn JPH11167976A (en) 1997-12-05 1997-12-05 Electric power control method for electric furnace and apparatus therefor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11167976A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001273040A (en) * 2000-03-27 2001-10-05 Tokyo Electron Ltd Power control equipment, power control method and heat treatment equipment
JP2012212361A (en) * 2011-03-31 2012-11-01 Iwate Univ Pulse conversion device, control system, and control method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001273040A (en) * 2000-03-27 2001-10-05 Tokyo Electron Ltd Power control equipment, power control method and heat treatment equipment
JP4593724B2 (en) * 2000-03-27 2010-12-08 東京エレクトロン株式会社 Power control apparatus, power control method, and heat treatment apparatus
JP2012212361A (en) * 2011-03-31 2012-11-01 Iwate Univ Pulse conversion device, control system, and control method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7142997B1 (en) Automatic power factor corrector
US4900900A (en) Method and apparatus for controlling a-c power by means of thyristors for a resistance-type electric furnace
EP0260963B1 (en) Inverter-type resistance welding machine
CN101687268A (en) Welding power supply
JP6890166B2 (en) Digital power supply
CN110048597A (en) Control method, controller and the system of circuit of power factor correction
CN107430411A (en) The control of heating element heater
WO2013048061A1 (en) Device and method for controlling a heating element of electric range
KR910003812B1 (en) Regular power supply
US6046424A (en) Resistance welding control apparatus
KR20110098805A (en) Phase-fired control arrangement and method
CN105850022A (en) Power conversion apparatus and power conversion method
JP3467401B2 (en) Power control method and device
JPH11167976A (en) Electric power control method for electric furnace and apparatus therefor
CN108574298A (en) A kind of alternating current-direct current mixing micro-capacitance sensor interface converter Control method based on virtual synchronous motor technology
KR20020063663A (en) Method and apparatus for controlling power for Instant Heating Roller
JP3015320B2 (en) Electric furnace power control method and apparatus
EP0859939B1 (en) Power control for furnace
JPH06223964A (en) 3-phase electric arc furnace with choke coil
CN106133156A (en) For making metal wire, twisted wire, filament, wire rod or the electric resistance annealing stove of band annealing
JP3041522B2 (en) Power control method and power control circuit
CN110326361A (en) Integrated flickering for electric arc furnaces controls
EP3080901B1 (en) Low level harmonics control system for groups of impedances connected in parallel in a three-phase system
CN114756072B (en) Electric energy management method and related device for pure resistance heating system
US11628414B2 (en) Methods and apparatus for triggering exothermic reactions using AC or DC electromagnetics

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20050301