JPS60195891A - 誘導加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はＬＣ共振回路を利用した誘導加熱装置に関する
ものである。

従来技術 第１図は従来の誘導加熱装置を示し、この装置は、ワー
クコイルと呼ばれる加熱用コイルＬと、このコイルＬと
共にＬＣ並列共振回路を構成する同調用コンデンサＣと
、前記ＬＣ並列共振回路に共振周波数の交流電圧を供給
するインバータ等の電源１とを有して成り１例えば直径
４５ｓ＋ｓ＋〜６０箇、長さ９０＋ｍ程度の被加熱材が
加熱用コイルＬ内を通過することにより加熱処理される
。このような誘導加熱装置の運転パターンは次の通りで
ある。先ず被加熱材が加熱用コイルＬの中に存在しない
状態（無負荷状態）で装置を運転し、所定時間後に第２
図に示すように被加熱材Ｍをある時間間隔で加熱用コイ
ルＬ内に順次に通過させ、コイルＬ内が被加熱材Ｍで満
たされれば定常運転となる。そして加熱処理すべき被加
熱材Ｍがなくなれば、加熱用コイルＬ内の被加熱材Ｍは
１個づつ減っていって最後は無負荷状態となる。

ところで被加熱材Ｍが鋼材等の場合には、加熱用コイル
Ｌが被加熱材Ｍで満たされているとき（負荷状態）と満
たされていないときとではコイルＬのインダクタンスが
異なるため、被加熱材Ｍの温度を最初の１個から最後の
１個まで目標温度域（目標温度の許容範囲）内になるよ
うに制御することは困難である。また上記の装置は負荷
状態にあるときに共振が起こるように設計されているた
め、先頭の被加熱材Ｍが加熱用コイルＬ内を通過すると
きと後尾の被加熱材Ｍが加熱用コイルＬ内を通過すると
きとは、いずれも同調にズレがあって加熱温度が低い。

このため加熱用コイルＬの出口にて温度検出器２で被加
熱材Ｍの温度を検出し、検出温度が目標温度域になるよ
うに電力を制御すると、先頭の被加熱材Ｍの検出温度に
基づいて制御されたときに、コイルＬ内の温度が上昇し
過ぎて被加熱材を損うおそれがある。

発明の目的 本発明は、このような事情に基づいてなされたものであ
り、被加熱材のいずれＣ二ついても目標温度域内で加熱
処理することのできる誘導加熱装置を提供することを目
的とするものである。

発明の概要 本発明は、ＬＣ共振回路を構成するコイルとして、互に
並列に接続した第１の加熱用コイルと第２の加熱用コイ
ルとを用いると共に、第１の加熱用コイルで被加熱材を
予備加熱してその抜用２の加熱用コイルで加熱するよう
（ニし、そして第２の加熱用コイルとは直列に、位相制
御素子部を接続し、第１の加熱用コイルよりの被加熱材
の温度を検出するよう当該コイルの出口側に温度検出手
段を設けると共にこの温度検出手段よりの温度検出信号
及び予め設定された設定信号の偏差発弧；基づいて前記
位相制御素子部のゲート信号を制御するゲート制御回路
とを設けて成るものである。

実施例 以下図面によって本発明の実施例について説明する。

第３図は本発明の一実施例を示す回路図であり、第１図
と同符号のものは同一部分若しくは相当部分を示す。Ｌ
、は被加熱材を内部を通過させて例えば目標温度の８０
〜９０係まで予備加熱する第１の加熱用コイルであり、
同調用コンデンサＣ（二対して並列に接続されている。

Ｌ、は＠１の加熱用コイルＬ、にて予備加熱された被加
熱材を通過させて目標温度域まで加熱するための第２の
加熱用コイルであり、第１の加熱用コイルＬ８とは並列
Ｃ二接続されている。３は例えばサイリスタＴＨ，、Ｔ
Ｈ，を逆並列接続して成る位相制御素子部であり、第２
の加熱用コイルし、とは直列に、接続されている。前記
第１の加熱用コイルＬ、の出口側には、当該コイルし、
よりの被加熱材の温度を検出するよう温度検出手段４が
設けられている。５は温度設定器、５１は比較回路であ
り、温度検出手段４よりの温度検出信号と温度設定器５
よりの設定信号との偏差分が比較回路５１にて取り出さ
れる。６はゲート制御回路であり、比較回路５１にて取
り出された偏差分に基づいて位相制御素子部３の例えば
サイリスタＴＨ，。

ＴＨ，のゲート信号を制御する。７は電力制御部、７１
は変流器、７２は電圧検出部であり、電力制御部７は、
変流器７１にて検出された検出電流及び電圧検出部７２
にて検出された検出電圧に基づいて、前記ＬＣ回路へ供
給される電力が一定となるよう電源１を制御する。

次に上述の構成の実施例の作用につき説明する。

先ず第１の加熱用コイルＬ８内を予備加熱温度まで加熱
すると共に第２の加熱用コイルＬ、内を目標温度域まで
加熱し、被加熱材を第１の加熱用コイルし、内に入口側
から順次に搬入する。被加熱材のうち最初のいくつかに
ついては、第１の加熱用コイルＬ１が負荷状態になる前
に即ち同調にズレな生じている状態で加熱されるので第
１の加熱用コイルＬ、の出口側に送られた被加熱材の温
度は低い。

従って温度検出器４にて検出された温度検出信号と設定
信号との偏差分が大きく、このため位相制御素子部３の
導通角が大きくて第２の加熱用コイルし！の発熱量が大
きい。この結果例えば先頭の被加熱材が第２の加熱用コ
イルし、内に搬入されると、予備加熱の温度が低い分だ
けここでより多くの熱量が加えられて目標温度域内の温
度に加熱される。そして第１の加熱用コイルＬ１が負荷
状態になった後に当該コイルＬ１内に搬入された被加熱
材については、同調のズレが解消されるので最初のいく
つかに比較して高い温度に予備加熱される。

従って温度検出信号と設定信号との偏差分が小さくなり
、前記導通角が小さくなって第２の加熱用コイルＬ、の
発熱量が小さくなる。この結果被加熱材は第２の加熱用
コイルし！にて、予備加熱された温度と目標温度との差
分に対応した熱量が加えられて目標温度域に加熱される
。更に後尾の被加熱材が第１の加熱用コイルＬ１内を通
過すると第１の加熱用コイルＬ、が無負荷状態に向うの
で同調がズレるようになり、このため最後のいくつかの
温度は低くなる。この結果先頭の被加熱材の場合と同様
に第２の加熱用コイルし！の発熱量が大きくなり、被加
熱材は目標温度域内の温度に加熱される。このようにし
て、被加熱材は先ず第１の加熱用コイルし、にて予備加
熱され、次に第２の加熱用コイルＬ！において、前記予
備加熱の温度と目標温度との差分に相当する熱量が加え
られ、これにより目標温度域に加熱される。

発明の効果 以上のように本発明は、被加熱材を第１の加熱用コイル
Ｌ１で予備加熱し、次に第２の加熱用コイルＬｔで前記
予備加熱の温度と目標温度との差分にのとでは第２の加
熱用コイルＬ！での熱の補償量は異なるが、既に予備加
熱をしていることから被加熱材に付与する熱風は小さく
てよく、このためコイルし！とじては短いコイルを用い
ることができ、この結果用２の加熱用コイルし、にて熱
の補償を適切に行うことができる。従って本発明によれ
ば被加熱材のいずれについても目標温度域内で加熱処理
することができ、高品質の材料を生産することができる
。また２台の誘導加熱装置を配備するのではすく、加熱
用のコイルを２つに分割して後段のコイル：二ついて発
熱量の制御を行う構成としているので、全体が小型のも
のとなり、経済的にも有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の誘導加熱装置を示す回路図、第２図は従
来装置の一部を模式的に示す説明図、第３図は本発明の
一実施例を示す回路図である。 １・・・電源　Ｌ・・・加熱用コイル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被加熱材を予備加熱する第１の加熱用コイルと、
   この第１の加熱用コイルに並列に接続され、当該用１の
   加熱用コイルよりの被加熱材を目標温度域まで加熱する
   ための第２の加熱用コイルと、この第２の加熱用コイル
   と１α列に、接続された位相制御素子部と、前記第１の
   加熱用コイル及び第２の加熱用コイルに組み合わされて
   ＬＣ共振回路を構成する同調用コンデンサと、前記ＬＣ
   共振回路に所望の交流電力を供給する電源と、前記第１
   の加熱用コイルよりの被加熱材の温度を検出するよう当
   該コイルの出口側に設けられた温度検出設定信号の偏差
   分に基づいて前記位相制御素子部のゲート信号を制御す
   るゲート制御回路とを有して成ることを特徴とする誘導
   加熱装置。