JPS60200489A - 誘導加熱方法 - Google Patents
誘導加熱方法Info
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- JPS60200489A JPS60200489A JP5586684A JP5586684A JPS60200489A JP S60200489 A JPS60200489 A JP S60200489A JP 5586684 A JP5586684 A JP 5586684A JP 5586684 A JP5586684 A JP 5586684A JP S60200489 A JPS60200489 A JP S60200489A
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- heating
- control
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、誘導加熱方法に係り、特に、中径又は大径の
継目無鋼管を熱処理する際に用いるのに好適な、被加熱
材を連続的に搬送しながら、制御周期毎に、加熱コイル
に制御指令を与えて誘導加熱するための誘導加熱方法の
改良に関する。
継目無鋼管を熱処理する際に用いるのに好適な、被加熱
材を連続的に搬送しながら、制御周期毎に、加熱コイル
に制御指令を与えて誘導加熱するための誘導加熱方法の
改良に関する。
大容量静止型高周波電源の実用化に伴ない、鋼管の加熱
や熱処理に際して、誘導加熱が用いられている。
や熱処理に際して、誘導加熱が用いられている。
この誘導加熱に際しては、通常１台の加熱電源及び１台
の加熱コイルでは、加熱能力に限界があるので、複数台
の加熱電源と加熱コイルが用いられており、例えば特開
昭５４−２９１４１で提案されている如く、第１図に示
すように、タンデムに配置された加熱コイル１２．１４
で被加熱材である鋼管１０を連続的に搬送しながら目標
温度に加熱するに際して、加熱コイルを予熱ゾーンと制
御ゾーンに区分し、各ゾーンに対応して設けられた加熱
電源１６．１８と、前記鋼管１０の形状寸法検出装置（
図示省略）と、前記各ゾーンの出側に設けられた鋼管１
０の温度計２０．２２と、前２形状寸法検出装置の検出
信号を基にして鋼管１０の寸法に応じて、少なくとも前
記制御ゾーンの所要電力を演算し、前記加熱電源１６．
１８の出力電圧を制御する制御用計算機２４と、を設け
て、前記各ゾーンで鋼管１０を所定湿度に加熱し、前記
側（即用計算は２４により鋼管１０の寸法変動に拘らず
目標温度に加熱するようにした誘導加熱装置が提案され
ている。
の加熱コイルでは、加熱能力に限界があるので、複数台
の加熱電源と加熱コイルが用いられており、例えば特開
昭５４−２９１４１で提案されている如く、第１図に示
すように、タンデムに配置された加熱コイル１２．１４
で被加熱材である鋼管１０を連続的に搬送しながら目標
温度に加熱するに際して、加熱コイルを予熱ゾーンと制
御ゾーンに区分し、各ゾーンに対応して設けられた加熱
電源１６．１８と、前記鋼管１０の形状寸法検出装置（
図示省略）と、前記各ゾーンの出側に設けられた鋼管１
０の温度計２０．２２と、前２形状寸法検出装置の検出
信号を基にして鋼管１０の寸法に応じて、少なくとも前
記制御ゾーンの所要電力を演算し、前記加熱電源１６．
１８の出力電圧を制御する制御用計算機２４と、を設け
て、前記各ゾーンで鋼管１０を所定湿度に加熱し、前記
側（即用計算は２４により鋼管１０の寸法変動に拘らず
目標温度に加熱するようにした誘導加熱装置が提案され
ている。
即ちこの誘導加熱装置においては、温度計２０で測定さ
れた温度と温度計２２で測定された）Ｂ度が、制御用計
算ＦＡ２４に入力され、該制御用計算機２４が、予め記
憶されている加熱条件である各加熱温度、鋼管１０の外
径、肉厚、加熱コイルインピーダンス、力率、効率より
計算された投入電力と実際に加熱された温度とを比較し
、加熱電源１６．１８への投入電力を増減させるよう、
ある決まった一定周期で制御指令を出力することで、最
終温度を所定の温度に収束するように制御している。
れた温度と温度計２２で測定された）Ｂ度が、制御用計
算ＦＡ２４に入力され、該制御用計算機２４が、予め記
憶されている加熱条件である各加熱温度、鋼管１０の外
径、肉厚、加熱コイルインピーダンス、力率、効率より
計算された投入電力と実際に加熱された温度とを比較し
、加熱電源１６．１８への投入電力を増減させるよう、
ある決まった一定周期で制御指令を出力することで、最
終温度を所定の温度に収束するように制御している。
このように、一定周期で制御指令を出力する制御卸方法
は、電縫管のように、鋼管１０の真円度、肉厚、寸法が
比較的一様な被加熱材であれば、所定の温度に収束させ
ることが可能である。しかしながら、継目無管のように
、鋼管長手方向及び断面方向に不均一な肉厚分布を持っ
た鋼管の場合には、特定外径の特定搬送速度で加熱を行
う場合は、ある程度の温度制御結果を得ることができる
ものの、外（￥や搬送速度が変化するとたちまち温度制
御が不安定となり、被加熱鋼管１０が加熱不良となる。
は、電縫管のように、鋼管１０の真円度、肉厚、寸法が
比較的一様な被加熱材であれば、所定の温度に収束させ
ることが可能である。しかしながら、継目無管のように
、鋼管長手方向及び断面方向に不均一な肉厚分布を持っ
た鋼管の場合には、特定外径の特定搬送速度で加熱を行
う場合は、ある程度の温度制御結果を得ることができる
ものの、外（￥や搬送速度が変化するとたちまち温度制
御が不安定となり、被加熱鋼管１０が加熱不良となる。
これは、連続して回転搬送されている鋼管１０の加熱温
度のむらが、前記のような温度制御系にとっては考慮さ
れていない短周期の外乱となるからである。従って、特
に熱処理に際しては、前記のような制御方法を採用する
ことは不可能であった。
度のむらが、前記のような温度制御系にとっては考慮さ
れていない短周期の外乱となるからである。従って、特
に熱処理に際しては、前記のような制御方法を採用する
ことは不可能であった。
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、被加熱材のサイズや搬送速度の変化に拘らず、常
時外乱のある温度制御系を安定に保って、極めて高い温
度制御性を維持することができる七λ導加熱方法を提供
することを目的とする。
ので、被加熱材のサイズや搬送速度の変化に拘らず、常
時外乱のある温度制御系を安定に保って、極めて高い温
度制御性を維持することができる七λ導加熱方法を提供
することを目的とする。
本発明は、被加熱材を連続的に搬送しながら、３−
制御周期毎に、加熱コイルに制御指令を与えて誘導加熱
するための誘導加熱方法において、加熱コイルによる加
熱長さの範囲内で、被加熱材全周又は全幅の温度又は厚
さを検出する手順と、該検出温度又は厚さの変化状態か
ら、被加熱材の全周又は全幅内に存在する温度むら又は
厚さむらの数を検出する手順と、少なくとも該温度むら
又は厚さむらの数、被加熱材のサイズ、搬送速度、加熱
コイル長さをパラメータとして含む温度制御性評価関数
を用いて、最適制御周期を決定する手順と、該最適制御
周期で加熱コイルに制御指令を与える手順と、を含むこ
とにより、前記目的を達成したものである。
するための誘導加熱方法において、加熱コイルによる加
熱長さの範囲内で、被加熱材全周又は全幅の温度又は厚
さを検出する手順と、該検出温度又は厚さの変化状態か
ら、被加熱材の全周又は全幅内に存在する温度むら又は
厚さむらの数を検出する手順と、少なくとも該温度むら
又は厚さむらの数、被加熱材のサイズ、搬送速度、加熱
コイル長さをパラメータとして含む温度制御性評価関数
を用いて、最適制御周期を決定する手順と、該最適制御
周期で加熱コイルに制御指令を与える手順と、を含むこ
とにより、前記目的を達成したものである。
本発明においては、加熱コイルによる加熱長さの範囲内
で、被加熱材全周又は全幅の湿度又は厚さを検出し、該
検出温度又は厚さの変化状態から、被加熱材の全周又は
全幅内に存在する温度むら又は厚さむらの数を検出し、
少なくとも、該温度むら又は厚さむらの数、被加熱材の
サイズ、搬送速度、加熱コイル長さをパラメータとして
含む温度４− 制御性評価関数を用いて、Ｒ適制御周期を決定し、該最
適制御周期で加熱コイルに制御指令を与えるようにした
ので、被加熱材のサイズや搬送速度の変化に拘らず、常
時外乱のある温度制御系を安定に保って、極めて高い温
度制御性を維持することができる。
で、被加熱材全周又は全幅の湿度又は厚さを検出し、該
検出温度又は厚さの変化状態から、被加熱材の全周又は
全幅内に存在する温度むら又は厚さむらの数を検出し、
少なくとも、該温度むら又は厚さむらの数、被加熱材の
サイズ、搬送速度、加熱コイル長さをパラメータとして
含む温度４− 制御性評価関数を用いて、Ｒ適制御周期を決定し、該最
適制御周期で加熱コイルに制御指令を与えるようにした
ので、被加熱材のサイズや搬送速度の変化に拘らず、常
時外乱のある温度制御系を安定に保って、極めて高い温
度制御性を維持することができる。
以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。
一般に、誘導加熱に用いられる加熱コイルの形状寸法は
、誘導加熱の原理、温度制御性及び保守性より制約を受
け、特にその長さは有限であって、又、あまり短尺なも
のは製造不可能である。例えば、外径寸法が１００〜４
００■までの広範囲な寸法を持った鋼管を加熱する場合
、加熱コイル長さは、８００〜１０００■ｍが標準であ
る。この加熱コイルの中を、鋼管を回転搬送させながら
加熱するが、以下、第２図に示す如く、回転搬送角度が
４５°の場合を例に取って説明する。第２図において、
２６は１般送ローラである。
、誘導加熱の原理、温度制御性及び保守性より制約を受
け、特にその長さは有限であって、又、あまり短尺なも
のは製造不可能である。例えば、外径寸法が１００〜４
００■までの広範囲な寸法を持った鋼管を加熱する場合
、加熱コイル長さは、８００〜１０００■ｍが標準であ
る。この加熱コイルの中を、鋼管を回転搬送させながら
加熱するが、以下、第２図に示す如く、回転搬送角度が
４５°の場合を例に取って説明する。第２図において、
２６は１般送ローラである。
なお、回転搬送角度を、例えば３０°以下とした場合に
は、鋼管１０の前進方向成分が小さく、搬送速度が大き
く低下するので、生産設備として実用的でない。
は、鋼管１０の前進方向成分が小さく、搬送速度が大き
く低下するので、生産設備として実用的でない。
回転搬送角度が第２図に示す如く４５°である場合、如
何なる外径寸法を持った鋼管１０でも一回転で鋼管外周
長だけ長手搬送方向へ移動する。
何なる外径寸法を持った鋼管１０でも一回転で鋼管外周
長だけ長手搬送方向へ移動する。
温度側（即用の温度計は固定設置されでいても、鋼管が
回転搬送されているので、鋼管円周方向の）８度分布を
測定することが可能である。しかしながら、鋼管外径が
必まり大きくなると、第３図に示す鋼管展開図の如く、
鋼管１０の一回転で加熱コイル１２又は１４による加熱
長さく以下加熱コイル長さと称する）℃Ｃを超えてしま
う。従って、円周方向温度分布を１台の温度計で測定し
て、全円周に関する温度測定値で加熱コイル１２又は１
４の電力段人聞を制御しても、鋼管１０の一部にしか当
該電力投入量が影響を与えないので、測定と制御に不一
致が生じ、温度制御性は極めて低下する。よって、制陣
周期は、最長の場合でも加熱コイル長さｆｌｃが上限と
なる。逆に、制御周期上限を加熱コイル長さρＣとする
と、１台の温度計で（４、鋼管円周方向の全温度分布を
測定づることはできない。即ち、全鋼管外径に対して温
度測定を正確に行うには、従来のように１台の温度計で
は不充分であり、少なくとも２台の温度計を、対向設置
あるいは加熱コイル長さＡｃに対応する回転角度を補間
する位置に設置して、全円周の温度分布を測定する必要
がある。
回転搬送されているので、鋼管円周方向の）８度分布を
測定することが可能である。しかしながら、鋼管外径が
必まり大きくなると、第３図に示す鋼管展開図の如く、
鋼管１０の一回転で加熱コイル１２又は１４による加熱
長さく以下加熱コイル長さと称する）℃Ｃを超えてしま
う。従って、円周方向温度分布を１台の温度計で測定し
て、全円周に関する温度測定値で加熱コイル１２又は１
４の電力段人聞を制御しても、鋼管１０の一部にしか当
該電力投入量が影響を与えないので、測定と制御に不一
致が生じ、温度制御性は極めて低下する。よって、制陣
周期は、最長の場合でも加熱コイル長さｆｌｃが上限と
なる。逆に、制御周期上限を加熱コイル長さρＣとする
と、１台の温度計で（４、鋼管円周方向の全温度分布を
測定づることはできない。即ち、全鋼管外径に対して温
度測定を正確に行うには、従来のように１台の温度計で
は不充分であり、少なくとも２台の温度計を、対向設置
あるいは加熱コイル長さＡｃに対応する回転角度を補間
する位置に設置して、全円周の温度分布を測定する必要
がある。
温度計を２台設置する具体的な方法としては、１８０°
位相を変えれば良い。しかしながら、搬送ローラ２６の
高さが床面より一定であるので、第４図に示す搬送状態
断面図のように、管外径により管軸が昇降するため、こ
れに合わせて温度計も昇降しなければならない。外径が
小である場合は、加熱コイル内で鋼管１０が一回転以上
するので、いずれの方向に２台設置してもよいが、外径
が大きくなる程、１８０°対向に近い位置に設置する必
要がある。従って、第４図のように、搬送ローラ２６面
と同一角度で、且つ、最小径の鋼管１０Ａの管軸を睨む
位置とすると良い。
位相を変えれば良い。しかしながら、搬送ローラ２６の
高さが床面より一定であるので、第４図に示す搬送状態
断面図のように、管外径により管軸が昇降するため、こ
れに合わせて温度計も昇降しなければならない。外径が
小である場合は、加熱コイル内で鋼管１０が一回転以上
するので、いずれの方向に２台設置してもよいが、外径
が大きくなる程、１８０°対向に近い位置に設置する必
要がある。従って、第４図のように、搬送ローラ２６面
と同一角度で、且つ、最小径の鋼管１０Ａの管軸を睨む
位置とすると良い。
次に、前記温度計により、鋼管全円周の温度分７−
布を決定するが、鋼管の場合、その製造方法及び実際に
加熱した温度分布より、一回転でＮ数個の１１１を持っ
た正弦波に近い）品度分布が測定される。
加熱した温度分布より、一回転でＮ数個の１１１を持っ
た正弦波に近い）品度分布が測定される。
そこで、温度制御にとって外乱である、この温度分布の
むら（以下温度むらと称する）を、Ｎ Ｉｌｌ ′回転
で定義する。
むら（以下温度むらと称する）を、Ｎ Ｉｌｌ ′回転
で定義する。
温度制御周期を合理的に決定するためには、制御状態を
モデル化する必要があるので、加熱コイルによる加熱モ
デルを集中定数系でシミュレーションして、第５図に示
した簡易加熱側部モデルを想定する。ここで、θ１ｎ（
ｔ）を加熱コイル１２又は１４の入側温度、θ０ｕｔ（
ｔ）を加熱コイル出側温度、Ｐ（ｔ）を制御出力、ρ１
）を加熱コイル制御周期、■を鋼管１０の搬送速度、Ｄ
を鋼管外径とすると、制御基本モデルは、例えば次式で
表わすことができる。
モデル化する必要があるので、加熱コイルによる加熱モ
デルを集中定数系でシミュレーションして、第５図に示
した簡易加熱側部モデルを想定する。ここで、θ１ｎ（
ｔ）を加熱コイル１２又は１４の入側温度、θ０ｕｔ（
ｔ）を加熱コイル出側温度、Ｐ（ｔ）を制御出力、ρ１
）を加熱コイル制御周期、■を鋼管１０の搬送速度、Ｄ
を鋼管外径とすると、制御基本モデルは、例えば次式で
表わすことができる。
θｏｕｔ （ｔ ＋ ＜１０ ／Ｖ） ）＝θｔｎｏｔ
＋ （Ａｐ ７／Ｖ） ） 十Ｐ （ｔ ）−（１）
この（１）式は、入側温度θＩｎ（ｔ）が測定されてか
らρｐ／Ｖ時間経過後に制御出力Ｐ（ｔ）８− による制御が実行され、又、ρＣ／＼１時間経過後に制
器結果、即ち出側温度θ似１ｔ（ｔ）が測定されること
を表わしている。
＋ （Ａｐ ７／Ｖ） ） 十Ｐ （ｔ ）−（１）
この（１）式は、入側温度θＩｎ（ｔ）が測定されてか
らρｐ／Ｖ時間経過後に制御出力Ｐ（ｔ）８− による制御が実行され、又、ρＣ／＼１時間経過後に制
器結果、即ち出側温度θ似１ｔ（ｔ）が測定されること
を表わしている。
ここで、加熱コイル入側温度θｌｒ＋（ｔ）を、有意の
最小周波数だけとして正弦波で近似して、その振幅を正
規化しておくと、次式で表現できる。
最小周波数だけとして正弦波で近似して、その振幅を正
規化しておくと、次式で表現できる。
θＩｎ （ｔ ） ＝ｓｔｎ ωｔ−（２）ここで、ω
は次式で表わされる。
は次式で表わされる。
ω＝２π【Ｖ／（πＤ／Ｎ））
＝２ＮＶ／Ｄ （ｒａｄ ／ｓｅｃ ） ・−（３）一
方、制御出力Ｐ（ｔ）は、加熱コイル入側温度θＩｎ（
ｔ）を制御周期ρｐで平均化し、逆位相を加熱コイル投
入電力として出力することになる・・・（４） 前出（２）、（３）及び（４）式より、次式が導かれる
。
方、制御出力Ｐ（ｔ）は、加熱コイル入側温度θＩｎ（
ｔ）を制御周期ρｐで平均化し、逆位相を加熱コイル投
入電力として出力することになる・・・（４） 前出（２）、（３）及び（４）式より、次式が導かれる
。
θｏｕｔ （ｔ ＋ （Ａｃ 、／Ｖ） ）ここで便宜
上ω・βＩｌ／Ｖ−αとおくと、〈５）式は、次式で表
わすことができる。
上ω・βＩｌ／Ｖ−αとおくと、〈５）式は、次式で表
わすことができる。
θｏｕｔ （ｔ ＋（Ａｃ ／Ｖ） ）ｘｓｉｎ （ω
を十φ）・・・（６） ここで、φは単振動の合成による位相である。
を十φ）・・・（６） ここで、φは単振動の合成による位相である。
この（６）式は、加熱コイル出側温度θ０１ｌｔ（【）
の振幅と位相が表現されており、根号の中が１以上の場
合は、入側加熱濃度に比べて出側温度の振れ幅が大きく
ハンチングすることを示しており、一方、根号の中が１
以下で零に近い場合は、逆に制御結果、即ち、温度制御
性が良好であることを示している。従って、根号の中を
評価間数Ｊとして、次式で定義する。
の振幅と位相が表現されており、根号の中が１以上の場
合は、入側加熱濃度に比べて出側温度の振れ幅が大きく
ハンチングすることを示しており、一方、根号の中が１
以下で零に近い場合は、逆に制御結果、即ち、温度制御
性が良好であることを示している。従って、根号の中を
評価間数Ｊとして、次式で定義する。
Ｊ−（（αｃｏｓ ａ−ｓｉｎ ａ ） ７ａ ） ２
＋（（αＳ１１］α＋ａｏｓα−１）／″α）２・・・
（７）この評価関数Ｊを展開してまとめると次式に示す
如くとなり、これは、第６図に示すような関数形となる
。
＋（（αＳ１１］α＋ａｏｓα−１）／″α）２・・・
（７）この評価関数Ｊを展開してまとめると次式に示す
如くとなり、これは、第６図に示すような関数形となる
。
、Ｊ＝１＋ （ｓｉｎ （α／２）／ （α／２） ）
？−２ｓｉｎα／α・・・（８） 第６図において、αく３π７／４の領域は、極めて温度
制御性が良好である如く表現されているが、これは加熱
制御モデルを集中定数系で近似したことによる誤差であ
り、この領域は、加熱コイル長さｐｃが最適制御周期β
ｐと同期して短くなることを示しており、実際の操業ラ
インへ適用することは困難である。従って、実際の操業
ラインへの最適な適応は、第６図から明らかなように、
α−５π／２の時であり、この時評価関数Ｊは極小値を
取り、温度制御性も良好となる。
？−２ｓｉｎα／α・・・（８） 第６図において、αく３π７／４の領域は、極めて温度
制御性が良好である如く表現されているが、これは加熱
制御モデルを集中定数系で近似したことによる誤差であ
り、この領域は、加熱コイル長さｐｃが最適制御周期β
ｐと同期して短くなることを示しており、実際の操業ラ
インへ適用することは困難である。従って、実際の操業
ラインへの最適な適応は、第６図から明らかなように、
α−５π／２の時であり、この時評価関数Ｊは極小値を
取り、温度制御性も良好となる。
パラメータαへ〈３）式を代入すると、制御周期Ａｐは
、次式で表わされる。
、次式で表わされる。
ρ１）−（α／ ２ Ｎ ＞・Ｄ・・・（９）ここで、
パラメータαは、５π／″２が最適値であるから、最適
制御周期Ｊ２ｐは、外径りと温度むらの数Ｎによって決
定される。
パラメータαは、５π／″２が最適値であるから、最適
制御周期Ｊ２ｐは、外径りと温度むらの数Ｎによって決
定される。
１１一
温度むらの数Ｎ（ＩＩ＋／回転）は、例えば次の方法で
めることができる。即ち、外径りと搬送速度Ｖは、潤度
制御開始前に予めわかっているので、一回転で鋼管が回
転搬送される距離は、πＤ ／’Ｅ７となる。従って、
πＤ／ｆｌ・Ｖ時間だけ、加熱コイル入側温度分布を測
定し、この測定値の中に山あるいは谷が幾つあるかを計
数すればよい。
めることができる。即ち、外径りと搬送速度Ｖは、潤度
制御開始前に予めわかっているので、一回転で鋼管が回
転搬送される距離は、πＤ ／’Ｅ７となる。従って、
πＤ／ｆｌ・Ｖ時間だけ、加熱コイル入側温度分布を測
定し、この測定値の中に山あるいは谷が幾つあるかを計
数すればよい。
加熱コイル入側が常温である場合には、例えば超音波を
利用した厚さ計を用いて、鋼管円周の厚さ寸法分布を温
度分布と同様に測定しても同じ結果を得ることができる
。
利用した厚さ計を用いて、鋼管円周の厚さ寸法分布を温
度分布と同様に測定しても同じ結果を得ることができる
。
要するに、本発明のように、温度制御中は、常時温度む
ら又は厚さむらの数Ｎ（１，＋／回転）を監視測定する
ことによって、オンライン制御中、常時最適制御周期ρ
ｐで温度制御を実行することができ、外乱に強い極めて
安定性の高い温度制量が可能となる。
ら又は厚さむらの数Ｎ（１，＋／回転）を監視測定する
ことによって、オンライン制御中、常時最適制御周期ρ
ｐで温度制御を実行することができ、外乱に強い極めて
安定性の高い温度制量が可能となる。
以下、図面を参照して、本発明が採用された継目無鋼管
の誘導加熱装置の実施例を詳細に説明する。
の誘導加熱装置の実施例を詳細に説明する。
１２一
本実施例は、第７図に示す如（、前出第１図に示した従
来例と同様の、加熱コイル１２．１４、加熱電源１６．
１８、温度計２０．２２、制御用計算機２４を有する継
目無鋼管の誘導加熱装置において、各温度計２０．２２
を前出第４図に示した如く、各２個ずつ対向配置すると
共に、前記制御用計算機２４内で、前記温度計２０Ａ、
２０Ｂ。
来例と同様の、加熱コイル１２．１４、加熱電源１６．
１８、温度計２０．２２、制御用計算機２４を有する継
目無鋼管の誘導加熱装置において、各温度計２０．２２
を前出第４図に示した如く、各２個ずつ対向配置すると
共に、前記制御用計算機２４内で、前記温度計２０Ａ、
２０Ｂ。
２２Ａ、２２Ｂ出力からめられる温度むらの数Ｎ、鋼管
１０の外径Ｄ、搬送速度Ｖ等に応じて最適制御周期βｐ
を決定し、該最適制御周期（ｐにより、特開昭５４−２
９１４１に示されるような方法でめられた制器出力Ｐ（
ｔ）を、前記加熱電８１１８及び１６に出力するように
したものである。
１０の外径Ｄ、搬送速度Ｖ等に応じて最適制御周期βｐ
を決定し、該最適制御周期（ｐにより、特開昭５４−２
９１４１に示されるような方法でめられた制器出力Ｐ（
ｔ）を、前記加熱電８１１８及び１６に出力するように
したものである。
本実施例においては、本発明により決定した最適制御周
期ぶｐで、特開昭５４−２９１４１で提案されているよ
うな温度制御を行うようにしたので、特開昭５４−２９
１４１で提案されているような温度制御の制御性が著し
く改善される。なお、本発明の適用範囲はこれに限定さ
れず、他の温度制御方法や、更には、圧延機等でロール
偏心がある系の張力制器による板厚制御等にも同様に適
用できることは明らかである。
期ぶｐで、特開昭５４−２９１４１で提案されているよ
うな温度制御を行うようにしたので、特開昭５４−２９
１４１で提案されているような温度制御の制御性が著し
く改善される。なお、本発明の適用範囲はこれに限定さ
れず、他の温度制御方法や、更には、圧延機等でロール
偏心がある系の張力制器による板厚制御等にも同様に適
用できることは明らかである。
以上説明したように、本発明によれば、被加熱材のサイ
ズや搬送速度の変化に拘らず、常時外乱のある温度制御
系を支配に保って、極めて高精度の温度制御を行うこと
ができる。ヌ、被加熱材のサイズが広範囲に変化しても
問題となることがない等の優れた効果を有する。
ズや搬送速度の変化に拘らず、常時外乱のある温度制御
系を支配に保って、極めて高精度の温度制御を行うこと
ができる。ヌ、被加熱材のサイズが広範囲に変化しても
問題となることがない等の優れた効果を有する。
発明者らの実験によると、特開昭５４−２９１４１で提
案されているような温度制御を、そのまま中径以上の継
目無鋼管の誘導加熱に適用した時は、温度不良率が１０
％を超える場合があったのに対して、本発明を適用した
時は、温度不良率が１％以下となることが確認できた。
案されているような温度制御を、そのまま中径以上の継
目無鋼管の誘導加熱に適用した時は、温度不良率が１０
％を超える場合があったのに対して、本発明を適用した
時は、温度不良率が１％以下となることが確認できた。
第１図は、従来の温度制御が採用された誘導加熱装置の
構成を示す、一部ブロック線図を含む平面図、第２図は
、鋼管搬送状態を示す底面図、第３図は、鋼管における
温度測定位置と加熱コイルの位置の関係の例を示す鋼管
展開図、第４図は、本発明に係る誘導加熱方法における
、温度計の配置の例を示す鋼管搬送状態断面図、第５図
は、本発明で用いられている加熱制御モデルを説明する
ための平面図、第６図は、同じく温度制御性評価関数を
示す線図、第７図は、本発明が採用された継目無鋼管の
誘導加熱装置の実施例の構成を示す、一部ブロック線図
を含む平面図である。 １０・・・鋼管、 １２．１４・・・加熱コイル、１６
．１８・・・加熱電源、 ２ＯＡ、２０８１２２Ａ、２２Ｂ・・・温度計、２４・
・・制御用計算機、 ２６・・・搬送ローラ、ｐｃ・・
・加熱コイル長さ、ρｐ・・・制御周期、■・・・搬送
速度、 Ｄ・・・外径１ 、Ｊ・・・温度制御性評価関数。 代理人 高 矢 論 （ほか１名）
構成を示す、一部ブロック線図を含む平面図、第２図は
、鋼管搬送状態を示す底面図、第３図は、鋼管における
温度測定位置と加熱コイルの位置の関係の例を示す鋼管
展開図、第４図は、本発明に係る誘導加熱方法における
、温度計の配置の例を示す鋼管搬送状態断面図、第５図
は、本発明で用いられている加熱制御モデルを説明する
ための平面図、第６図は、同じく温度制御性評価関数を
示す線図、第７図は、本発明が採用された継目無鋼管の
誘導加熱装置の実施例の構成を示す、一部ブロック線図
を含む平面図である。 １０・・・鋼管、 １２．１４・・・加熱コイル、１６
．１８・・・加熱電源、 ２ＯＡ、２０８１２２Ａ、２２Ｂ・・・温度計、２４・
・・制御用計算機、 ２６・・・搬送ローラ、ｐｃ・・
・加熱コイル長さ、ρｐ・・・制御周期、■・・・搬送
速度、 Ｄ・・・外径１ 、Ｊ・・・温度制御性評価関数。 代理人 高 矢 論 （ほか１名）
Claims (1)
- （１）被加熱材を連続的に搬送しながら、制御周期毎に
、加熱コイルに制御指令を与えて誘導加熱するための誘
導加熱方法において、 加熱コイルによる加熱長さの範囲内で、被加熱材全周又
は全幅の温度又は厚さを検出する手順と、該検出温度又
は厚さの変化状態から、被加熱材の全周又は全幅内に存
在する温度むら又は厚さむらの数を検出する手順と、 少なくとも該温度むら又は厚さむらの数、被加熱材のサ
イズ、搬送速度、加熱コイル長さをパラメータとして含
む温度制御性評価関数を用いて、最適制御周期を決定す
る手順と、 該最適制御周期で加熱コイルに制御指令を与える手順と
、 を含むことを特徴とする誘導加熱方法゛。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5586684A JPS60200489A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 誘導加熱方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5586684A JPS60200489A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 誘導加熱方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60200489A true JPS60200489A (ja) | 1985-10-09 |
| JPH0122714B2 JPH0122714B2 (ja) | 1989-04-27 |
Family
ID=13010992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5586684A Granted JPS60200489A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | 誘導加熱方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60200489A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6293886A (ja) * | 1985-10-18 | 1987-04-30 | 三菱重工業株式会社 | 小径鋼管の熱処理装置 |
| JP2005259575A (ja) * | 2004-03-12 | 2005-09-22 | Yoshino Kosakusho:Kk | ワーク加熱装置及びワーク加熱方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5429141A (en) * | 1977-08-05 | 1979-03-05 | Kawasaki Steel Corp | Induction heating apparatus |
-
1984
- 1984-03-23 JP JP5586684A patent/JPS60200489A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5429141A (en) * | 1977-08-05 | 1979-03-05 | Kawasaki Steel Corp | Induction heating apparatus |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6293886A (ja) * | 1985-10-18 | 1987-04-30 | 三菱重工業株式会社 | 小径鋼管の熱処理装置 |
| JP2005259575A (ja) * | 2004-03-12 | 2005-09-22 | Yoshino Kosakusho:Kk | ワーク加熱装置及びワーク加熱方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0122714B2 (ja) | 1989-04-27 |
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