JPS6259877B2 - - Google Patents
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- JPS6259877B2 JPS6259877B2 JP4346081A JP4346081A JPS6259877B2 JP S6259877 B2 JPS6259877 B2 JP S6259877B2 JP 4346081 A JP4346081 A JP 4346081A JP 4346081 A JP4346081 A JP 4346081A JP S6259877 B2 JPS6259877 B2 JP S6259877B2
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、誘導炉の運転方法およびその装置
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method and apparatus for operating an induction furnace.
一般に、誘導炉の電源として、たとえば、サイ
リスタ等から成るインバータが用いられるが、こ
の種のインバータの出力電流と出力電圧には、そ
れぞれ、上限値が設定されている。 Generally, an inverter made of, for example, a thyristor is used as a power source for an induction furnace, and upper limits are set for the output current and output voltage of this type of inverter, respectively.
第１図は、この種のインバータの出力特性を示
すものである。サイリスタインバータの電圧はＶ
Sに規制され、そして最大出力電流はサイリスタ
素子を過電流から保護するため最大許容電流ＩM
に制限されるようになつており、当該インバータ
の最大出力動作点はＭ点とされる。したがつて、
このサイリスタインバータは、出力電流の上限値
を示すAM線と出力電圧の上限値を示すDM線と
で囲まれた範囲内で動作する。 FIG. 1 shows the output characteristics of this type of inverter. The voltage of the thyristor inverter is V
S , and the maximum output current is the maximum allowable current I M to protect the thyristor element from overcurrent.
The maximum output operating point of the inverter is set to point M. Therefore,
This thyristor inverter operates within a range surrounded by an AM line indicating the upper limit value of output current and a DM line indicating the upper limit value of output voltage.
上記のようなサイリスタインバータにより誘導
炉を運転する場合、誘導炉は溶解すべき材料の投
入量に応じた電力しか消費しないので、インバー
タに最大（定格）出力指令が与えられていても、
材料の投入量が所定の定格量よりも少ない場合に
は、このサイリスタインバータの動作点は、例え
ば、第１図中、Ｃ点で示されるものとなり、電圧
は定格の上限値ＶSとなるが、電流は定格の上限
値ＩMより小さいものとなつている。この電源装
置の負荷率は電流が定格の上限値ＩMより小さい
分だけ低いものとなつている。 When operating an induction furnace with a thyristor inverter as described above, the induction furnace consumes only as much power as the amount of material to be melted, so even if the maximum (rated) output command is given to the inverter,
If the amount of material input is less than the predetermined rated amount, the operating point of this thyristor inverter will be, for example, as shown by point C in Figure 1, and the voltage will be the upper limit of the rating, Vs. , the current is smaller than the rated upper limit value I M. The load factor of this power supply device is lower by the amount that the current is smaller than the rated upper limit value I M.
一方、上記誘導炉への材料の投入量が、規定の
量よりも多い場合には、上記サイリスタインバー
タの動作点は、例えば、第１図中、Ｂ点で示され
るものとなり、出力電流は規定の上限値ＩMに保
たれ、かつ、該電流が上限値ＩMを越えることが
ないように出力電圧は規定の上限値ＶSよりも低
いものとなつている。この場合も電源装置の負荷
率は、電圧が定格の上限値ＶSより低い分だけ低
いものとなつている。 On the other hand, if the amount of material input into the induction furnace is larger than the specified amount, the operating point of the thyristor inverter will be, for example, as indicated by point B in FIG. 1, and the output current will be the specified value. The output voltage is maintained at the upper limit value I M of , and is lower than the specified upper limit value V S so that the current does not exceed the upper limit value I M . In this case as well, the load factor of the power supply device is lower by the amount that the voltage is lower than the rated upper limit value V S .
このように、電流と電圧との上限が制限された
インバータ等を用いた電源装置により誘導炉を運
転する場合、負荷率は、誘導炉への材料の投入量
に大きく影響されるにもかかわらず、従来、炉へ
の材料の投入に関しては、単に、作業者が目視で
経験的に管理するだけであつたので、誘導炉への
材料投入を最適に調整することが困難であつた。
このため、誘導炉の運転時における電源装置に対
する負荷率、いいかえれば、利用率が低く、材料
の溶解に必要以上の長い時間を要し、誘導炉設備
の生産性を低下させる欠点があつた。 In this way, when operating an induction furnace using a power supply device such as an inverter with limited upper limits on current and voltage, the load factor is greatly affected by the amount of material input into the induction furnace. Conventionally, the input of materials into the furnace has been simply managed visually and empirically by an operator, making it difficult to optimally adjust the input of materials into the induction furnace.
For this reason, the load factor, or in other words, the utilization factor, of the power supply during operation of the induction furnace is low, and it takes a longer time than necessary to melt the material, which has the disadvantage of reducing the productivity of the induction furnace equipment.
この発明は、上記欠点を解消するためになされ
たもので、所定の定格出力を有する誘導炉用電源
装置の出力電圧或いは出力電流を検出する一方、
電源装置の出力電流或いは出力電圧のいずれか一
方と規定値とを比較することにより、誘導炉への
被溶解材料の投入指令およびその投入停止指令を
得て、上記電源装置の負荷率が常に最大となるよ
うにして、誘導炉の生産能率を非常に高いものに
する誘導炉の運転方法、および、その装置を提供
することを目的とする。 This invention was made to eliminate the above-mentioned drawbacks, and while detecting the output voltage or output current of an induction furnace power supply device having a predetermined rated output,
By comparing either the output current or the output voltage of the power supply device with the specified value, a command to input the material to be melted into the induction furnace and a command to stop its supply can be obtained, and the load factor of the power supply device is always at the maximum. It is an object of the present invention to provide a method for operating an induction furnace and an apparatus therefor, which make the production efficiency of the induction furnace extremely high.
以下に、この発明の一実施例を添付図面ととも
に説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
第２図において、１は誘導炉で、この誘導炉１
は、たとえば、るつぼ等の炉体２に、加熱コイル
３―１を巻装したものである。この加熱コイル３
―１の両端子間に、力率改善用のコンデンサ３―
２が接続されている。この加熱コイル３―１とコ
ンデンサ３―２には、たとえば、図示しない商用
三相交流電源に接続されたサイリスタインバータ
４が接続されている。 In Fig. 2, 1 is an induction furnace, and this induction furnace 1
For example, a heating coil 3-1 is wound around a furnace body 2 such as a crucible. This heating coil 3
-1 between both terminals, capacitor 3- for power factor improvement
2 are connected. For example, a thyristor inverter 4 connected to a commercial three-phase AC power source (not shown) is connected to the heating coil 3-1 and the capacitor 3-2.
上記サイリスタインバータ４は、公知の方法
で、出力電流が制限され、規定の上限値ＩM以下
で動作するようになつている。なお、このインバ
ータ４は、定格出力時には、出力電圧が規定の上
限値ＶSとされ、それ以上の負荷がかけられたと
きには出力電流が上限値ＩMを越えないように出
力電圧が低下するようになつている。 The output current of the thyristor inverter 4 is limited by a known method so that it operates below a specified upper limit value I M . In addition, this inverter 4 has an output voltage set to a specified upper limit value V S at the rated output, and when a load higher than that is applied, the output voltage is reduced so that the output current does not exceed the upper limit value I M. It's getting old.
５は誘導炉１に供給される電流を検出する変流
器、６は変流器５の出力を適宜なレベルの検出信
号S1に変換する変換器、７は検出信号S1とポテン
シヨメータ８で設定された、上記上限値ＩMに対
応する基準信号S2と比較する比較回路、９は比較
回路８の出力にしたがつて点灯する材料投入表示
灯である。 5 is a current transformer that detects the current supplied to the induction furnace 1, 6 is a converter that converts the output of the current transformer 5 into a detection signal S1 of an appropriate level, and 7 is a detection signal S1 and a potentiometer. 8 is a comparison circuit for comparing with the reference signal S 2 corresponding to the upper limit value I M set above; 9 is a material loading indicator light that lights up according to the output of the comparison circuit 8;
つぎに、上記構成の誘導炉の動作について説明
する。 Next, the operation of the induction furnace having the above configuration will be explained.
いま、サイリスタインバータ４の動作点は、第
１図のＣ点にあるとする。即ち、溶解しようとす
る材料の炉体２内の貯留量が、サイリスタインバ
ータ４の負荷率が最大となつている状態に相当し
た量よりも下まわつており、該インバータ４の出
力電流は上限値ＩMより小さく、かつ、出力電圧
が上限値ＶSに維持されている状態にあるとす
る。 Assume now that the operating point of the thyristor inverter 4 is at point C in FIG. That is, the amount of material to be melted stored in the furnace body 2 is lower than the amount corresponding to the state where the load factor of the thyristor inverter 4 is at its maximum, and the output current of the inverter 4 is at the upper limit value. Assume that the output voltage is smaller than I M and the output voltage is maintained at the upper limit value V S .
上記サイリスタインバータ４の出力電流は、変
流器５により検出され、変換回路６により、該出
力電流に相当したレベルの電圧を有する検出信号
S1に変換される。 The output current of the thyristor inverter 4 is detected by the current transformer 5, and the conversion circuit 6 generates a detection signal having a voltage level corresponding to the output current.
converted to S 1 .
比較回路７は、上記変換回路６からの検出信号
S1と、ポテンシヨメータ８からの規定の上限値Ｉ
Mに相当したレベルの電圧を有する基準信号S2と
を差動的に受ける。そして、両信号S1とS2との偏
差（S2−S1）は正、即ち、インバータ４の出力電
流が規定の上限値ＩMを下まわつていると判定さ
れ、該偏差（S2−S1）が正となつている期間、こ
の比較回路７は、表示器９にハイレベル信号を送
出する。このハイレベル信号にもとづき、表示器
９は点灯する。 The comparison circuit 7 receives the detection signal from the conversion circuit 6.
S 1 and the specified upper limit I from potentiometer 8
It differentially receives a reference signal S2 having a voltage level corresponding to M. Then, it is determined that the deviation (S 2 −S 1 ) between both signals S 1 and S 2 is positive, that is, the output current of the inverter 4 is below the specified upper limit value I M , and the deviation (S 2 -S 1 ) is positive, this comparison circuit 7 sends a high level signal to the display 9. Based on this high level signal, the display 9 lights up.
作業者は表示器９の点灯を見てさらに材料を炉
体２内に投入する。 The operator further charges the material into the furnace body 2 after seeing the indicator 9 lit.
このようにして、上記炉体２への材料の投入が
おこなわれ、該炉体２内の材料の貯留量が増加す
るに応じて、その誘導炉１の負荷インピーダンス
が変化し、サイリスタインバータ４の動作点は、
第１図のＣ点からDM線に沿つてＭ点に向つて移
行する。即ち、サイリスタインバータ４の出力電
流は増加し、上記変換回路６の出力の検出信号S1
も大きくなる。 In this way, the material is charged into the furnace body 2, and as the amount of material stored in the furnace body 2 increases, the load impedance of the induction furnace 1 changes, and the thyristor inverter 4 changes. The operating point is
It moves from point C in FIG. 1 to point M along the DM line. That is, the output current of the thyristor inverter 4 increases, and the detection signal S 1 of the output of the conversion circuit 6 increases.
also becomes larger.
そして、サイリスタインバータ４の出力電流が
ＩMと等しくなると、比較回路７の出力は零とな
る。したがつて、表示器９は消灯し、作業者は、
その消灯を見て、材料の投入を止める。 Then, when the output current of the thyristor inverter 4 becomes equal to I M , the output of the comparator circuit 7 becomes zero. Therefore, the display 9 goes out, and the operator
When the light goes out, stop adding materials.
この結果、上記サイリスタインバータ４の出力
電流は、略、上限値ＩMとされ、かつ、出力電圧
も上限値ＶSとされ、いいかえれば、サイリスタ
インバータ４は最大出力状態とされ、当該誘導炉
１を最大負荷率で運転することができる。 As a result, the output current of the thyristor inverter 4 is set to approximately the upper limit value I M , and the output voltage is also set to the upper limit value V S. In other words, the thyristor inverter 4 is set to the maximum output state, and the induction furnace 1 can be operated at maximum load factor.
第３図はこの発明の他の実施例を示し、インバ
ータ４の出力電圧を変成器１０で検出し、この検
出電圧を変換回路１１を介して比較回路７′で第
１図の電圧ＶSと比較するようにしたものであ
る。 FIG. 3 shows another embodiment of the present invention, in which the output voltage of the inverter 4 is detected by a transformer 10, and this detected voltage is passed through a conversion circuit 11 to a comparator circuit 7' to convert it into the voltage V S of FIG. This is for comparison.
この実施例においてはインバータ４の出力電圧
がＶSである間表示器９′を点灯して、作業者に材
料の投入を指示し、その出力電圧がＶSよりも低
くなると比較回路７′は表示器９を消灯して、材
料の投入を停止すべきことを作業者に指示する。 In this embodiment, while the output voltage of the inverter 4 is V S , the indicator 9' is lit to instruct the operator to input the material, and when the output voltage is lower than V S , the comparator circuit 7' is turned on. The indicator 9 is turned off to instruct the operator to stop adding materials.
前記第２図および第３図の実施例の装置に、誘
導炉への材料の供給を自動的に行なう自動材料供
給装置２０が付設されている場合には、比較回路
７および７′の出力を自動材料供給装置２０の制
御装置に対して材料投入制御信号として与えるよ
うにすすれば、人手によらないで、誘導炉の材料
投入量を最適に調整することができる。 When the apparatus of the embodiment shown in FIGS. 2 and 3 is equipped with an automatic material feeder 20 that automatically feeds material to the induction furnace, the outputs of the comparison circuits 7 and 7' are If the signal is given as a material input control signal to the control device of the automatic material supply device 20, the amount of material input into the induction furnace can be optimally adjusted without manual intervention.
以上説明したように、この発明はサイリスタイ
ンバータによつて駆動される誘導溶融炉において
インバータの出力電流か或いは出力電圧に応じて
材料の投入を制御するようにしたから、誘導炉を
常に最高の負荷率で運転することができ、簡単な
装置で誘導炉の運転効率を高め、かつ生産能率を
向上することができる。 As explained above, this invention controls the material input in an induction melting furnace driven by a thyristor inverter according to the output current or output voltage of the inverter, so that the induction furnace is always kept at the highest load. It is possible to increase the operating efficiency of the induction furnace and improve the production efficiency with a simple device.
第１図は誘導炉用電源装置の出力特性の一例を
示すグラフ、第２図は、この発明に係る誘導炉の
一実施例を示すブロツク回路図、第３図は他の実
施例を示すブロツク回路図である。
１……誘導炉、２……炉体、３―１……加熱コ
イル、３―２……コンデンサ、４……誘導炉用電
源のサイリスタインバータ、５……変流器、６…
…変換回路、７……比較回路、８……上限値設定
用のポテンシヨメータ、９……表示器、S1……検
出信号、S2……基準信号、ＩM……出力電流の上
限値、ＶS……出力電圧の上限値、Ｍ……電源装
置の最大定格出力時の動作点。
Fig. 1 is a graph showing an example of the output characteristics of a power supply device for an induction furnace, Fig. 2 is a block circuit diagram showing one embodiment of an induction furnace according to the present invention, and Fig. 3 is a block circuit diagram showing another embodiment. It is a circuit diagram. 1... Induction furnace, 2... Furnace body, 3-1... Heating coil, 3-2... Capacitor, 4... Thyristor inverter for power supply for induction furnace, 5... Current transformer, 6...
... Conversion circuit, 7 ... Comparison circuit, 8 ... Potentiometer for upper limit value setting, 9 ... Display, S 1 ... Detection signal, S 2 ... Reference signal, I M ... Upper limit of output current value, V S ... Upper limit value of output voltage, M ... Operating point at maximum rated output of the power supply device.
Claims (1)
限値に制限される出力特性を有する電源装置で誘
導炉を運転し、かつ前記電源装置の出力電流か出
力電圧のいずれか一方が上限値である場合におい
て他方が上限値以下の場合は被溶解材料の炉への
投入を許可する一方、上記他方が上限値である場
合は被溶解材料の投入を禁止することを特徴とす
る誘導炉の運転方法。 ２ 出力電圧および出力電流がそれぞれ所定の上
限値以下に制限された出力特性を有し、誘導炉に
給電する電源装置と、電源装置の出力電流を検出
する電流検出器と、電流検出器で検出された電流
が上記電流の上限値以下のときは被溶解材料を上
記誘導炉へ投入する指令を発し、一方、誘導炉が
上限の出力電圧で運転されている場合において、
検出された電流が上限値と等しくなつたとき被溶
解材料の投入を停止する指令を発生する材料投入
指令手段とを備えたことを特徴とする誘導炉の制
御装置。[Scope of Claims] 1. An induction furnace is operated with a power supply having output characteristics in which the output voltage and output current are each limited to predetermined upper limit values, and either the output current or the output voltage of the power supply is When the upper limit is the upper limit, if the other is less than the upper limit, the material to be melted is allowed to be introduced into the furnace, and if the other is the upper limit, the material to be melted is prohibited from being introduced. How to operate a furnace. 2. The output voltage and output current have output characteristics that are each limited to below a predetermined upper limit value, and are detected by a power supply device that supplies power to the induction furnace, a current detector that detects the output current of the power supply device, and a current detector. When the current generated is below the upper limit value of the current, a command is issued to charge the material to be melted into the induction furnace.On the other hand, when the induction furnace is operated at the upper limit output voltage,
1. A control device for an induction furnace, comprising: material charging command means for generating a command to stop charging material to be melted when the detected current becomes equal to an upper limit value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4346081A JPS57157483A (en) | 1981-03-24 | 1981-03-24 | Method and device for operating induction furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4346081A JPS57157483A (en) | 1981-03-24 | 1981-03-24 | Method and device for operating induction furnace |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57157483A JPS57157483A (en) | 1982-09-29 |
| JPS6259877B2 true JPS6259877B2 (en) | 1987-12-14 |
Family
ID=12664314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4346081A Granted JPS57157483A (en) | 1981-03-24 | 1981-03-24 | Method and device for operating induction furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57157483A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02104500U (en) * | 1989-02-08 | 1990-08-20 |
-
1981
- 1981-03-24 JP JP4346081A patent/JPS57157483A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02104500U (en) * | 1989-02-08 | 1990-08-20 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57157483A (en) | 1982-09-29 |
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