JPS634386Y2

JPS634386Y2 -

Info

Publication number: JPS634386Y2
Application number: JP11549983U
Authority: JP
Priority date: 1983-07-27
Filing date: 1983-07-27
Publication date: 1988-02-03
Also published as: JPS6024092U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、例えば連続鋳造機のタンデイツシユ
内溶鋼を加熱する誘導加熱装置の制御装置に関す
るものである。

連続鋳造に際して溶鋼は、まず取鍋を経てタン
デイツシユに注入されるが、注入流からの放熱、
耐火物からの抜熱、鋼浴表面からの輻射放熱によ
り温度低化を招く。このため、従来は第１図およ
び第２図に示すようにタンデイツシユ１に誘導加
熱装置２を設け、これにより適宜に溶鋼加熱を行
なつている。この誘導加熱装置２は、注入溶鋼の
移注ノズル３に向かう主通路４の側方にて、迂回
通路５を形成する耐火物のケース６に、主通路４
および迂回通路５より成るループ状の溶鋼通路に
鎖交する磁束を発生させるためのコイル７を有す
るコア８を組合わせて成り、このループ状の溶鋼
通路に鎖交する磁束が変化するようにコイル７に
通電してループ状の溶鋼通路内の溶鋼に迂回通路
５を通る誘導電流を発生させることにより、この
誘導電流に基くジユール熱によつて溶鋼を加熱す
るものである。なお、第１図および第２図では、
注入溶鋼を迂回通路５に有効に導くために区画壁
９を設けて主通路４を一部狭くしているが、この
区画壁はない場合もある。

ところが、適宜の溶鋼加熱にあたつて誘導加熱
装置２のコイル７に、常に正規の定格電力を供給
すると、特に溶鋼加熱が最も必要とされるタンデ
イツシユ１内の溶鋼貯蔵量が少ないとき、すなわ
ち取鍋からタンデイツシユ１への溶鋼の注入初期
段階では、迂回通路５内には気相のほか、該気相
との部分置換により通路５に浸入する溶鋼の温度
影響下に該通路５を形成する耐火物から発生する
種々のガスが混在する。このようにガスが混在し
ている部分は溶鋼の断面積が小さく、誘導電流密
度が大きくなり、迂回通路５でのピンチング現象
が著しくなると共に、時には該通路５での溶鋼の
離断が生じて誘導電流が遮断されることがある。
このようにピンチング現象が著しくなると、コイ
ル７を流れる電流の変動が大きくなつて溶鋼の加
熱に必要な電力を安定して供給することができな
くなると共に、時には電源がトリツプすることも
ある。また、ピンチング現象による導通遮断は、
その回復に時間がかかると共に、同様な導通遮断
が反復して起る。

そこで、従来はタツプトランスを介してコイル
７へ通電すると共に、このコイル７を流れる電流
およびコイル７への供給電力をそれぞれ電流計お
よび電力計を介してオペレータにより監視し、こ
れら電流および電力が連続して大きく変動したと
きに、上述した著しいピンチング現象が発生して
いるものと判断してタツプトランスの出力電圧を
降下させ、これによりコイル７への供給電力を低
下させてピンチング現象を抑制すると共に、電源
のトリツプを防止するようにしている。

第３図はかかる従来の通電回路の構成を示すも
ので、タツプトランス１１の一次側を三相交流電
源に接続し、タツプ機能を有する二次側の二相間
にコイル７を接続している。タツプトランス１１
とコイル７との間には各相に流れる電流を検知す
るため、それぞれ変流器１２Ｒ，１２Ｓ，１２Ｔ
を介して電流計１３Ｒ，１３Ｓ，１３Ｔが接続さ
れていると共に、各相に平衡して電流を流すため
のリアクトル１４ａおよびコンデンサ１４ｂから
成るロードバランサ１４と、力率改善用のコンデ
ンサ１５とが接続されている。また、コイル７を
流れる電流およびコイル７への供給電力を検知す
るため、それぞれ変流器１６および電圧変成器１
７を介して電流計１８および電圧計１９が接続さ
れていると共に、これら変流器１６および電圧変
成器１７による電流および電圧から電力を表示す
る電力計２０が接続されている。

従来は、上述したようにオペレータが電流計１
８および電力計２０の指示を監視し、それらが連
続して大きく変動したときに迂回通路５において
導通遮断が起るような著しいピンチング現象が発
生しているものと判断してタツプトランス１１を
操作し、これによりその出力電圧を降下させてい
る。しかし、このような従来の電力制御において
は、オペレータが電流計１８および電力計２０を
常時監視していなければならないという問題があ
ると共に、オペレータによる判断の個人差によつ
てタツプトランス１１の電圧調整を行なう以前に
電源トリツプが起るという問題がある。また、電
流計１８および電力計２０の振れから電圧調整す
るには、タツプトランス１１の機能上直ちに電圧
を降下することができないため、この間に電源ト
リツプを起し、タンデイツシユ１内の溶鋼温度が
低下して操業低下を引起すという問題がある。

本考案の目的は上述した種々の問題点を解決
し、ピンチング現象による溶鋼の離断や電源トリ
ツプを起すことなく、溶鋼を常に有効に加熱し得
るよう適切に構成した誘導加熱装置の制御装置を
提供しようとするものである。

本考案の制御装置は、ロードバランサを介して
三相交流電源の二相間に接続され、溶鋼を誘導電
流により加熱するようにした誘導加熱装置におい
て、前記ロードバランサに供給される三相電流の
不平衡状態に基いて前記溶鋼における誘導電流の
ピンチング現象を検出する手段と、この検出手段
の出力に基いて前記誘導加熱装置への供給電圧を
制御する手段とを具えることを特徴とするもので
ある。

以下図面を参照して本考案を詳細に説明する。

第４図は本考案の制御装置の一例の構成を示す
回路図で、第１図および第２図に示した誘導加熱
装置２に適用したものである。本例ではタツプ機
能を有しないトランス２１を用い、その一次側を
三相交流電源に、二次側をシリコンサイリスタよ
り成る電圧制御回路２２を介して、その二相間に
コイル７を接続する。これら電圧制御回路２２と
コイル７との間には、第３図と同様に各相に流れ
る電流を検知するため、それぞれ変流器１２Ｒ，
１２Ｓ，１２Ｔを介して電流計１３Ｒ，１３Ｓ，
１３Ｔを接続すると共に、各相に平衡して電流を
流すためのリアクトル１４ａおよびコンデンサ１
４ｂより成るロードバランサ１４と、力率改善用
のコンデンサ１５とを接続する。本例では、電流
計１３Ｒ，１３Ｓおよび１３Ｔで検出される電流
をそれぞれ電流−電圧変換器２３Ｒ，２３Ｓおよ
び２３Ｔで電圧に変換してこれらの電圧を演算回
路２４に供給して比較演算し、その結果に基いて
電圧設定回路２５を介して電圧制御回路２２のサ
イリスタのゲートパルスの位相を制御してその出
力電圧を制御し、これによりコイル７への供給電
力を制御する。

すなわち、コイル７へ定格電力を供給している
状態で、迂回通路５（第１，２図参照）での溶鋼
離断が起るような著しいピンチング現象が発生す
ると、コイル７のインピーダンスが著しく変化し
てロードバランサ１４は三相平衡化能力を失うと
共に、コイル７のインピーダンスの変化とロード
バランサ１４の回路定数とが相互作用して、電流
計１３Ｒ，１３Ｓおよび１３Ｔで検出される電流
のうち、コイル７に接続されていない相の電流計
１３Ｓの出力は一定であるが、コイル７に接続さ
れている相の電流計１３Ｒおよび１３Ｔの出力は
それぞれ非常に激しく増減する。そこで、本例で
はこれら各相の電流を電流−電圧変換器２３Ｒ，
２３Ｓおよび２３Ｔでそれぞれ電圧に変換してこ
れらの電圧を演算回路２４において比較してその
アンバランスの程度、すなわちピンチング現象の
程度を検出する。また、演算回路２４には過去の
実績や実験により求めた迂回通路５での溶鋼離断
が起り得る電流−電圧変換器２３Ｒ，２３Ｓおよ
び２３Ｔの出力のアンバランス量よりも小さい値
を設定値として予じめ入力しておき、実際に比較
して求めたアンバランス値がこの設定値未満のと
きはコイル７への供給電圧を定格電圧とするよう
に、また設定値以上のときは定格電圧よりも低
く、かつ溶鋼離断が生じないような所定の電圧と
するよう電圧設定回路２５を介して電圧制御回路
２２を自動的に制御する。

このように、本実施例においては、迂回通路５
において溶鋼離断が起るようなピンチング現象の
発生を、三相電流のアンバランスに基いて演算回
路２４において未然に検出し、これにより電圧設
定回路２５を介してシリコンサイリスタより成る
電圧制御回路２２によりコイル７への供給電圧
を、溶鋼離断が起らないような所定の電圧に自動
的に低下させるもので、その電圧調整の応答速度
が極めて早いから、迂回溶鋼５でのピンチング現
象による溶鋼離断を有効に防止でき、したがつて
電源トリツプを起すことなくタンデイツシユ１内
の溶鋼を常に有効に加熱することができ、安定し
て操業することができる。また、オペレータによ
る監視や電圧調整の判断が必要でないと共に、電
源トランスとしてタツプ機能を有しないものを用
いることができるから、省力化、信頼性および保
守の点でも有利である。

なお、本考案は上述した例にのみ限定されるも
のではなく、幾多の変形または変更が可能であ
る。例えば、定格電圧値V₀に対して低下させる
電圧値を複数、例えばV₁，V₂，V₃（V₀＞V₁＞V₂
＞V₃）の３種を設定し、第５図に示すように溶
鋼離断が起る恐れのあるピンチング現象が検出さ
れた時点t₁で供給電圧を順次急激に低下させてそ
のピンチング現象が検出されなくなる設定電圧に
調整し、その後この設定電圧で一定期間Ｔだけ操
業した後、同様のコイルを行ないながら供給電圧
を定格電圧V₀に徐々に上昇させるようにするこ
ともできる。

以上述べたように本考案によれば、溶鋼離断が
起る恐れのあるピンチング現象の発生を自動的に
検出し、これにより誘導加熱装置への供給電圧を
溶鋼離断が生じない電圧まで自動的に低下させる
ことができるから、ピンチング現象による溶鋼の
離断や電源トリツプを起すことなく、溶鋼を常に
有効に加熱することができ、したがつて安定して
操業することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は誘導加熱装置を具えるタンデイツシユ
の構成を示す断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線
断面図、第３図は誘導加熱装置の従来の通電回路
の構成図、第４図は本考案の制御装置の一例の構
成を示す回路図、第５図は本考案に係る電力制御
のパターンの一例を示す線図である。１……タンデイツシユ、２……誘導加熱装置、
３……移注ノズル、４……主通路、５……迂回通
路、６……ケース、７…コイル、８……コア、９
……区画壁、１２Ｒ，１２Ｓ，１２Ｔ……変流
器、１３Ｒ，１３Ｓ，１３Ｔ……電流計、１４…
…ロードバランサ、１４ａ……リアクトル、１４
ｂ……コンデンサ、１５……コンデンサ、２１…
…トランス、２２……電圧制御回路、２３Ｒ，２
３Ｓ，２３Ｔ……電流−電圧変換器、２４……演
算回路、２５……電圧設定回路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

ロードバランサを介して三相交流電源の二相間
に接続され、溶鋼を誘導電流により加熱するよう
にした誘導加熱装置において、前記ロードバラン
サに供給される三相電流の不平衡状態に基いて前
記溶鋼における誘導電流のピンチング現象を検出
する手段と、この検出手段の出力に基いて前記誘
導加熱装置への供給電圧を制御する手段とを具え
ることを特徴とする誘導加熱装置の制御装置。