JPS6131951B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6131951B2 JPS6131951B2 JP55096392A JP9639280A JPS6131951B2 JP S6131951 B2 JPS6131951 B2 JP S6131951B2 JP 55096392 A JP55096392 A JP 55096392A JP 9639280 A JP9639280 A JP 9639280A JP S6131951 B2 JPS6131951 B2 JP S6131951B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inductor
- magnetic flux
- legs
- induction heating
- leakage magnetic
- 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.)
- Expired
Links
Landscapes
- General Induction Heating (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は漏洩磁束の小さい誘導加熱インダクタ
ーに関する。
ーに関する。
例えば熱間圧延工程において粗圧延機で圧延さ
れてから仕上圧延機で圧延される間に、圧延され
る金属片の端部は幅方向中央部に比較し、温度降
下が大である。このため、金属片の鋼種によつて
は圧延時に耳割れ等の欠陥を生じ、製品の品質面
からも好ましくないので、金属片端部は誘導加熱
により加熱されている。
れてから仕上圧延機で圧延される間に、圧延され
る金属片の端部は幅方向中央部に比較し、温度降
下が大である。このため、金属片の鋼種によつて
は圧延時に耳割れ等の欠陥を生じ、製品の品質面
からも好ましくないので、金属片端部は誘導加熱
により加熱されている。
また、最近、熱間圧延においては、連続鋳造装
置あるいは分塊圧延機からの金属片を、加熱炉で
加熱することなく熱間圧延機に直送し圧延する試
みがある。この場合、温度降下防止対策が種々検
討されているのであるが、温度降下部の省エネル
ギー的な加熱手段として誘導加熱インダクターが
注目され多用される傾向にある。ところで、誘導
加熱インダクターはその加熱機能の面から移送中
の金属片を加熱するものである。
置あるいは分塊圧延機からの金属片を、加熱炉で
加熱することなく熱間圧延機に直送し圧延する試
みがある。この場合、温度降下防止対策が種々検
討されているのであるが、温度降下部の省エネル
ギー的な加熱手段として誘導加熱インダクターが
注目され多用される傾向にある。ところで、誘導
加熱インダクターはその加熱機能の面から移送中
の金属片を加熱するものである。
従来の誘導加熱インダクターについて第１図乃
至第６図を参照して述べる。１，１′はインダク
ターの鉄芯で一般に珪素鋼板を積層したものであ
る。この鉄芯脚部を磁極２，２′と称し、磁極
２，２′にコイル３，３′を巻回している。コイル
３，３′に電流を流すとこれによる起磁力で磁界
が生じ磁束４が誘導され、磁極２，２′間を磁束
４が通る。この磁束４が被加熱金属片５を貫通す
ることにより、渦電流が該被加熱金属片５に発生
し、渦電流損およびヒスリシス損により、被加熱
金属片５は加熱されるものである。
至第６図を参照して述べる。１，１′はインダク
ターの鉄芯で一般に珪素鋼板を積層したものであ
る。この鉄芯脚部を磁極２，２′と称し、磁極
２，２′にコイル３，３′を巻回している。コイル
３，３′に電流を流すとこれによる起磁力で磁界
が生じ磁束４が誘導され、磁極２，２′間を磁束
４が通る。この磁束４が被加熱金属片５を貫通す
ることにより、渦電流が該被加熱金属片５に発生
し、渦電流損およびヒスリシス損により、被加熱
金属片５は加熱されるものである。
この被加熱金属片５を加熱するインダクターＡ
は、被加熱金属片５の移送ローラー６の間に設け
られており、第１図の３脚３巻線のインダクター
Ａ、第２図の４脚４巻線のインダクターＡ、およ
び第３図の３脚１巻線のインダクターＡとも、上
部の鉄芯１→上部の磁極２→下部の磁極２′→下
部の鉄芯１′と上下インダクターＡの間を通る実
線で示す磁束４と、インダクターＡの外方に漏洩
する破線で示す漏洩磁束８があり、これらのイン
ダクターは前記漏洩磁束８が多いことから次の如
き問題がある。即ち、誘導加熱の実用での主要な
問題点の一つは、漏洩磁束によるインダクターの
設置周辺装置、例えば、移送ローラー、移送ライ
ンのセンターエプロン等の加熱による該周辺装置
の損傷および該周辺装置の加熱という熱損失であ
る。誘導加熱の原理が電気磁気現象の応用にあ
り、とくに磁気誘導と、これによる渦電流とヒテ
リシス損にあるので、誘導加熱の本質に起因する
現象により生ずる問題である。即ち、誘導加熱の
工業的利用が始まつた時から、今日に至るまで続
いている問題である。漏洩磁束により周辺装置が
加熱され数百度になると機械的強度が低下して変
形するとか、回転摺動部が焼付き回転不能にな
り、生産ラインの休止に至ることがある。このよ
うなインダクター周辺装置の温度上昇を抑制する
為には、インダクターと周辺装置との離隔距離を
大きくしたり、また非磁性鋼を用いる等の対策が
必要である。しかし、実際の生産ラインでは、
諸々の理由から必要な離隔距離が確保できないこ
とが多い。被加熱金属片５、例えば、鋼材を搬送
するローラーテーブルでは、ローラーピツチは鋼
材の形状、寸法、移送速度等により決つており、
ローラーピツチを大きくすると、該鋼材の円滑な
搬送に支障をもたらす。また周辺装置に非磁性鋼
を用いると設備費用が高くなる。
は、被加熱金属片５の移送ローラー６の間に設け
られており、第１図の３脚３巻線のインダクター
Ａ、第２図の４脚４巻線のインダクターＡ、およ
び第３図の３脚１巻線のインダクターＡとも、上
部の鉄芯１→上部の磁極２→下部の磁極２′→下
部の鉄芯１′と上下インダクターＡの間を通る実
線で示す磁束４と、インダクターＡの外方に漏洩
する破線で示す漏洩磁束８があり、これらのイン
ダクターは前記漏洩磁束８が多いことから次の如
き問題がある。即ち、誘導加熱の実用での主要な
問題点の一つは、漏洩磁束によるインダクターの
設置周辺装置、例えば、移送ローラー、移送ライ
ンのセンターエプロン等の加熱による該周辺装置
の損傷および該周辺装置の加熱という熱損失であ
る。誘導加熱の原理が電気磁気現象の応用にあ
り、とくに磁気誘導と、これによる渦電流とヒテ
リシス損にあるので、誘導加熱の本質に起因する
現象により生ずる問題である。即ち、誘導加熱の
工業的利用が始まつた時から、今日に至るまで続
いている問題である。漏洩磁束により周辺装置が
加熱され数百度になると機械的強度が低下して変
形するとか、回転摺動部が焼付き回転不能にな
り、生産ラインの休止に至ることがある。このよ
うなインダクター周辺装置の温度上昇を抑制する
為には、インダクターと周辺装置との離隔距離を
大きくしたり、また非磁性鋼を用いる等の対策が
必要である。しかし、実際の生産ラインでは、
諸々の理由から必要な離隔距離が確保できないこ
とが多い。被加熱金属片５、例えば、鋼材を搬送
するローラーテーブルでは、ローラーピツチは鋼
材の形状、寸法、移送速度等により決つており、
ローラーピツチを大きくすると、該鋼材の円滑な
搬送に支障をもたらす。また周辺装置に非磁性鋼
を用いると設備費用が高くなる。
既設備に誘導加熱装置を追加し設置する場合
は、前述離隔距離を確保するには、既設備のかな
り大巾な改造を必要とすることが殆んどである。
インダクターの漏洩磁束による周辺装置の加熱に
よる前述のトラブルを防止する為、周辺装置を、
水、空気等により強制冷却するのが、これまでの
通例である。従つて、不必要な周辺装置の加熱と
いうエネルギー損失に加え、更に周辺装置の冷却
の為のエネルギーとその冷媒供給装置、並びに全
装置の駆動エネルギー、整備が付加されることに
なる。
は、前述離隔距離を確保するには、既設備のかな
り大巾な改造を必要とすることが殆んどである。
インダクターの漏洩磁束による周辺装置の加熱に
よる前述のトラブルを防止する為、周辺装置を、
水、空気等により強制冷却するのが、これまでの
通例である。従つて、不必要な周辺装置の加熱と
いうエネルギー損失に加え、更に周辺装置の冷却
の為のエネルギーとその冷媒供給装置、並びに全
装置の駆動エネルギー、整備が付加されることに
なる。
ちなみに、第１，２，３図のインダクターのな
かで漏洩磁束８が最も少ない第３図の３脚１巻線
のインダクターにおいても、インダクター入力を
100kw、周波数ｆ＝500Hzで励磁したとき漏洩磁
束密度分布は、第４図に示すようであつた。その
とき、移送ローラー６の温度は約800℃に達し
た。なお、第４図のａはインダクター１の壁７か
ら被加熱金属片移送方向（Ｘ方向）に向いた距離
における漏洩磁束分布を示し、第４図のｂはイン
ダクターＡ側壁から被加熱金属片移送方向と直交
向き（Ｙ方向）における漏洩磁束密度分布を示し
ている。
かで漏洩磁束８が最も少ない第３図の３脚１巻線
のインダクターにおいても、インダクター入力を
100kw、周波数ｆ＝500Hzで励磁したとき漏洩磁
束密度分布は、第４図に示すようであつた。その
とき、移送ローラー６の温度は約800℃に達し
た。なお、第４図のａはインダクター１の壁７か
ら被加熱金属片移送方向（Ｘ方向）に向いた距離
における漏洩磁束分布を示し、第４図のｂはイン
ダクターＡ側壁から被加熱金属片移送方向と直交
向き（Ｙ方向）における漏洩磁束密度分布を示し
ている。
このような漏洩磁束による影響を軽減するため
に第５図に示すような４却２巻線インダクターが
提案されている。このインダクターは、４個の脚
部のうち中間の２個の脚部にコイルを巻回して磁
極２，２′とし、両端の脚部１０−１，１０−
１′を補助磁極としたものである。このインダク
ターにおいてはコイル３に電流を流すと磁界が生
じ、磁束４が流れるが、コイル３を巻回している
のは中間の脚部のみであるから磁束４の流れは、
上方の鉄芯１→上方の磁極２→下方の磁極２′→
下方の鉄芯１′→下方の磁極２′→上方の寂極２→
上方の鉄芯１と循環的な流れが主となる。
に第５図に示すような４却２巻線インダクターが
提案されている。このインダクターは、４個の脚
部のうち中間の２個の脚部にコイルを巻回して磁
極２，２′とし、両端の脚部１０−１，１０−
１′を補助磁極としたものである。このインダク
ターにおいてはコイル３に電流を流すと磁界が生
じ、磁束４が流れるが、コイル３を巻回している
のは中間の脚部のみであるから磁束４の流れは、
上方の鉄芯１→上方の磁極２→下方の磁極２′→
下方の鉄芯１′→下方の磁極２′→上方の寂極２→
上方の鉄芯１と循環的な流れが主となる。
一方、両端の補助磁極１０−１，１０−１′に
はコイルが巻回されていないので、磁束４をドラ
イブする機能がない。従つて磁極２，２′の起磁
力により誘導される磁束４は、殆んどが磁束２，
２′で閉じることになり、磁気抵抗のアンバラン
スから、この磁極２，２′から漏れる磁束は補助
磁束１０−１，１０−１′を流れることになる。
この補助磁極の外側は空気であり、補助磁束より
磁気抵抗がはるかに大きいから、漏洩磁束８が補
助磁極の外部に生ずる量は充分に小さくなる。
はコイルが巻回されていないので、磁束４をドラ
イブする機能がない。従つて磁極２，２′の起磁
力により誘導される磁束４は、殆んどが磁束２，
２′で閉じることになり、磁気抵抗のアンバラン
スから、この磁極２，２′から漏れる磁束は補助
磁束１０−１，１０−１′を流れることになる。
この補助磁極の外側は空気であり、補助磁束より
磁気抵抗がはるかに大きいから、漏洩磁束８が補
助磁極の外部に生ずる量は充分に小さくなる。
第６図のａに４脚２巻線インダクターのＸ方向
における漏洩磁束の一測定結果を３脚１巻線イン
ダクターの場合とあわせて示す。このときの４脚
２巻線インダクターの入力は150KWで、励磁周
波数は500Hzである。
における漏洩磁束の一測定結果を３脚１巻線イン
ダクターの場合とあわせて示す。このときの４脚
２巻線インダクターの入力は150KWで、励磁周
波数は500Hzである。
このように４脚２巻線インダクターの場合は、
補助磁極１０−１，１０−１′の効果によりＸ方
向の漏洩磁束はいちじるしく軽減される。
補助磁極１０−１，１０−１′の効果によりＸ方
向の漏洩磁束はいちじるしく軽減される。
しかしながら、第６図のｂに示すように、Ｙ方
向の漏洩磁束は３脚１巻線インダクターと比べる
と、４脚２巻線インダクターの方がかなり少ない
ものの、Ｘ方向に比べると依然として非常に高い
レベルにある。従つて、Ｙ方向にある周辺装置例
えば、前記センターエプロン等は、インダクター
側壁から仮に100mm以上離隔しても高温に加熱さ
れることになり、前述のように種々の問題が生ず
る。
向の漏洩磁束は３脚１巻線インダクターと比べる
と、４脚２巻線インダクターの方がかなり少ない
ものの、Ｘ方向に比べると依然として非常に高い
レベルにある。従つて、Ｙ方向にある周辺装置例
えば、前記センターエプロン等は、インダクター
側壁から仮に100mm以上離隔しても高温に加熱さ
れることになり、前述のように種々の問題が生ず
る。
本発明は前記問題点を解決するものであつてイ
ンダクターの外方への漏洩磁束をより少なくした
誘導加熱インダクターを提供するものである。
ンダクターの外方への漏洩磁束をより少なくした
誘導加熱インダクターを提供するものである。
すなわち本発明のインダクターは、金属板を積
層してなる鉄芯に少なくとも４個の脚部を一列に
設け、該脚部の最外側の２個はコイルを巻回しな
い補助磁極とし、残りの脚部にコイルを巻回して
磁極とするとともに、前記脚部の配列方向と平行
に補助磁極を前記脚部に沿つて設けたことを特徴
とする誘導加熱インダクターである。
層してなる鉄芯に少なくとも４個の脚部を一列に
設け、該脚部の最外側の２個はコイルを巻回しな
い補助磁極とし、残りの脚部にコイルを巻回して
磁極とするとともに、前記脚部の配列方向と平行
に補助磁極を前記脚部に沿つて設けたことを特徴
とする誘導加熱インダクターである。
以下本発明を第７図および第１０図に示す実施
例にもとづき説明する。
例にもとづき説明する。
第７図のａおよびｂは本発明の実施例を示す平
面図および側面図であり、第５図に示した４脚２
巻線インダクターに、さらに第２の補助磁極１
１，１１′を磁極２，２′の配列方向（Ｘ方向）に
沿つて設けたものである。
面図および側面図であり、第５図に示した４脚２
巻線インダクターに、さらに第２の補助磁極１
１，１１′を磁極２，２′の配列方向（Ｘ方向）に
沿つて設けたものである。
本実施例のインダクターの正面方向からみた形
状および磁気回路ならびに外方への漏洩磁束の様
態は第５図と同じであるので、図示を省略した。
状および磁気回路ならびに外方への漏洩磁束の様
態は第５図と同じであるので、図示を省略した。
第７図のｂは第２の補助磁極１１，１１′の形
状と側方（Ｙ方向）への漏洩磁束の様態を示すも
のであり、図中１３は移送ローラー６間に設けら
れたセンターエプロンである。センターエプロン
１３は、第９図の平面図に示すように、ローラー
６間にあつて、圧延材の先端が下に落ち込むのを
防止するためのものである。
状と側方（Ｙ方向）への漏洩磁束の様態を示すも
のであり、図中１３は移送ローラー６間に設けら
れたセンターエプロンである。センターエプロン
１３は、第９図の平面図に示すように、ローラー
６間にあつて、圧延材の先端が下に落ち込むのを
防止するためのものである。
本実施例のインダクターによれば、第２の補助
磁極１１，１１′の効果により、Ｙ方向への漏洩
磁束も殆んどなくなり、センターエプロンが加熱
されることもない。
磁極１１，１１′の効果により、Ｙ方向への漏洩
磁束も殆んどなくなり、センターエプロンが加熱
されることもない。
第８図は本実施例のインダクター漏洩磁束と、
従来のそれを示すグラフである。本インダクター
における第２の補助磁極１１，１１′と磁極２，
２′との距離Ｌは、実用的には80〜100mm程度で充
分である。
従来のそれを示すグラフである。本インダクター
における第２の補助磁極１１，１１′と磁極２，
２′との距離Ｌは、実用的には80〜100mm程度で充
分である。
第１０図のａおよびｂは、本発明の別の実施例
を示す平面図および側面図であり、第７図のイン
ダクターに、さらに第３の補助磁極１２，１２′
を第２の補助磁極１１，１１′と対称的に他方側
に設けたものである。この場合の効果は、センタ
ーエプロンのほか、ローラーテーブルに近接して
設置される架台１４（たとえばインダクターの支
持架台、あるいは計測器架台）の加熱防止に効果
がある。
を示す平面図および側面図であり、第７図のイン
ダクターに、さらに第３の補助磁極１２，１２′
を第２の補助磁極１１，１１′と対称的に他方側
に設けたものである。この場合の効果は、センタ
ーエプロンのほか、ローラーテーブルに近接して
設置される架台１４（たとえばインダクターの支
持架台、あるいは計測器架台）の加熱防止に効果
がある。
本発明は以上の如く、漏洩磁束が従来のものに
くらべて大巾に少なく、効率的な加熱を行なわ
れ、かつインダクター設置の周辺装置を損傷する
ことがないうえ、従来のように周辺装置に高価な
非磁性鋼を用いる必要がなくなる等の多大の効果
がある。
くらべて大巾に少なく、効率的な加熱を行なわ
れ、かつインダクター設置の周辺装置を損傷する
ことがないうえ、従来のように周辺装置に高価な
非磁性鋼を用いる必要がなくなる等の多大の効果
がある。
第１図、第２図、第３図および第５図は、それ
ぞれ従来の誘導加熱インダクターを示す正面図
（一部斜視図）である。第４図および第６図は従
来のインダクターの漏洩磁束分布を示すグラフで
ある。第７図は本発明の一実施例を示す図面であ
り、ａは平面図、ｂは側面図である。第８図は該
実施例のインダクターの漏洩磁束分布と従来のそ
れを示すグラフ、第９図は本発明のインダクター
の配置位置を示す平面図である。第１０図は本発
明の他の実施例を示す図面であり、ａは平面図、
ｂは側面図である。 １，１′：鉄芯、２，２′：磁極、３，３′：コ
イル、４：磁束、５：金属片、６：移送ローラ
ー、８：漏洩磁束、１０−１，１０−１′：脚部
（補助磁極）、１１，１１′：第２の補助磁極、１
２，１２′：第３の補助磁極。
ぞれ従来の誘導加熱インダクターを示す正面図
（一部斜視図）である。第４図および第６図は従
来のインダクターの漏洩磁束分布を示すグラフで
ある。第７図は本発明の一実施例を示す図面であ
り、ａは平面図、ｂは側面図である。第８図は該
実施例のインダクターの漏洩磁束分布と従来のそ
れを示すグラフ、第９図は本発明のインダクター
の配置位置を示す平面図である。第１０図は本発
明の他の実施例を示す図面であり、ａは平面図、
ｂは側面図である。 １，１′：鉄芯、２，２′：磁極、３，３′：コ
イル、４：磁束、５：金属片、６：移送ローラ
ー、８：漏洩磁束、１０−１，１０−１′：脚部
（補助磁極）、１１，１１′：第２の補助磁極、１
２，１２′：第３の補助磁極。
Claims (1)
- １ 金属板を積属してなる鉄芯に少なくとも４個
の脚部を一列に設け、該脚部の最外側の２個はコ
イルを巻回しない補助磁極とし、残りの脚部にコ
イルを巻回して磁極とするとともに、前記脚部の
配列方向と平行に補助磁極を前記脚部に沿つて設
けたことを特徴とする誘導加熱インダクター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9639280A JPS5721088A (en) | 1980-07-15 | 1980-07-15 | Dielectric heating inductor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9639280A JPS5721088A (en) | 1980-07-15 | 1980-07-15 | Dielectric heating inductor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5721088A JPS5721088A (en) | 1982-02-03 |
| JPS6131951B2 true JPS6131951B2 (ja) | 1986-07-23 |
Family
ID=14163682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9639280A Granted JPS5721088A (en) | 1980-07-15 | 1980-07-15 | Dielectric heating inductor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5721088A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6457587A (en) * | 1987-08-27 | 1989-03-03 | Sumitomo Metal Ind | Induction heating device |
| JP4833740B2 (ja) * | 2006-06-02 | 2011-12-07 | 新日本製鐵株式会社 | 板幅方向の均温性に優れた金属帯板の加熱装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5821790B2 (ja) * | 1977-11-30 | 1983-05-04 | 三菱電機株式会社 | 誘導加熱装置 |
-
1980
- 1980-07-15 JP JP9639280A patent/JPS5721088A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5721088A (en) | 1982-02-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4708325A (en) | Induction heating system for reheating the edges of a metallurgical product and variable air gap inductor associated therewith | |
| JPH0335790B2 (ja) | ||
| US7087869B2 (en) | Transverse induction heating apparatus | |
| US4678024A (en) | Horizontal electromagnetic casting of thin metal sheets | |
| US3562470A (en) | Induction heating apparatus | |
| US3705967A (en) | Induction heating method | |
| CN111299532B (zh) | 一种连铸二冷区分节辊式脉冲电流电磁搅拌装置及方法 | |
| JPS6131951B2 (ja) | ||
| JP6331900B2 (ja) | 金属帯板の誘導加熱装置 | |
| JP2002043042A (ja) | シングルターン型誘導加熱コイル | |
| CN104918343A (zh) | 感应加热装置 | |
| JPH088051A (ja) | 金属板の誘導加熱方法及び装置 | |
| JPS6324584A (ja) | 冶金製品の端部の電磁誘導による加熱用インダクタ及び装置 | |
| JP3869711B2 (ja) | 板幅方向の均温性に優れた金属帯板の加熱装置 | |
| JPH10134948A (ja) | 誘導加熱装置 | |
| GB1456973A (en) | Induction heating of metal work pieces | |
| JPH03177518A (ja) | 方向性珪素鋼板の縁部座屈防止用誘導加熱装置 | |
| JP4369332B2 (ja) | トランスバース型誘導加熱装置及びトランスバース型誘導加熱システム | |
| JPS63317630A (ja) | 誘導加熱装置 | |
| JPS6349869B2 (ja) | ||
| JPS5926370B2 (ja) | 熱間圧延用鋼片の加熱方法 | |
| JP2995141B2 (ja) | 金属板の誘導加熱装置 | |
| JPS6010581A (ja) | 移動中の金属製品の誘導加熱装置 | |
| JPH0130268B2 (ja) | ||
| JPS6028197A (ja) | トランスバ−ス・フラツクス・ヒ−テイング用インダクタ |