JPH0113635B2 - - Google Patents
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- JPH0113635B2 JPH0113635B2 JP12079987A JP12079987A JPH0113635B2 JP H0113635 B2 JPH0113635 B2 JP H0113635B2 JP 12079987 A JP12079987 A JP 12079987A JP 12079987 A JP12079987 A JP 12079987A JP H0113635 B2 JPH0113635 B2 JP H0113635B2
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- phase
- heated
- magnetic field
- induction
- coils
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Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
この発明は誘導加熱装置に係り、特に、交差磁
界による薄板の加熱装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION "Field of Industrial Application" The present invention relates to an induction heating device, and particularly to a device for heating a thin plate using crossed magnetic fields.
「従来の技術」
従来の誘導加熱装置は、交番磁界中の電磁誘導
作用による渦電流損やヒステリシス損により加熱
するものである。交番磁界内にある金属導体に
は、電磁誘導作用による誘導電流(渦電流)が流
れ、いわゆる渦電流損を生じ、さらに金属導体が
強磁性体であるばあいには、ヒステリシス損も加
わり金属導体は加熱される。"Prior Art" Conventional induction heating devices heat by eddy current loss and hysteresis loss caused by electromagnetic induction in an alternating magnetic field. An induced current (eddy current) due to electromagnetic induction flows through a metal conductor in an alternating magnetic field, producing so-called eddy current loss.Furthermore, if the metal conductor is a ferromagnetic material, hysteresis loss is also added to the metal conductor. is heated.
たとえば、単相電源に接続された従来の誘導加
熱装置は第4図イ,ロに示すような構成となつて
いる。 For example, a conventional induction heating device connected to a single-phase power source has a configuration as shown in FIGS. 4A and 4B.
すなわち、被加熱体1の表と裏にそれぞれ最適
なギヤツプGを有して対向する誘導子2a1〜2
f1、2a2〜2f2が配置されている。これら誘導子
は被加熱体1の送り方向(矢印X方向)に並行に
なるように形成されたコイルであり、被加熱体1
を介して対向する各々の誘導子、すなわち2a1〜
2f1、および2a2〜2f2に生ずる磁界の方向がそ
れぞれ同一方向になるように、各々の誘導コイル
は直列に結線され単相電源に接続されており、上
下のコアーにより磁気回路が形成されるように構
成されている。そして、これら誘導子により被加
熱体1に直行する方向に発生する交番磁界による
磁束φが被加熱体と交差し、この結果、被過熱体
1が誘導加熱される。 That is, the inductors 2a 1 to 2 are placed on the front and back sides of the heated body 1, facing each other with an optimal gap G.
f 1 , 2a 2 to 2f 2 are arranged. These inductors are coils that are formed parallel to the feeding direction (direction of arrow X) of the heated object 1.
Each inductor facing each other via , that is, 2a 1 ~
Each induction coil is connected in series and connected to a single-phase power supply so that the directions of the magnetic fields generated at 2f 1 and 2a 2 to 2f 2 are in the same direction, and a magnetic circuit is formed by the upper and lower cores. It is configured to Then, magnetic flux φ due to an alternating magnetic field generated by these inductors in a direction perpendicular to the object to be heated 1 intersects the object to be heated, and as a result, the object to be heated 1 is heated by induction.
また、被加熱体1は、被加熱体移動手段、たと
えば送りローラRにより矢印X方向に一定の速度
で移送される。 Further, the heated object 1 is transported at a constant speed in the direction of arrow X by a heated object moving means, for example, a feed roller R.
「発明が解決しようとする問題点」
ところで、上述したような加熱装置ではつぎに
述べるような問題点が存在する。"Problems to be Solved by the Invention" By the way, the heating device described above has the following problems.
すなわち、誘導子2a1〜2f1、2a2〜2f2によ
り発生する磁界は交番磁界であり、移動磁界では
なく、それぞれの誘導子よりギヤツプ部Gに生じ
る磁束密度は誘導子の中央付近Cが最大であるた
め、第4図ハに示すように、被加熱体の一端より
幅方向の距離をlとした場合、被加熱体1の幅方
向における加熱温度分布は均一ではなく、距離l
によつてばらつきが生じる。なた、三相交流を加
えた場合には移動磁界により被加熱体1に幅方向
の推力が作用し、被加熱体に位置ずれが生じる。 In other words, the magnetic field generated by the inductors 2a 1 to 2f 1 and 2a 2 to 2f 2 is an alternating magnetic field, not a moving magnetic field, and the magnetic flux density generated in the gap G by each inductor is Therefore, as shown in FIG.
Variations occur depending on the In addition, when three-phase alternating current is applied, a thrust force in the width direction acts on the object to be heated 1 due to the moving magnetic field, causing a positional shift in the object to be heated.
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたもの
であり、本発明は、被加熱体を均一に加熱するこ
とのできる、交差磁界による薄板の加熱装置を提
供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a thin plate heating device using crossed magnetic fields, which can uniformly heat an object to be heated.
「問題点を解決するための手段」
この発明は、被加熱体に交差する磁束を変化さ
せることにより被加熱体を加熱する交差磁界型加
熱装置において、被加熱体の移動送り方向と直行
する被加熱体の幅方向に、該被加熱体に最適なギ
ヤツプを有して対向した状態で配置された複数の
誘導コイルと、該各々のコイルを、あらかじめ設
定された周波数で励磁するとともに、上記各々の
励磁コイルを励磁する順をあらかじめ定められた
周期できりかえる励磁切換手段とを具備すること
を特徴とする交差磁界による薄板の加熱装置によ
り上記問題点を解決する。"Means for Solving the Problems" The present invention provides a cross-magnetic field type heating device that heats an object by changing the magnetic flux that crosses the object. A plurality of induction coils are arranged in the width direction of the heating body to face the heated body with an optimum gap, and each of the coils is excited at a preset frequency, and each of the above-mentioned The above-mentioned problem is solved by a thin plate heating device using crossed magnetic fields, which is equipped with an excitation switching means that changes the order of excitation of the excitation coils at a predetermined period.
「作用」
この発明によれば、被加熱体に最適なギヤツプ
を有した状態で、該被加熱体の幅方向に複数の誘
導コイルを配置し、該各々の誘導コイルをあらか
じめ定められた周波数の励磁電流により励磁する
とともに、各誘導コイルの励磁の順をあらかじめ
定められた周期により切り換える。したがつて、
誘導加熱される被加熱体は移送方向のみならず、
移送方向と直行する幅方向に対しても均一に加熱
される。"Operation" According to the present invention, a plurality of induction coils are arranged in the width direction of the heated object with an optimum gap for the heated object, and each induction coil is operated at a predetermined frequency. Each induction coil is excited by an exciting current, and the order of excitation of each induction coil is switched at a predetermined period. Therefore,
The object to be heated by induction is not limited to the transfer direction.
It is heated evenly in the width direction perpendicular to the transport direction.
「実施例」
以下、図面を参照し、この発明の実施例につい
て説明する。"Embodiments" Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図はこの発明の一実施例の構成を示す電気
回路図である。この図において、100,10
1,102は三相電源の各相R,S,Tに接続さ
れる接続端子である。103は直列接続された3
対のダイオード回路により構成された周知の三相
ブリツジであり、入力される三相交流を直流に変
換する。 FIG. 1 is an electrical circuit diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. In this figure, 100,10
1 and 102 are connection terminals connected to each phase R, S, and T of the three-phase power supply. 103 is 3 connected in series
This is a well-known three-phase bridge composed of a pair of diode circuits, and converts input three-phase alternating current into direct current.
104は平滑用のコンデンサであり、三相交流
が全波整流され、この変換された直流に含まれる
リツプル分を無くすためのものである。 104 is a smoothing capacitor, which performs full-wave rectification of the three-phase alternating current and eliminates ripples contained in the converted direct current.
105はインバータである。このインバータ1
05は6個のトランジスタスイツチTr1〜Tr6よ
りなるトランジスタブリツジ105aを具備して
いる。そして、ブリツジ105aを構成する各ト
ランジスタスイツチTr1〜Tr6は各々制御回路1
05bによりPWM制御される。 105 is an inverter. This inverter 1
05 is equipped with a transistor bridge 105a consisting of six transistor switches Tr 1 to Tr 6 . Each of the transistor switches Tr 1 to Tr 6 constituting the bridge 105a is connected to the control circuit 1.
PWM control is performed by 05b.
この制御回路105bは、次に述べる相順序指
令回路の出力する相順序指令信号SSをもとに、
対応する順番で上記各トランジスタスイツチTr1
〜Tr6をオン/オフして、信号SSに対応した相順
序のあらかじめ定められた周波数の交流信号を出
力端子105r,105s,105tに出力す
る。 This control circuit 105b operates based on the phase sequence command signal SS output from the phase sequence command circuit described below.
Each transistor switch Tr 1 above in corresponding order
~ Tr 6 is turned on/off to output an AC signal of a predetermined frequency and a phase order corresponding to the signal SS to the output terminals 105r, 105s, and 105t.
106は上記した相順序指令回路であり、相順
序選択スイツチ接点107により選択された相順
序CW、あるいはCCWに対応した相順序指令信
号SScwあるいはSSccwを制御回路105bに出
力する。 Reference numeral 106 designates the above-mentioned phase sequence command circuit, which outputs a phase sequence command signal SScw or SSccw corresponding to the phase sequence CW or CCW selected by the phase sequence selection switch contact 107 to the control circuit 105b.
相順序選択スイツチ接点107はソリツドステ
ートリレー等により構成されている。この相順序
選択スイツチ接点107は選択スイツチ制御回路
108の出力するパルス信号SPにより切り換え
られるものであり、パルス信号SPがHレベルの
場合にスイツチ接点107のCW接点がオンとな
り、Lレベルの場合にCCW接点がオンとなる。 The phase sequence selection switch contact 107 is constituted by a solid state relay or the like. This phase order selection switch contact 107 is switched by the pulse signal SP output from the selection switch control circuit 108. When the pulse signal SP is at the H level, the CW contact of the switch contact 107 is turned on, and when it is at the L level, the CW contact is turned on. CCW contact turns on.
選択スイツチ制御回路108はオシレータ10
8aを具備しており、このオシレータ108aは
繰り返し周波数f、デユーテイ比50パーセントの
パルス信号SPを上記ソリツドステートリレー
(図示せず)に出力しており、該ソリツドステー
トリレーはこのパルス信号SPの繰り返し周期T
でスイツチ接点107をオン/オフする。 The selection switch control circuit 108 is the oscillator 10
The oscillator 108a outputs a pulse signal SP with a repetition frequency f and a duty ratio of 50% to the solid state relay (not shown), which receives the pulse signal SP. repetition period T
to turn on/off the switch contact 107.
109,110,111はr,s,t相に接続
された誘導コイルであり、スター結線されてい
る。誘導コイル109は直列接続されたコイル2
00aと200A、200dと200Dとを並列
接続してなるものであり、同様に誘導コイル11
0は、直列接続されたコイル200bと200
B、200eと200Eとが、また、誘導コイル
111は直列接続されたコイル200cと200
C、コイル200fとコイル200Fとが並列接
続されて構成されている。そして、コイル200
aと200A、200bと200B、200cと
200C、200dと200D、200eと20
0E、200fと200Fとは被加熱体1に体し
最適なギヤツプを有して各々対向している。 Induction coils 109, 110, and 111 are connected to the r, s, and t phases, and are star-connected. Induction coil 109 is connected to coil 2 in series.
00a and 200A, 200d and 200D are connected in parallel, and similarly the induction coil 11
0 is the coil 200b and 200 connected in series.
B, 200e and 200E are connected in series, and the induction coil 111 is connected in series with the coils 200c and 200.
C. The coil 200f and the coil 200F are connected in parallel. And coil 200
a and 200A, 200b and 200B, 200c and 200C, 200d and 200D, 200e and 20
0E, 200f and 200F are arranged on the heated body 1 and are opposed to each other with an optimum gap.
次に本実施例の動作について述べる。 Next, the operation of this embodiment will be described.
まず、図示していない電源スイツチが投入され
る。このため、オシレータ108aは発信を開始
し繰り返し周波数T、デユテイ比50パーセントの
パルス信号SPを出力する。このため、相順序選
択スイツチ107はCW,CCW交互に切り換え
られ、相順序指令回路106はCWおよびCCW
の方向指令信号SScw、SSccwを交互に出力す
る。 First, a power switch (not shown) is turned on. Therefore, the oscillator 108a starts oscillation and outputs a pulse signal SP with a repetition frequency T and a duty ratio of 50%. Therefore, the phase order selection switch 107 is switched between CW and CCW, and the phase order command circuit 106 is switched between CW and CCW.
Direction command signals SScw and SSccw are output alternately.
制御回路105bは、方向指令信号SScwをも
とにトランジスタブリツジ105aを構成する各
トランジスタTr1,Tr2,Tr3,Tr4,Tr5,Tr6を
PWM制御してCW方向の相回転の三相交流を誘
導コイル108,109,110に供給する。し
たがつて、r,s,t相には第2図イに示したよ
うな相電流が流れ、この相電流に比例した磁界が
発生する。この磁界は第3図イに示すCW方向に
進行する進行磁界である。また、方向指令信号
SSccwが出力された場合には制御回路105b
は、この信号をもとにトランジスタTr1,Tr2,
Tr3,Tr4,Tr5,Tr6をPWM制御して、それま
でCW方向の相回転であつた三相交流を、今度は
CCW方向の相回転に切り換えて、このCCW方向
の三相交流を誘導コイル108,109,110
に供給する。したがつて、r,s,t相には第2
図ロに示したような相電流が流れ、この相電流に
比例した磁界が発生する。この磁界は第3図イに
示す矢印CCW方向に進行する進行磁界である。 The control circuit 105b controls each transistor Tr 1 , Tr 2 , Tr 3 , Tr 4 , Tr 5 , Tr 6 configuring the transistor bridge 105a based on the direction command signal SScw.
Three-phase alternating current with phase rotation in the CW direction is supplied to induction coils 108, 109, and 110 under PWM control. Therefore, phase currents as shown in FIG. 2A flow in the r, s, and t phases, and a magnetic field proportional to this phase current is generated. This magnetic field is a traveling magnetic field that travels in the CW direction as shown in FIG. 3A. Also, direction command signal
When SSccw is output, the control circuit 105b
Based on this signal, transistors Tr 1 , Tr 2 ,
By PWM controlling Tr 3 , Tr 4 , Tr 5 , and Tr 6 , the three-phase alternating current, which was previously a CW phase rotation, is now changed to
Switching to phase rotation in the CCW direction, this three-phase AC in the CCW direction is applied to the induction coils 108, 109, 110.
supply to. Therefore, the r, s, and t phases have the second
A phase current as shown in Figure B flows, and a magnetic field proportional to this phase current is generated. This magnetic field is a traveling magnetic field that travels in the direction of the arrow CCW shown in FIG. 3A.
上述した、三相交流の周波数は制御回路105
bがトランジスタブリツジ105aに出力する制
御信号の周波数により決定される。 The frequency of the three-phase alternating current described above is determined by the control circuit 105.
b is determined by the frequency of the control signal output to the transistor bridge 105a.
一例として、数値を上げればインバータ105
による変換周波数が300Hz、オシレータ108a
の出力するパルス信号SPの繰り返し周波数25Hz
(繰り返し周期0.04sec)、パルス信号SPのデユテ
イ比50パーセントとすると、300Hzの三相交流は
6Hz分ごとに相回転がCWからCCW、さらに
CCWからCWへと切替わることになる。このた
め、薄板の幅方向に移動する移動磁界による誘導
加熱により、薄板の幅方向にたいして均一に加熱
がおこなわれるとともに、移動磁界により被加熱
体である薄板の幅方向に作用する推力は、その瞬
間瞬間をみればCWあるいはCCWの方向に向い
ているが、推力の平均値は「0」であり、薄板の
幅方向の位置づれは問題とならない。 As an example, if the value is increased, inverter 105
Conversion frequency is 300Hz, oscillator 108a
Repetition frequency of pulse signal SP output by 25Hz
(repetition period 0.04 sec), and the duty ratio of the pulse signal SP is 50%, the phase rotation of 300 Hz three-phase AC changes from CW to CCW every 6 Hz, and then
It will switch from CCW to CW. Therefore, by induction heating by the moving magnetic field moving in the width direction of the thin plate, heating is performed uniformly in the width direction of the thin plate, and the thrust force acting in the width direction of the thin plate, which is the object to be heated, due to the moving magnetic field is instantaneous. Although it is oriented in the CW or CCW direction at the moment, the average value of the thrust is "0", and the misalignment of the thin plate in the width direction is not a problem.
「発明の効果」
以上説明したように、この発明によれば、被加
熱体を均一に加熱することができるとともに、被
加熱体に作用する推力による、被加熱体の位置づ
れを解消できる効果が得られる。"Effects of the Invention" As explained above, according to the present invention, the object to be heated can be heated uniformly, and the positional deviation of the object to be heated due to the thrust acting on the object to be heated can be eliminated. can get.
第1図はこの発明の一実施例の構成を示す電気
回路図、第2図イ,ロは相回転CW,CCWの三
相交流の電流波形を示す図、第3図イは誘導コイ
ルと被加熱体との関係を上方から見た図、同図ロ
は同、側方より見た図、第4図イは従来の誘導加
熱装置における誘導コイルと被加熱体との関係を
上方から見た図、同図ロは同、側方より見た図、
同図ハは従来の誘導加熱装置により薄板を加熱し
た場合の、該薄板の温度分布を示す図である。
103……ダイオードブリツジ、105……イ
ンバータ、105b……制御回路、105a……
トランジスタブリツジ、106……相順序指令回
路、107……スイツチ接点、108……選択ス
イツチ制御回路、108a……オシレータ。
Fig. 1 is an electric circuit diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention, Fig. 2 A and B are diagrams showing three-phase alternating current waveforms of phase rotation CW and CCW, and Fig. 3 A is an induction coil and an electrical current waveform. Figure 4A shows the relationship between the induction coil and the heated body as seen from above, Figure 4A shows the relationship between the induction coil and the heated body in a conventional induction heating device, seen from above. Figures 1 and 2 are views from the side.
FIG. 3C is a diagram showing the temperature distribution of a thin plate when the thin plate is heated by a conventional induction heating device. 103...Diode bridge, 105...Inverter, 105b...Control circuit, 105a...
Transistor bridge, 106...Phase order command circuit, 107...Switch contact, 108...Selection switch control circuit, 108a...Oscillator.
Claims (1)
より被加熱体を加熱する交差磁界型加熱装置にお
いて、被加熱体の移動送り方向と直行する被加熱
体の幅方向に、該被加熱体に最適なギヤツプを有
して対向した状態で配置された複数の誘導コイル
と、該各々のコイルを、あらかじめ設定された周
波数で励磁するとともに、上記各々の励磁コイル
を励磁する順をあらかじめ定められた周期できり
かえる励磁切換手段とを具備することを特徴とす
る交差磁界による薄板の加熱装置。1. In a cross-magnetic-field type heating device that heats a heated object by changing the magnetic flux that crosses the heated object, the most suitable for the heated object is A plurality of induction coils are arranged facing each other with a gap, and each of the coils is excited at a preset frequency, and the order in which the excitation coils are excited is set at a predetermined period. 1. A heating device for a thin plate using crossed magnetic fields, characterized in that it is equipped with excitation switching means that can be changed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12079987A JPS63285894A (en) | 1987-05-18 | 1987-05-18 | Heating device for thin plate by cross magnetic field |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12079987A JPS63285894A (en) | 1987-05-18 | 1987-05-18 | Heating device for thin plate by cross magnetic field |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63285894A JPS63285894A (en) | 1988-11-22 |
| JPH0113635B2 true JPH0113635B2 (en) | 1989-03-07 |
Family
ID=14795285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12079987A Granted JPS63285894A (en) | 1987-05-18 | 1987-05-18 | Heating device for thin plate by cross magnetic field |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63285894A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2128941B1 (en) * | 1996-06-26 | 2000-01-16 | Balay Sa | INVERTER CIRCUIT OF VARIABLE CONFIGURATION. |
-
1987
- 1987-05-18 JP JP12079987A patent/JPS63285894A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63285894A (en) | 1988-11-22 |
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