JPH01169894A - 誘導加熱の制御方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、誘導加熱の制御方法に係り、特に、移動して
いる被加熱材を、移動方向に沿って設けられた前段及び
後段の加熱コイルで加熱する際に用いるのに好適な、誘
導加熱の制御方法の改良に関する。

【従来の技術】

鋼管や銅帯の製造ラインにおいては、成形後の成品に対
して焼入れや焼なよし等のための熱処理を施す場合があ
る。この熱処理における加熱には、種々の方法が用いら
れるが、その方法の中に加熱コイルで交番磁束を発生さ
せ、該交番磁束による誘導電流で被加熱材内にジュール
熱を生じさせて加熱（この加熱を誘導加熱と称する）す
るようにした誘導加熱方法がある。特に、前記の如き製
造ラインにおいては移動している被加熱材を連続的に誘
導加熱するようにしている。 ところで、前記のように移動している被加熱材を誘導加
熱すると、加熱後の被加熱材にその移動方向に温度むら
が生じるときがあるという問題があり、この問題を解決
するのが誘導加熱によって被加熱材を加熱する際に重要
な事項となっている。 上記問題の対策としてとられる一般的な制御方式には、
加熱後の被加熱材温度に基づき加熱制御するフィードバ
ック制御、加熱前の被加熱材温度から加熱制御を行うフ
ィードフォワード制御等がある。 前記フィードバック制御においては、検出する被加熱材
の温度は加熱後の被加熱材の温度であり、実際に加熱中
の加熱温度を検出しているわけではないため、加熱され
てから検出するまでの時間遅れが存在し、この時間遅れ
に起因して応答時間遅れが生じるという欠点がある。 このような欠点があるため、近時においては、誘導加熱
の制御は前記フィードバック制御からフィードフォワー
ド制御を用いる技術が主流になりつつある。 誘導加熱のフィードフォワード制御としては、特開昭５
２−１４３５３６に示されるような、加熱目標温度と入
力される温度の差に比例する電圧、及び被加熱材の体積
に比例する電圧を加熱コイルに入力する方法や、特開昭
５４−１３２８３７に示されるような、入口温度を検出
し、加熱目標温度との差に比例するように加熱電力を制
御する方法が従来から提案されている。

【発明が解決しようとする問題点】

しかしながら、前記公報記載の技術においては、加熱コ
イルへの投入電圧や投入電力の計算を、被加熱材の加熱
前の寸法に基づき行っており、これら計算される投入電
圧、電力の値は加熱されて生じる被加熱材の肉厚偏差や
外径寸法１荷差分が考慮されたものでないため、これら
肉厚偏差や外径寸法偏差分が加熱後の被加熱材の温度偏
差として現われ、精度良い加熱制御を行えないという問
題がある。 又、前記特開昭５４−１３２８３７で示された技術にお
いては、加熱後の被加熱材の温度を検出した後に誘導加
熱を制御するようにしているため、温度を検出して制御
するまでの間に遅れ時間が生じ、この遅れ時間の間に温
度偏差が発生するという問題がある。 この遅れ時間の間に生じる温度偏差に対して、出願人は
、既に特開昭６２−５５８８９で、被加熱材搬送方向に
沿って前段加熱コイルと温度補償用加熱コイルを用いて
、フィードバック制御に加えてフィードフォワード制御
により被加熱材を加熱制御し、温度検出後から次に加熱
するまでの遅れ時間を考慮して加熱制御するようにした
誘導加熱′Ａ置を提案している。 この誘導加熱装置においては、加熱後の被加熱材温度に
基づきフィードバック制御により前段の加熱コイルへの
供給電力を制御して被加熱材を加熱すると共に、後段の
温度補償用加熱コイル入側に設けられた温度検出器で検
出される検出温度θｉｎを使って、フィードフォワード
制御により当該温度補償用加熱コイルへの供給電力を制
御し、被加熱材の加熱を制御している。この温度補償用
加熱コイルへの供給電力を決めるための電力制御量Ｅｓ
は、前記公報においては、次式（１）による演算で決定
されている。 Ｅｓ＝に−Ｄ−Ｔ−８Ｐ・（θＳ−θｉｎ）・・・・・
・・・・（１） 但し、Ｋは定数、Ｄは被加熱材の外径、Ｔは被加熱材の
板厚、ｓＰは被加熱材の搬送速度（ライン速度）、θＳ
は被加熱材の目標温度である。 この（１）式において、被加熱材の外径Ｄ、板厚Ｔが一
定の場合には、電力制御量Ｅｓは次式１式％ 従って、この場合には、電力側ｔＭ　ｆｉｌ　Ｅ　９は
ライン速度ｓＰ、目標温度θＳ及び検出温度θｉｎから
決定される。 前記制御装置においては、第３図に示される流れ図に従
って電力制御量Ｅｓを制御して、前記温度補償用加熱コ
イルでの加熱制御を行っている。 図の制御フローが始動すると、ステップ１１０〜１５０
で、加熱条件データを取込んでい゛る。即ち、ステップ
１１０で加熱コイルの中心と温度検出点間圧ＡＩ　Ｌを
、ステップ１２０で定数Ｋを、ステップ１３０で被加熱
材外径りを、ステップ１４０で被加熱材板厚Ｔを、そし
てステップ１５０で目標温度θＳの各データを取込む、
この後、加熱コイルで加熱された被加熱材から検出され
た検出温度θｉｎをサンプリングして入力しくステップ
１６０）、入力されたサンプルデータを分類（データソ
ート）する（ステップ１７０）と共に、前記データをセ
ットして（ステップ１８０）、サンプルデータを順次記
憶しておく、又、ステップ１６０〜１８０に平行して検
出されたライン速度ＳＰを入力しくステップ１９０）、
前記距離りから温度検出地点と加熱位置、の遅れ時間Ｌ
／ＳＰを求め、この遅れ時間を加熱制御の時間間隔（制
御時間）ΔＴで除算することによって、被加熱材の温度
検出部位が温度補償用加熱コイルの中心位置に達するま
でのサンプルデータ数ｎを求める（ステップ２゜Ｏ）。 このデータ数ｎに相当するサンプルデータθ１ｎ（ｎ）
を前記温度′ｆｉ！Ｉ　Ｍ相加熱コイルの中心位置にあ
る被加熱材の検出温度として（１）、（２）に従い電力
制御、ｔ　Ｅ　ｓを求め（ステップ２１０）、前記温度
補償用加熱コイルに当該制御量Ｅｓに相当する電力を供
給する（ステップ２１０）。 しかしながら、この誘導加熱装置においては、前記特開
昭５２−１４３５３６や特開昭５４−１３２８３７に記
載される技術と同様に、加熱される被加熱材に生じる寸
法偏差に起因した加熱後の温度偏差を考慮していないと
いう問題がある。

【発明の目的】

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、後段加熱コイルで被加熱材をフィードフォワード
制御により加熱する際に、加熱による被加熱材の寸法偏
差に伴う温度面差をなくして精度の良い加熱制御を行う
ことができる誘導加熱の制御方法を提供することを目的
とする。

【問題点を解決するための手段】

本発明は、移動している被加熱材を、移動方向に沿って
設けられた前段及び後段の加熱コイルで加熱する際に、
該前段の加熱コイルで加熱した後の被加熱材の温度を検
出し、検出温度に基づき、後段の加熱コイルに供給する
電力をフィードフォワード制御する誘導加熱の制御方法
において、前記後段の加熱コイルに供給する電力を、前
記前段加熱コイルにおける被加熱材の加熱目標温度に対
する前記検出温度の比で補正して制御することにより、
前記目的を達成したものである。 又、本発明は、移動している被加熱材を、移動方向に沿
って設けられた前段及び後段の加熱コイルで加熱する際
に、該前段の加熱コイルで加熱した後の被加熱材の温度
を検出し、検出温度に基づき、後段の加熱コイルに供給
する電力をフィードフォワード制御する誘導加熱の制御
方法において、前記後段の加熱コイルに供給する電力を
、前段加熱コイル及び後段加熱コイルの所定の特性によ
り決まる定数間の比と、前記前段加熱コイルにおける被
加熱材の加熱目標温度に対する前記検出温度の比とで補
正して制御することにより、同じ＜　ｊ’＋ｉｊ記目的
を注目的たものである。

【作用】

本発明においては、移動している被加熱材を移動方向に
沿って設けられた前段及び後段の加熱コイルで加熱する
際に、後段の加熱コイルに供給する電力をフィードフォ
ワード制御する誘導加熱の制御方法において、該後段の
加熱コイルに供給する電力を、前記前段加熱コイルにお
ける被加熱材の加熱目標温度に対する前段加熱コイルで
加熱された後に検出した被加熱材の検出温度の比で補正
して制御する。即ち、前記加熱目標温度に対する検出温
度の比から被加熱材の加熱する際の温度面差要因となる
温度上昇による寸法偏差、例えば肉厚偏差や外径偏差等
を補償して、後段の加熱コイルにおける加熱制御をフィ
ードフォワード制御できる。 よって、前段の加熱コイルで加熱した際に、被加熱材の
寸法１扁差により従来技術において生じていた加熱制御
誤差をなくして精度の良い被加熱材の温度制御が可能と
なる。又、従来は前段加熱コイルにおけるフィードバッ
ク制御の時間遅れ分を補償するためにフィードフォワー
ド制御による加熱制御を行っても、−競市に、制御の際
に電力制御ｉＥｓを決定するための定数としている、加
熱コイルの所定の特性、例えば寸法値が大幅に変化した
際に大きな誤差が発生することになり、この誤差を少な
くするために更に後段において加熱コイルを多段に設け
てそれらコイルで加熱を制御することが必要となってい
た。これに対して、本発明により前段及び後段の２段の
加熱コイルで上記加熱制御を精度良く行うことができる
ことから、比較的構成が小型な誘導加熱装置で高精度の
加熱制御を実行することが可能となる。 なお、後段加熱コイルに供給する電力を、前記の如く、
前記前段加熱コイルにおける被加熱材の加熱目標温度に
対する前記検出温度の比とで補正すると共に、前段及び
後段加熱コイルの所定の特性、例えば供給電源の周波数
、コイル寸法、加熱対象である被加熱材の寸法により決
まる定数の比で補正して加熱制御を行えば、前段、後段
の加熱コイルの温度上昇による前記所定の特性変化、例
えば電源周波数一定の場合において、温度上昇による各
加熱コイルの寸法変化を補償できるため、更に高精度に
被加熱材の加熱制御を行うことができる。

【実施例】

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。 この実施例は、第１図に示されるような、矢印Ａ方向に
移動している被加熱材１０を、移動方向に沿って設けら
れた前段の加熱コイル１２及び後段の温度補償用加熱コ
イル１４で加熱する際に、該前段の加熱コイル１２で加
熱した後の被加熱材１０の温度を検出するための後記温
度検出器２８と、検出された温度θｉｎに基づき、前記
加熱コイル１２に供給する電力をフィードバック制御す
ると共に、前記温度補償用加熱コイル１４に供給する電
力をフィードフォワード制御する制御部１８とを備えた
誘導加熱制御装置において、前記前段の加熱コイル１２
で加熱されて被加熱材１０に生じた長手方向の温度面差
を温度補償用加熱コイル１４で補償するように目標温度
にまで均一に加熱するようにしたものである。実施例で
は被加熱材１０を外径Ｄ、厚さＴの鋼管としている。 前記加熱コイル１２には、制御部１８から指令される電
力制御量ＥＯに応じた電力を供給するべく、所定電圧の
高周波電源２０から高周波電流が供給されるようになっ
ている。この供給された高周波電流により該加熱コイル
１２は、被加熱材１０を電磁誘導現象により被加熱材１
０を所望する温度近傍まで加熱する主加熱を行うように
なっている。 前記制御部１８には、速度検出器２２で検出された被加
熱材１０の移動速度がライン速度変換器２４でライン速
度ＳＰの検出信号に変換されて入力されると共に、温度
設定器２６で設定された、前段の加熱コイル１２におけ
る被加熱材１０の温度目標となる目標温度θ０と、後述
する第２の温度設定器３４で設定される目標温度θＳと
が入力される。又、前記制御部１８には、加熱コイル１
２で加熱された後の被加熱材１０の温度を温度検出器２
８で検出し、検出温度θｉｎを温度変換器３０で検出温
度θｉｎに変換して入力されるようになっている。制御
部１８は、これら入力された目標温度θ０、ライン速度
ＳＰ、検出温度θｉｎから演算により前記電力制御ｉＥ
ｏを決定し、高周波ε源２０から加熱コイル１２に供給
する高周波電流を制御して被加熱材１０をフィードバッ
ク制御により目標温度θ０に加熱するものである。 前記温度検出器２８の後流側には、前記温度補償用加熱
コイル１４が設けられている。この温度補償用加熱コイ
ル１４には、第２の高周波電源３２から電力が、所定電
圧の高周波電流として供給されて、前記前段の加熱コイ
ル１２の加熱により被加熱材１０に生じた長手方向温度
偏差の補償のための加熱を行うものである。 この第２の高周波電源３２から前記温度補償用加熱コイ
ル１４に供給する高周波電流は、前記制御部１８から伝
達される電力制御ｉｔｓに従って制御される。この電力
制御量Ｅ９は、前記温度補償用加熱コイル１４により第
２の温度設定器３４で設定された設定温度θ０に被加熱
材１０を加熱するため、前記速度検出信号ＳＰ、被加熱
材１０の外径り及び厚みＴ、加熱コイル１２の特性で決
まるコイル定数Ｋ　Ｍと温度補償用加熱コイル１４の特
性で決まるコイル定数Ｋｓの比ｋ　　（＝Ｋｓ／ＫＭ）
より求められる値に、温度検出信号θｉｎと前段加熱コ
イル１２の目標温度θ０（実施例の場合、これに被加熱
材寸法等を乗じ求められた電力制御１Ｅｏ）を用いて補
正して求めた値である。 この電力制御量Ｅｓに従って温度補償用加熱コイル１４
の被加熱材１０に対する加熱をフィードフォワード制御
して、最終的に該被加熱材１０を目標温度θＳに精度良
く加熱するものである゛。 なお、実施例では加熱コイル１２の加熱をフィードバッ
ク制御し、温度補償用加熱コイル１４の加熱をフィード
フォワード制御して、フィードバック制御とフィードフ
ォワード制御を併用しているが、加熱コイル１２のフィ
ードバック制御を行わず、温度補償用加熱コイル１４の
みフィードフォワード制御する場合も同様に本発明によ
り精度良く被加熱材１０を加熱することができる。 以下、実施例の作用を説明する。 実施例においては、被加熱材１０に対する加熱制御とし
て前段の加熱コイル１２でフィードバック制御を行い、
後段の温度補償用加熱コイル１４でフィードフォワード
制御を行ってい、る。まず、前段の加熱コイル１２の電
力制御ｉＥｏの決定について説明する。 この電力制御ｍＥｏは、加熱コイル１２における設定さ
れた目標温度θ０、検出ライン速度Ｓｐ、及び加熱定数
Ｋｏ　（＝ＫＭ・Ｄ−Ｔ）により次式（３）から基本制
御ＭＥを算出し、検出温度θｉｎを用いて次式（４）か
ら算出される補正値ΔＥ。 で次式（５）の如く前記基本制御ｉＥを補正することに
より決定される値である。 Ｅ　＝　Ｋ　ｏ・θＯ’ＳＰ　　　　・・・・・・・・
・（３）ΔＥＯ＝Ｋｏ　　−Ｓ−ｐ　　・　（θ０−θ
１ｎ）−＜　４　＞Ｂ　ｏ　＝　Ｅ＋ΔＥ　ｏ−Ｋ　ａ
　　　−・＝−（５）但し、Ｋ日はフィードバックゲイ
ンで決定される定数である。 従って、電力制御ｍＥｏは検出温度θｉｎの変化に応じ
て変化しながら、被加熱材１０が目標温度θ０になるよ
うに加熱コイル１２の加熱をフィードバック制御してい
る。 次に、温度補償用加熱コイル１４で行われるフィードフ
ォワード制御について説明する。このフィードフォワー
ド制御は、温度補償用加熱コイル１４の電力制御５１　
Ｅ　ｓを前出（１）式で算出される電力制御ｉＥｓを基
本とし、これを被加熱材１０の温度偏差等を補償するよ
うに補正することにより決定するようにしている。 ここで、加熱コイル１２のコイル定数ＫＭと温度補償用
加熱コイル１４のコイル定数Ｋｓは、各高周波電源２０
．３２の供給電流周波数、各コイル１２．１４の寸法、
及び被加熱材１０の寸法により決まる定数である。これ
ら各コイル定数ＫＭ、Ｋｓは、前記供給電流周波数が各
高周波電源２０．３２で一定であれば、各コイル１２．
１４の寸法に応じて比例する関係がある。従って、この
場合は、各コイル定数ＫＭ、Ｋｓの間には次式（６）で
表わせる関係がある。 Ｋｓ＝に−ＫＭ　　　　　　・・・・・・・・・（６）
なお、定数には前述の如く加熱コイル１２のコイル定数
にビと温度補償用加熱コイル１４のコイル定数に９との
間の比を表わすと共に、コイル定数ＫＭをコイル定数Ｋ
　９に変換するための定数である。 前記各コイル定数ＫＭ、Ｋ９には、実操業において被加
熱材１０に加熱に起因した寸法偏差による温度のばらつ
きが生じることから、該被加熱材１０の長手方向にばら
つきが発生している。これらばらつきを考慮せず、予め
設定されたコイル定数Ｋｓ、被加熱材１０外径り及びＪ
ｖさＴのみにより電力制御量Ｅ９を前出（２）式のみで
決定したのでは、これらばらつきが出ｒｌＴＡ被加熱材
１０の温度偏差となり精度の良い加熱制御が望めない。 そこで、仮に、これら寸法偏差まで考慮した、コイル定
数、被加熱材１０の外径、厚みの真の値を、それぞれＫ
　Ｘ、Ｄｘ、Ｔｘとすれば、前段の加熱コイル１２で被
加熱材１０を加熱目標温度θ０まで加熱した場合、加熱
後に検出温度θｉｎとして検出される実際の被加熱材温
度は、次式（７）で算出される値となる。 θ　ｉｎ＝　　　（’　　　（ＫＭ　　　−Ｄ　　　−
Ｔ）／（ＫＸ・Ｄｘ・Ｔｘ））θ０・・・（７）この（
７）式は次式（８）に変換される。 ＫＸ・Ｄｘ・Ｔｘ＝　（（ＫＭ・Ｄ−Ｔ）／θｉｎｌ　
・θ０　・・・（８） これら真のコイル定数Ｋ　Ｘ、被加熱材１０の外径Ｄ×
及び厚みＴｘを一括した値を真の加熱定数ＫＯＸとすれ
ば、次式（９）の如く表わせる。 １（ＯＸ：ＫＸ　・Ｄｘ　・Ｔｘ ＝　　　（（ＫＭ　　　・　　Ｄ　　−Ｔ）／　　θ　
ｉｎ）、−θ　０・・・・・・・・・（９） この真の加熱定数ＫＯＸを温度補償用加熱コイル１４の
加熱制御に使用して電力制御量Ｅｓを算出するには、ま
ず、前−記（１）式に（６）式を代入して次式（１０）
の如くとし、次いで、この（１０）式中のコイル定数Ｋ
Ｍ、被加熱材の外径り及び厚みＴに前記具の加熱定数］
（ｏ　ｘを使用し、これら（９）、（１０）式からこの
電力制御ＭＥＳを次式（１１）の如く決定する。 Ｅｓ＝　ｔｔ−ＫＭ−Ｄ−Ｔ−Ｓｐ　・（θＳ−θｉｎ
）・・・・・・・・・（１０） ＥＢ＝　ｋ−Ｋｘ・Ｄｘ・Ｔｘ−３Ｐ ×（θＳ−〇１ｎ） ＝　ｋ−（（ＫＭ　・Ｄ−Ｔ）／θｉｎｌ　−θ０ＸＳ
ｐ・（θＳ−θｉｎ）　　・・・・・・・・・（１１）
この（１１）式に従って電力制御ｍＥｓを決定すれば真
の加熱定数１（ｏ×を使用して、電力制御ｉＥｓを決定
できるなめ、被加熱材１０の外径り及び厚みＴに温度上
昇による寸法１扁差が生じても、温度検出器２８で検出
される検出温度θｉｎによりその偏差を補正して加熱制
御できることになる。 又、（１１）式中のＫＭ・Ｄ−Ｔ・θ。・ｓＰは前段の
加熱コイル１２の電力制御量ＥＯを示しているため、こ
の（ｊｌ）式は次式（１２）で表わすことができる。 Ｅ！３＝　１１　（Ｅｏ／θｉｎ）　−（θＳ−θｉｎ
）・・・・・・・・・（１２） 従って、前記加熱コイル１２の電力制御量Ｅ。 と検出温度θｉｎを用いて温度補償用加熱コイル１４の
電力制御ｉＥｓを制御することにより、被加熱材１０の
予め設定される被加熱材１０の外径りや厚みＴに加熱コ
イル１２による加熱で偏差が生じても、その偏差を、コ
イル定数にあるいは検出温度θｉｎで補正して制御でき
ることになる。 次に、温度補償用加熱コイル１４の制御タイミングにつ
いて説明する。 第１図中に被加熱材１０の長平方向に沿って、符号ａで
示す加熱コイル１２中央位置の加熱点、符号すで示す温
度検出地点、符号Ｃで示す温度検出用加熱コイルの加熱
点の各々は、被加熱材１０から見れば、それぞれ制御す
る時間的タイミングが異なるなめ、ライン速度ｓＰ及び
各点間距離Ｌｏ、Ｌ＋で求められる時間分データを所定
の記憶装置中に記憶する必要カイある。 今、加熱コイル１２により図の符号ａで示す加熱点で被
加熱材１０を加熱した加熱実績を示すものである電力制
御量ＥＯを、一定のサンプリング時間で順次記憶し、次
式（１３）で求められる遅れ時間Ｔｏの時間分の間、記
憶したままにする。 Ｔｏ−Ｌｏ／Ｓｐ　　　　　　−・＝　（１３）前記サ
ンプリング時間は実施例に係る制御部１８の制御能力か
ら勘案して、被加熱材１０の長さに換算して数ＩＩｎ程
度で充分なものである。 前記電力制御量ＥＯに応じて加熱された被加熱材１０の
加熱部分は搬送されて遅れ時間Ｔｏ時間後に符号すで示
す検出地点に至り、温度検出器２８でその温度が検出さ
れ、検出温度θｉｎが制御部１８に入力される。この検
出温度θｉｎのデータを、前記電力制御ｉｔ　Ｅ　ｏと
同様のサンプリング時間で順次記憶する。 そして、これら記憶された電力制御量Ｅｏ及び検出温度
θ１ｎのデータは、被加熱材１０上の温度検出部分が符
号すで示す温度検出地点から符号Ｃで示す加熱点に行く
までの時間、即ち次式（１４）で求められる遅れ時間Ｔ
１時間分、記憶が保持される。 Ｔ　１　＝　Ｌ　１／　Ｓ　Ｐ　　　　　　・・・・・
・・・・（１４）この遅れ時間Ｔ１が経過した後、これ
ら記憶され保持されたデータＥｏ、θｉｎに基いて（１
２）式から電力制御ｆｌＥｓを算出し、算出された電力
制御量Ｅｓで温度補償用加熱コイル１４の加熱を制御す
ることにより、被加熱材１０の温度補償をフィードフォ
ワード制御により行う。 次に、実施例に係る誘導加熱制御装置の具体的な制御手
順を第２図に示す流れ図に従って説明する。 まず、ステップ３１０で前記加熱点及び検出点間の距離
Ｌ＋、Ｌｏ（これらの値は固定された値である）の読込
みを行う、この読込みは制御部１８内のデータから行う
。 次いで、ステップ３２０で被加熱材１０の寸法、即ち外
径Ｄ、厚さＴと各設定温度θ０、θＳの設定を操作者が
各温度設定器２６．３４を介し、あるいは直接に制御部
１８に設定する。次いで、ステップ３３０で、各定数に
、ＫＭを読込む。これら各定数に、ＫＭは、制御部１８
が予め設定されて持っている前記被加熱材１０の外径Ｄ
、厚さＴや設定温度θ０、θＳに対するテーブルを用い
て、設定された外径Ｄ、厚さＴ、各設定温度θ０、θＳ
から決定されて読込まれる。 次いで、加熱が開始されると、ステップ３４０で被加熱
材１０のライン速度ｓＰを入力し、前段の加熱コイル１
２の加熱制御を行うなめ、入力ライン速度ｓＰを用いて
、ステップ３５０で、前出（３）式による基本電力制御
量Ｅを算出する。次いで、ステップ３６０で、前出（５
）式により電力制御量ＥＯを決定する。この（５）式の
演算を行う際には、後述するステップ４００で算出され
る補正値ΔＥＯを用いて補正する演算を行っている。こ
れにより、前段の加熱コイル１２がフィードバック制御
することとなる。 次いで、ステ、ツブ３７０でデータを記憶する遅れ時間
Ｔｏを算出し、ステップ３８０で遅れ時間Ｔｏの時間だ
け電力制御量Ｅｏのデータを記憶する。又、ステップ３
４０から３８０までの制御手順を実行している際には、
同時にステップ３８５で、被加熱材１０の温度を温度検
出器２８で検出して、その検出温度θｉｎを入力する。 次いで、ステップ３９０で加熱を開始してから遅れ時間
Ｔｏ経過したか否かを判定し、時間］゛。 経過したと判断された場合はステップ４００及び４１０
に進む、これにより、電力制御ｉＥｏのデータが第１図
中符号Ｂで示す検出点まで記憶され続けることになる。 ステップ４００では温度検出器２８で検出された検出温
度θｉｎにより前出（４）式を用いて補正値Ｅｏを算出
してステップ３６０以降の計算に用いる。又、ステップ
４１０では、記憶されたデータ及び検出された検出温度
θｉｎを取込んで、前出（１０）式の加熱定数ＫＭ・Ｄ
を真の加熱定数ＫＯ×で補正する。この場合、前出（１
１）式中の（（ＫＭ　・Ｄ−Ｔ＞／θ１ｎ）−θｏ−８
Ｐ′Ｉ！−Ｅ。 ／θｉｎ＝に＋　ｘ　（＝Ｋｏ　ｘ　・Ｓｐ）とし、こ
のに１×を加熱定数補正値−とする。 次いで、ステップ４２０に進み、温度補償用加熱コイル
１４の符号Ｃで示す加熱点まで検出温度値θｉｎ及び前
記加熱定数の補正値に１×のデータの記憶を行う、即ち
、ステップ４２０でデータを記憶する遅れ時間Ｔ１を（
１４）式がら算出し、ステップ４３０で、この遅れ時間
Ｔ１の間加熱定数の補正［ＫＭｘを記憶し続けておく。 そして、ステップ４４０で遅れ時間Ｔ１の時間が経過し
たと判断された場合、ステップ４５０に進んで（１２）
式に基づく次式（１５）式から、温度補償用加熱コイル
１４の電力制御量Ｅｓを演算により決定する。 Ｅｓ”　ｋ−に＋ｘ・（θＳ−θ１ｎ）−＜１５）そし
て、ステップ４６０で決定された電力制御ＮＥｓを出力
して温度補償用加熱コイル１４の加熱制御を行う。従っ
て、温度補償用加熱コイル１４の符号Ｃで示す加熱点に
前段の加熱コイル１２で加熱され、且つ、温度検出器２
８で温度が検出さけれた被加熱材１０の加熱部分が到達
した時点で、この温度補償用加熱コイル１４により温度
補償のための加熱制御を行うことができる。 前記の如く、この誘導加熱制御装置においては、加熱制
御を、被加熱材１０の移動距離に換算して数■程度のサ
ンプリング時間で常時行うことにより、連続したフィー
ドフォワードｆｆ、ＩＪ御を実行することができる。 ス、この誘導加熱制御装置では、被加熱材１０の加熱前
の温度が種々のものであっても、例えば気温の変化等に
より被加熱材１０の温度に変化が生じても、事前にその
温度を検出することなく、前段加熱コイル１２の目標温
度θ０及び検出温度θ１ｎからその温度変化を吸収する
ように加熱制御を行うことができる。 なお、前記実施例においては、温度検出器を１台配設し
て、その検出信号により各加熱コイル１２．１４の加熱
を制御していたが、前段の加熱コイル１２と温度補償用
加熱コイル１４間の間隔が広く、被加熱材１０の温度降
下が大きい場合には、加熱コイル１２の前後に加熱定数
を補正するための温度を検出する温度−検出器を設置し
、且つ、温度補償用加熱コイルの直前にフィードフォワ
ード制御演算を行うための温度を検出する温度検出器を
設けるようにしてもよい。 又、前記実施例においては、前段の加熱コイル１２及び
後段の温度補償用加熱コイル１４のそれぞれの目標温度
を設定するため、各温度設定器２６．３４を設けていた
が、加熱コイル１２の温度検出器２８における温度誤差
より温度補償用加熱コイル１４に至るまでの被加熱材の
温度降下が大きい場合は、各コイル１２．１４における
目標温度θ０、θＳは同じ値（θ０＝θＳ）でよく、こ
の場合、温度設定器が１つでよい。 更に、前記実施例においては、被加熱材として、鋼管を
例示したが、本発明で加熱制御される被加熱材はこれに
限定されものではなく、他の被加熱材、例えば金属スト
リップを加熱する際にも本発明を採用して加熱制御を行
うことができる。

【発明の効果】

以上説明した通り、本発明によれば、前段の加熱コイル
で加熱するこ−とによる被加熱材の寸法偏差に起因する
温度面差を吸収して後段加熱コイルで精度良く被加熱材
の加熱をフィードフォワード制御することができる。従
って、２段の加熱コイルで精度良く加熱制御を実行する
ことが可能となり、よって、比較的小型の加熱装置で高
精度の誘導加熱を行うことができる等の優れた効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例の誘導加熱制御装置の全体
構成を示すブロック図、第２図は、前記誘導加熱制御装
置における制御手順の例を示すフローチャート、第３図
は従来のフィードフォワード制御による加熱制御の制御
手順を示すフローチャートである。 １０・・・被加熱材、 １２・・・前段の加熱コイル、 １４・・・温度補償用加熱コイル、 １８・・・制御部、 ２０・・・高周波電源、 ２２・・・速度検出器、 ２４・・・ライン速度変換器、 ２６・・・温度設定器、 ２８・・・温度検出器、 ３０・・・温度変換器、 ３２・・・第２の高周波電源、 ３４・・・第２め温度設定器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）移動している被加熱材を、移動方向に沿つて設け
   られた前段及び後段の加熱コイルで加熱する際に、該前
   段の加熱コイルで加熱した後の被加熱材の温度を検出し
   、検出温度に基づき、後段の加熱コイルに供給する電力
   をフイードフオワード制御する誘導加熱の制御方法にお
   いて、 前記後段の加熱コイルに供給する電力を、前記前段加熱
   コイルにおける被加熱材の加熱目標温度に対する前記検
   出温度の比で補正して制御するようにしたことを特徴と
   する誘導加熱の制御方法。
2. （２）移動している被加熱材を、移動方向に沿つて設け
   られた前段及び後段の加熱コイルで加熱する際に、該前
   段の加熱コイルで加熱した後の被加熱材の温度を検出し
   、検出温度に基づき、後段の加熱コイルに供給する電力
   をフイードフオワード制御する誘導加熱の制御方法にお
   いて、 前記後段の加熱コイルに供給する電力を、前段加熱コイ
   ル及び後段加熱コイルの所定の特性により決まる定数間
   の比と、前記前段加熱コイルにおける被加熱材の加熱目
   標温度に対する前記検出温度の比とで補正して制御する
   ようにしたことを特徴とする誘導加熱の制御方法。