JPH0210685A - 合金化用誘導加熱における電源制御装置 - 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、例えば亜鉛めっき鋼板等の加熱に適用される
合金化用誘導加熱における電源制御装置に関する。

〔従来の技術〕

めっき鋼板を加熱する誘導加熱炉は、第３図、第４図お
よび第５図に示すように、加熱用コイル１５としてソレ
ノイド型のものが一般に使われており、上記誘導加熱炉
２０に連続的に搬入されためつき鋼板１９は上記加熱用
フィル１５内を通過する。上記加熱用コイル１５にＦｉ
ａ線１６′ｔ−介して高周波電源装置１７より高周波電
流が供給されており、上記めっき鋼板１９け、第６図に
示すように上記高周波電流２４によって誘導電流（渦電
流）２２を内部に発生して加熱され、乾燥あるいはめっ
き層２３と鋼部２４との合金化が行われる。

上記誘導加熱炉２０に用いる従来の高周波電源装置１７
け、第８図に示すように直流電源１１が接続され出力何
処並列共振する負荷コイル１とコンデンサ２が接続され
た高周波インバータ３、同高周波インバータ３の出力電
圧を入力し進み位記高周波インバータ３を構成するサイ
リスタ３ａ。

３ｂ、３ｃ、３ｄのそれぞれのゲートに信号を出力する
トリガパルス発生回路６を備えている。

上記において、高周波インバータ３０回路は、第９図に
示すようにサイリスタ３ａ、３ｂ、３ｃ。

３ｄをそれぞれスイッチ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ。

１３ｄＫ竹き替え直流電源１１と負荷回路１４を接続し
た等価回路で表わすことができ、上記スイッチ１３ａと
１３ｄが閉じスイッチ１３ｂと１３ｃが開いた状態と逆
にスイッチ１３ｂと１３ｃが閉じスイッチ１３ａと１３
ｄが開いた状態とが交互に繰り返えされ負荷回路１４に
交Ｗ、電流が供給されるように作動する。

上記サイリスタ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは外部信号でＯ
Ｎにできるが、外部信号によるＯＦＦ”ができないため
、第１０図に示すようにサイリスタ３ａ、３ｂ、３ｃ、
３ｄが同時にＯＮとなる状態を作り、先にＯＮとなって
いたサイリスタのペア３ａ　、３ｄもしくは３ｂ　、３
ｅに負荷フィル１と並列に接続され念コンデンサ２より
逆電流を流し、サイリスタのベア３ａ　、３ｄもしくは
３ｂ、３ｃｌＯＦＦとしている。

上記サイリスタ３ａ　ｐ　３ｂ　、３ｃ　、３ｄが同時
にＯＮとなる状態を作る友めには、電圧検出回路４が検
出した負荷電圧よりγ角進んだパルスを進み位相角設定
回路５で発生しトリガパルス発生回路６へ送り、トリガ
パルス発生回路６はサイリスタ３ａ、３ｄもしくは３ｂ
、３ｃのゲー）Ｋ負荷電圧よりも位相がγ角進んだトリ
ガパルスを送り、サイリスタ３ａ、３ｄもしくは３ｂ、
３ｃを負荷電圧よシもγ角進んだタイミングでＯＮとし
て通電させ、負荷回路１４には負荷電圧に対して位相が
ｒ角だけ進み周波数が負荷回路１４の共振周波数の負荷
電流を流している。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の装置においては、めっき鋼板１９に渦電流２２が
流れると、第６図に示すように一定周期で交番する高周
波電流２４０周波数に対応して一定の周期で繰り返され
る圧縮力２１が作用し上記めっき鋼板１９は第７図に示
すような板幅方向の振動を発生する。上記めっき鋼板１
９が一定周期で振動すると加熱されて溶融状態にあるめ
っき層２３も振動し、めっき鋼板１９にとって品質上の
重大欠陥である第５図に示すような一定間隔の縞模様１
８が発生する。

本発明は上記の課題を解決しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、負荷回路が接続された高周波インバータの出
力側より電圧信号を入力し上記高周波インバータを構成
するサイリスタのゲートへ進み位相角信号を出力する進
み位相角設定回路を備え九電源制御装置において、上記
高周波インバータの出力側よＪ’Ｃ圧信号を入力する第
二の進み位相角設定回路、および切換周期決定回路より
切換信号を入力して上記第一の進み位相角設定回路又は
上記第二の進み位相角設定回路のいずれか一方が出力し
た進み位相角信号を入力し上記サイリスタのゲートへ上
記進み位相信号を出力する切換回路を備えたことを特徴
としている。

〔作用〕

上記において、第一の進み位相角設定回路と第二の進み
位相角設定回路はそれぞれ異なる進み位相角の信号を出
力し、切換回路は切換周期決定回路よシ入力した信号に
よって一定の周期で第一の進み位相角設定回路からの信
号と第二の進み位相角設定回路からの信号を切換え出力
する。

上記切換回路が第一の進み位相角設定回路から信号を入
力して出力する場合には、上記信号が比較的小さな進み
位相角の信号であるため、負荷電圧を負荷回路の共振周
波数で反転させ、負荷回路には上記共振周波数の負荷電
流を流す。

一方切換回路が第二の進み位相角設定回路から信号を入
力して出力する場合には、上記信号が第一の進み位相角
設定回路のものより大きな進み位相角の信号の友め、負
荷回路の共振周波数を増加させ、負荷電圧の周期を短か
くシ、負荷回路ＫＦｉ上記第１の進み位相角設定回路か
ら信号を入力した場合の共振周波数よ郵も高い周波数の
負荷１！流を流す。

上記により、誘導加熱炉に電力を供給する高周波型温の
周波数を変動させることができるようになり、めっき鋼
板の振動が変動し、振動の節が移動して一定しないため
、誘導加熱の際にめつきｆ、Ｑ板上に表われ品質上の重
大欠陥である縞模様の発生が防止できた。

〔実殉例〕

本発明の一実施例を第１図に示す。

第１図に示す本実施例は、直流電源１１が接続され出力
側に並列共振する負荷コイル１とコンデンサ２が接続さ
れサイリスタ３ａ　、　３ｂ　。

３ｃ　、３ｄよりなる高周波インバータ３を備えた高周
波電源装置Ｆ！１７において、上記高周波インバータ３
の出力電圧を入力し信号を２つの進み位相角設定回路５
，７に出力する電圧検出回路４、切換周期決定回路９よ
多信号を入力して上記２つの進み位相角設定回路５，７
のいずれか一方の出力信号を切換え出力する切換回路８
、および同切換回路８の出力信号を入力し上記サイリス
タ３　ａ　ｅ　３　ｂ　ｐ　３　ｃ　＋　３　ｄのそれ
ぞれのゲートに信号を出力するトリガパルス発生回路６
を備えて込る。

上記におりて、進み位相角設定回路５は従来の装置と同
様電圧検出回路４が検出した負荷電圧よりもγ南進んだ
位相制御パルス（γパルス）を発生し、進み位相角設定
回路７は上記γ角よりも大きいγ′角進んだ位相制御パ
ルス（ｒ／パルス）を発生して、切換回路８に入力する
。

上記切換回路８は、第２図（ａ）に示すようにγパルス
を出力する状態Ａとγ′パルスを出力する状態Ｂとの切
換えを切換周期決定回路９の信号によって一定の周期で
行う。

上記切換回路８がγパルスを出力する状態Ａの場合には
、従来の装置と同様トリガパルス発生回路６よりサイリ
スタ３　ａ　ｅ　３　ｂ　ｔ　３　ｃ　ｅ　３ｄのゲー
トに入力されるトリガパルスは、サイリスタのペア３ａ
　、３ｄもしくは３ｂ、３ｃがＯＮの状態の間にサイリ
スタのペア３ｂ　、　３ｃもしくは３ａ、３ｄ金ＯＮと
し、先にＯＮとなっていたサイリスタのペア３ａ　、３
ｄもしくは３ｂ　、３ｃに負荷回路１４のコンデンサ２
より逆″ｆＩＬ’ｌＡｔを流してＯＦＦとし、上記トリ
ガパルスの位相はサイリスタ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの
ターンオフタイムで決定される比較的小さな進み位相角
ｒであるため、負荷電圧を負荷回路１４の共振周波数ｆ
ｎ（ｎｚ〕で反転させ、負荷回路１４ＫＦｉ周波数Ｉｎ
の負荷電流を流す。

一方切換回路８がγ′パルスを出力する状ＩＢの場合に
は、トリガパルスの進み位相角はγ角よりも大きいγ′
角のため、先にＯＮとなっていたサイリスクのペア３ａ
　、３ｄもしくＦｉ３ｂ。

３Ｃは上記の状態Ａの場合よりも早（ＯＦＦとなる。こ
の場合、負荷電圧は上記の状ｈ８Ａの場合よりも太きＸ
Ａ九め、サイリスタのペア３　Ａ　、　３ｄもしくは３
ｂ　、３ｃをＯＦＦとするためには上記状態Ａの場合よ
りも大きな転流エネルギを必要とし、その念めコンデン
サ２の静電容計は見掛は上微減したことになり、負荷電
Ｍ１４の共振周波数はそれに対応して微増し、負荷回路
１４に流れる負荷電流の周波数は０．３〜０．５チ微増
してｆ、ＬＣＨ，）よりｆ？Ｌ十α〔Ｈ７，〕となる。

上記負荷電圧および負荷電流は、上記切換回Ｍ８が切換
動作を繰シ返すため、第２図（ト））Ｋ示すように周波
数の切換えが繰り返えされる。

上記によ勺、誘導加熱炉に１１力を供給する高周波電源
の周波数を加熱性能に影響しない０．３〜０．５俤程度
で変動させることができるようになり、めっき鋼板の撮
動が変動し、振動の節が移動して一定しないため、誘導
加熱の際にめっき鋼板上に表われ品質上の重大欠陥であ
る縞模様の発生を防止することができ念。

〔発明の効果〕

本発明は、電圧検出回路の出力信号を入力し異なる進み
位相角の信号を出力する２つの進み位相角設定回路と同
２つの進み位相角設定回路からの信号を切換周期決定回
路からの信号により切換え出力する切換回路を備えたこ
とによって、誘導加熱炉に′け力を供給する高周波に源
の周波数を加熱性能に影響しない数チ程度で変動させる
ことができるようになり、めっき鋼板の振動が変動し、
振動の節が移動して一定しないため、誘導加熱の際にめ
っき鋼板上に表われ品質上の重大欠陥である縞模様の発
生が防止でき次。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実殉例の説明図、第２図は上記一実
施例の作用の説明図、第３図は従来の誘導加熱炉の説明
図、第４図は第３図の■−■矢視図、第５図は上記従来
の装置により発生する縞模様の説明図、第６図は上記従
来の装置による圧縮力の説明図、第７図は上記従来の装
置によるめっき鋼板の振動の説明図、第８図は従来の電
源装置の説明図、第９図は上記従来の電源装置の等価回
路図、第１０図は上記従来の装置の作用の説明図である
。 １・・・負荷コイル、　　２・・・コンデンサ、　　３
・・・高周波インバータ、　　３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ
・・・サイリスタ、　　４・・・電圧検出回路、５，７
・・・進み位相角設定回路、　　６・・・トリガパルス
発生回路、　　８・・・切換回路、　　９・・・切換周
期決定回路、　　１１・・・直流電源、　　１３ａ、１
３ｂ。 １３ｃ、１３ｄ・・・スイッチ、　　１４・・・負荷回
路、１７・・・高周波電源装置、　　１８・・・縞模様
。 ８１閃 躬３図 荊４図 葉６題 躬ｑ閃 ｔｒｒ 躬ａ区 ｉ角 月ｑ圀 第１０圓

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 負荷回路が接続された高周波インバータの出力側より電
   圧信号を入力し上記高周波インバータを構成するサイリ
   スタのゲートへ進み位相角信号を出力する進み位相角設
   定回路を備えた電源制御装置において、上記高周波イン
   バータの出力側より電圧信号を入力する第二の進み位相
   角設定回路、および切換周期決定回路より切換信号を入
   力して上記第一の進み位相角設定回路又は上記第二の進
   み位相角設定回路のいずれか一方が出力した進み位相角
   信号を入力し上記サイリスタのゲートへ上記進み位相角
   信号を出力する切換回路を備えたことを特徴とする合金
   化用誘導加熱における電源制御装置。