JPH08226769A

JPH08226769A - 複数炉制御装置

Info

Publication number: JPH08226769A
Application number: JP7298407A
Authority: JP
Inventors: George Havas; ハバスジョージ; Arthur L Vaughn; エル．ヴォーンアーサー
Original assignee: Ajax Magnethermic Corp
Current assignee: Park Ohio Holdings Corp
Priority date: 1994-11-16
Filing date: 1995-11-16
Publication date: 1996-09-03
Also published as: CA2157621C; US5666377A; KR100210433B1; EP0713348A2; CA2157621A1; CN1181495A; EP0713348A3

Abstract

(57)【要約】【課題】同一コンデンサ部から保持炉や溶解炉などの
複数の炉に対して予め選択された個々の炉の電力レベル
で同時に電力を供給するための炉制御システムを提供す
る。【解決手段】複数炉制御システムは、システムの炉、
好ましくは溶解炉または保持炉の何れかとして指定され
た炉に対して利用可能な電力の内の予め選択された割合
を選択的に供給する。電源は両方の炉に電力を供給す
る。電源および炉に並列接続されたコンデンサ部はそれ
らと共にタンク回路を形成するために同調される。スイ
ッチは、炉への選択された電力供給をそれぞれ制御し、
保持炉内の溶解製品を保持するための電力の第１部分の
供給を主制御として制御する。電力の残りの部分は溶解
炉内の製品を溶解するために供給される。コンデンサ部
は両方の炉のためにリアクティブタンクとして機能す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の炉に同時に
電力を供給するための電力供給制御システムに関し、特
に、単一の電源および単一のリアクティブコンデンサ部
から２台の炉に対して電力を分配するにあたり、これを
制御し、予め決められた割合で分配する制御システムに
関する。

【０００２】

【従来の技術】複数の誘導炉を選択的または択一的に加
熱する電源は知られている。２台の溶解炉に交互に電力
を供給するために従来頻繁に使用されてきたシステムの
あるものは“バタフライ（butterfly ）動作”と呼ばれ
ている。そのような動作では、一台の電源が保持炉およ
び溶解炉として作動する２台の炉に交互にエネルギーを
供給する。１番目の炉は溶湯を保持するもので、金属の
温度を制御して金属を溶解した状態に十分維持できる電
力しか必要としない。２番目の炉は可能な限り迅速に溶
解すべき金属を保持する。通常、電源はその出力を一方
の炉から他方の炉に簡単に切り換えることができる位置
に配置される。最初は電源を溶解炉に接続し、できるだ
け多くの電力を負荷に供給する。保持炉内の金属の温度
を監視する。保持炉内の金属の温度が最低値に達した
時、溶解炉に供給している電力を遮断し、電源の出力を
保持炉に接続して保持炉にエネルギーを与える。金属の
温度が最高限界値に達するまで保持炉への電力供給を継
続する。保持炉への電力供給が遮断されたとき、電源の
出力を溶解炉に接続して溶解炉にエネルギーを与える。
保持炉の温度制御のために電力が必要になる度に、上記
の動作が溶解サイクルの間繰り返される。

【０００３】バタフライ動作の結果、保持炉内の温度制
御が悪化し、溶解炉での電力の利用性が悪化する。ま
た、電源の出力を切り換える度に電源をオンオフしなけ
ればならず、切り換えを行なっている間は何れの炉も電
力供給を受けることができない。電力の使用効率を改善
したシステムが米国特許第５，２７２，７１９号に示さ
れている。この米国特許は、鋳造のための金属の溶解と
溶湯の保持とを単一の電源を使用して同時に行なうため
の電力供給システムを開示している。電源はスイッチン
グ・ネットワークを介して炉に接続されており、複数出
力の電源は、出力を有する少なくとも１つの整流部と、
独立した誘導炉の数に等しい複数の高周波インバータ部
とを含んでいる。

【０００４】このシステム特有の問題は、炉毎に高周波
インバータシステムが必要になることで、各システムは
高価なタンクおよびフィルタ用コンデンサと、これに関
連する、各炉への電力供給を制御するためのスイッチ回
路とを必然的に含む。さらに、各炉のために設けられた
コンデンサタンク回路をそれぞれ作動させるために消費
される電力は、複数のタンク回路を必要としないシステ
ムよりも多くなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した問
題や他の問題を解決する新規で改善された複数炉制御シ
ステムを意図するものであり、同じコンデンサ部から保
持炉や溶解炉などの複数の炉に対して予め選択された個
々の炉の電力レベルで同時に電力を供給するための炉制
御システムを提供し、電力供給の間、電源および炉コン
デンサの全てを安全限界内で動作させるようにしたもの
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本願で特許請求される発明は以下のとおりである。（１）システムの複数の炉に含まれている製品を選択的
に溶解または保持するために電力を供給するための炉制
御システムであって、第１および第２の炉と、これらの
炉に電力を供給するための電源と、電源および炉と並列
接続されそれらと共にタンク回路を形成するために同調
させたコンデンサ部と、炉にそれぞれ供給される電力を
選択的に制御するためのスイッチ手段とを含み、このス
イッチ手段は、第１の炉内の溶解製品を保持するための
電力の第１の予め選択された部分の供給を主制御として
制御し、また第２の炉の製品を溶解させるための電力の
残りの部分の供給を制御する手段を含み、これによりコ
ンデンサ部は両方の炉のためにリアクティブタンクとし
て機能する炉制御システム。

【０００７】（２）第１および第２の炉は、溶解製品を
保持する保持炉または製品を溶融状態に溶解する溶解炉
の一方を選択的に含んでいてもよい上記（１）に記載の
炉制御システム。（３）スイッチ手段は、電力レベル制御スイッチと、第
１および第２の炉を溶解炉または保持炉の何れかとして
それぞれ選択的に接続するために配置された複数の選択
スイッチとを含む上記（２）に記載の炉制御システム。

【０００８】（４）複数の選択スイッチの第１の部分に
よって第１の炉が保持炉として選択されたとき、電力レ
ベル制御スイッチが第１の炉と直列状態に切り換えら
れ、これにより電力の第１の予め選択された部分を第１
の炉に供給し、複数の選択スイッチの第２の部分を介し
て第２の炉が溶解炉として選択されたとき、電力の残り
の部分を第２の炉に切替える上記（３）に記載の炉制御
システム。

【０００９】（５）電源からの利用可能な電力を第１お
よび第２の炉にそれぞれ供給する第１および第２の割合
を選択するために第１および第２の炉に関連して設けら
れた第１および第２の制御ポテンシォメータをさらに含
み、また第１および第２の割合の内低い方を溶融製品を
保持するための主制御として設定する手段を含む上記
（１）に記載の炉制御システム。

【００１０】（６）複数炉システムを動作させ、共通の
電源と、この電源と炉とに並列に接続された共通のコン
デンサ部とからシステムの炉に対して、利用可能な電力
の内の選択された部分を供給できる方法であって、前記
システムは、それぞれが保持炉または溶解炉として選択
的または同時に作動されるであろう第１および第２の炉
と、電源とコンデンサ部からそれぞれの炉への利用可能
な電力の供給を制御するスイッチ手段とを含み、前記方
法は、第１の炉を保持炉として設定する工程であって、
第１の炉内に含まれる製品を保持状態に維持するのに必
要な電力の部分を認識することを含む工程と、認識され
た部分を第１の炉に供給する工程と、第２の炉内に含ま
れている製品を溶解するために電力の残部を第２の炉に
供給する工程とを含む方法。

【００１１】（７）認識された部分の供給を行なうこと
と残部の供給を行なうことには、電源とコンデンサ部か
ら両方の炉に同時に供給することを含む上記（６）に記
載の複数炉システムを動作させる方法。（８）認識された部分の供給を行なうことには、位相制
御スイッチを用いて電源とコンデンサ部から第１の炉へ
の電力の供給を制限することを含む上記（６）に記載の
複数炉システムを動作させる方法。

【００１２】（９）オペレータによって予め選択された
利用可能な電力の炉に対する供給割合に従って炉の間で
電力を分け合うための複数炉制御システムであって、複
数の炉と、単一の電源と、電源および炉と並列接続され
それらと共にタンク回路を形成するために同調されたコ
ンデンサ部と、利用可能な電力内で、一つの炉に供給す
べき第１の要求割合を選択する手段と、利用可能な電力
の内の要求割合を主制御として該一つ炉に供給し、利用
可能な電力の残部を炉の残ったものに供給するスイッチ
手段とを含むシステム。

【００１３】（１０）利用可能な電力の内の二つ目の炉
に供給すべき第２の割合を選択する手段を更に含み、こ
れにおいてスイッチ手段は、第１および第２の割合の内
低い方を選択し、低い方を主制御として設定する手段を
含む上記（９）に記載の複数炉制御システム。（１１）第１および第２の割合を選択する手段の各々
は、利用可能な電力の内の各炉に供給される割合を表示
する手段を含んでいる上記（１０）に記載の複数炉制御
システム。

【００１４】（１２）第１および第２の割合を選択する
手段の各々は制御ポテンシォメータを含み、スイッチ手
段は、選択割合が低い方であると決定された炉に対する
電力供給を主制御として設定するために、選択割合が低
い方であると決定された炉と直列に選択的に接続可能な
電力レベル制御スイッチを含む上記（１０）に記載の複
数炉制御システム。

【００１５】本発明は、好ましくはシステムの炉内に含
まれている製品を溶解または保持するためにオペレータ
が選択したレベルの電力を供給する複数炉制御システム
を提供するものである。一般に第１および第２の炉は、
それらに電力を供給するための電源と、電源および炉と
並列接続されそれらと共にタンク回路を形成するコンデ
ンサ部とに結合されている。炉に供給される電力を選択
的に制御するためのスイッチは、第１の炉すなわち“保
持”炉内の溶湯を保持するための電力の第１部分の供給
を主制御として制御し、また第２の炉すなわち“溶解”
炉内の製品を溶解させるための電力の残りの部分の供給
を制御する手段を含み、これによりコンデンサ部は両方
の炉のためにリアクティブタンクとして機能する。

【００１６】本発明の他の様相によれば、スイッチ回路
は、保持炉への電力を制限するための固体制御スイッチ
（ＳＣＲ）と、どちらの炉が保持のための電力を受取
り、どちらの炉が溶解のための電力を受取るかを制御す
るための複数の選択スイッチとを含んでいる。電源は慣
用のインバータ回路を含むが、オペレータが選択した電
力レベルに応答する特殊な帰還ループ制御も含んでいる
点が相違する。第１の炉を保持炉から溶解炉に切替える
と、第１の炉はＳＣＲと直列に接続された状態からコン
デンサ部と直接並列に接続された状態に切り換えられ
る。第２の炉を溶解炉から保持炉に切替えると、第２の
炉はＳＣＲと直列に接続され、電力レベルを要求に応じ
て調節できるようになる。ＳＣＲが常に要求レベルが低
い炉に対して直列になるようにシステムを構成すること
ができる。

【００１７】また、本発明は、溶解炉と保持炉とを含
み、電源とコンデンサ部が炉と並列に設けられるととも
に、スイッチ回路が炉に供給される電力をそれぞれ制御
する複数炉システムを動作させる方法を提供する。この
方法は第１の炉を保持炉として設定する工程を含み、こ
の工程は保持炉内に含まれる製品を溶解状態に維持する
のに必要な電力の部分を認識することを含む。第２の工
程は、電力制御スイッチが保持炉と直列に配置された状
態で、電力の認識された部分を電源から保持炉に供給す
る工程である。したがって、電力の残部は、溶解炉内に
含まれている製品を溶解するために溶解炉に直接供給で
きる。本発明は、製品の状態から生じるニーズに従って
炉を保持炉から溶解炉へまたは溶解炉から保持炉へ交互
に選択的に切り換えることを含んでいる。

【００１８】本発明は、炉内の製品の温度を正確に制御
するためにシステム内の何れの炉にも適切な電力を連続
的に供給すると同時に、オペレータが選択した利用可能
な残りの電力をシステムの他の炉に供給できる利点があ
る。本発明から得られる他の利点は、両方の炉に同時に
電力供給を行なうために同じ電源とコンデンサ部を使用
できることである。

【００１９】本発明の新規な複数炉制御システムの他の
利点は、明細書を読みそして理解することにより当業者
にとって明らかなものとなるであろう。本発明は、特定
の部品および部品の配置からなる物理的形態をとるもの
であり、その好適な実施例は明細書中に詳細に記載さ
れ、また明細書の一部を構成する添付図面に描写される
ものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照するが、これら
の図面は本発明の好適な実施例を示すものであり、本発
明を限定するものではない。図示の複数炉制御システム
は、第１および第２の誘導炉Ａ、Ｂを含む。電源１４お
よびリアクティブコンデンサタンク部１６から電力が供
給される誘導コイル１０、１２によって誘導炉Ａ、Ｂ内
に含まれる製品内に熱が誘起される。電源１４は、炉
Ａ、Ｂを作動させるためにコイル１０、１２に適切な交
流電流を供給するための良く知られた慣用のインバータ
である。電源１４とコンデンサ部１６は炉Ａ、Ｂと並列
に接続されている。これにより、従来は溶解炉一台毎に
必要であったコンデンサ部を両方の炉Ａ、Ｂの溶解動作
と保持動作の両方のためにリアクティブタンクとして十
分機能させることができる。以下に詳述するように、電
力を供給するとともに電源とコンデンサが安全限界内で
動作するように電源、コンデンサ部および炉を作動させ
る。

【００２１】図１（Ａ）および図２（Ａ）の実施例で
は、炉Ａ、Ｂへの電力の供給を制御するためのスイッチ
手段は、複数の選択スイッチ１、２、３、４と固体制御
スイッチ（ＳＣＲ）２０を含んでいる。制御装置３０
は、図１（Ｂ）に示す操作盤からのオペレータの入力に
基づいて切替え動作を制御する。安全切り離しスイッチ
２２、２４は、手動操作により電源から炉を切り離すた
めに設けられている。選択スイッチ１〜４は、一方の炉
をコンデンサ部の両端に直接接続し、他方の炉をＳＣＲ
２０を直列に介在させてコンデンサ部の両端に接続する
ように操作される。また、マイクロスイッチ（図略）が
全ての選択スイッチ上に設けられ、それらの状態を制御
装置３０に伝える。安全切り離しスイッチ２２、２４が
開かれると、制御システムは選択スイッチ１〜４の内の
適切なものも開き炉を完全に切り離す。

【００２２】特に図１（Ｂ）を参照すると、操作盤が示
されており、この操作盤は図１（Ａ）のシステムのオペ
レータが操作しかつ見ることができる。オペレータは、
ポテンシォメータ３２、３４などの選択スイッチによ
り、電源とコンデンサ部が各炉に供給できる利用可能な
電力の割合を選択することができる。この図に見られる
ように、炉Ａは利用可能な電力の８０％を受けるように
セットされ、炉Ｂは利用可能な電力の２０％を受けるよ
うにセットされている。デジタル表示器３６、３８は、
各炉に供給される実際の電力の割合をオペレータに知ら
せる。

【００２３】本発明の特徴は、利用可能な炉用電力を少
なく受け取るようにオペレータによって選択された炉
Ａ、Ｂの何れかはサイリスタ２０と直列に接続され、利
用可能な炉用電力を多い割合で受け取るように選択され
た炉は、電源１４とコンデンサ部１６の両端に直接接続
されることである。従来、少ない電力しか必要としない
ものとして選択さる炉は通常、保持炉であり、他方の炉
は通常、溶解炉である。しかし、実際には、何れの炉が
溶解炉で何れの炉が保持炉であるかは関係ない。何故な
ら、本制御方式は、電力の実際の使用目的、即ち保持で
あるか溶解であるかではなく、供給すべき選択された電
力量に基づくものであるからである。

【００２４】本発明の他の重要な特徴は、電力要求量が
少ない側を主制御側として選択された電力要求を常に満
たすようにし、利用可能な電力の内の高い割合を受け取
るように選択された他の炉は、利用可能な電力の残部を
受け取るように制限されることである。引続き図１
（Ａ）、（Ｂ）を参照してより詳細に説明すると、炉Ｂ
は電源１４とコンデンサ部１６から定格電力の２０％を
受け取るように選択されている。炉Ａは利用可能な定格
電力の８０％を受け取るように選択されている。従来の
設定では、炉Ｂが保持炉で炉Ａが溶解炉であるが、上記
したように、炉の実際の機能は関係ない。しかし、炉Ｂ
は電力の少ない割合を受け取るように選択されているた
め、選択スイッチ１〜４によりサイリスタ２０が切り換
えられ、スイッチ３が閉じられ、スイッチ４が開かれる
ことによってサイリスタ２０が炉Ｂと直列に接続され
る。スイッチ１が閉、スイッチ２が開となることによっ
て炉Ａはコンデンサ部の両端に直接接続される。この場
合、電源からの利用可能な電力の１００％が両方の炉に
供給され、溶解と保持の動作を極めて効率的に行なうこ
とができる。全ての切替えは、ポテンシォメータ３２、
３４、または図１（Ｂ）または図２（Ｂ）には示してい
ない（図５、図６では説明している）個々の炉をオン／
オフする押ボタンスイッチをオペレータが選択的に設定
したことに応答して制御装置３０によって行なわれる。
実際には、炉Ｂのために選択された２０％の要求を満た
せる間は、定格電力の８０％を炉Ａに対して供給できる
ように制御装置がコンバータ１４を動作させる。これ
は、電源とコンデンサ部１６からの利用可能な電力を２
０％の選択レベルまで低下させるように動作するサイリ
スタによって行なわれる。

【００２５】図２（Ａ）、（Ｂ）は、オペレータが状態
を反転させ、炉Ａが定格電力の２０％を受け取り、炉Ｂ
が８０％を受け取るように設定した場合を示す。この場
合、スイッチ１と３が開かれ、短時間の無負荷切替え動
作の後、スイッチ２と４が閉じられるように選択スイッ
チの逆転が行なわれる。百分率の合計が、電源によって
供給可能な電力の１００％を越えるような２つの異なる
電力レベルをオペレータが選択した場合、システムは、
まず最初に低電力の要求を満たす。何故なら、それが主
制御であるからである。そして、利用可能な残りの部分
を他方の炉に供給する。例えば、もし電源からの利用可
能な電力の３０％を保持炉が受け取り、利用可能な定格
電力の８０％を溶解炉が受け取るようにオペレータが選
択を行なった場合、合計は１１０％になり、電源が定格
以上の電力を供給できないように作られていると仮定す
ると、電源が供給できる電力よりも１０％高くなる。こ
の場合、オペレータが定格電力の８０％を溶解炉に供給
することを要求していても、溶解炉は利用可能な電力の
７０％だけを受け取ることができる。操作盤は保持炉が
３０％を受け取るように選択されたことを示し、表示は
保持炉が利用可能な電力の内の上記の割合を受け取って
いることを示す。一方、溶解炉はポテンシォメータによ
って８０％を受け取るように選択されているのにも関わ
らず、表示は利用可能な電力の７０％だけが溶解炉に供
給されていることを示す。

【００２６】この制御方式から数々の利点が得られる。
第１に、電源１４とコンデンサ部１６が最大効率で動作
する傾向となり、それにより単一の電源１４とコンデン
サ部１６により複数の炉を動作させることができる。第
２に、本方式では、電力レベルが低く設定された側を主
制御として設定するため、電力レベルが低く設定された
側は常にその選択された電力を受け取ることができ、他
方の炉は利用可能な残りの電力の一部または全てを受け
取ることができる。第３に、サイリスタ対２０は、選択
スイッチ１〜４によって直列接続された炉の内の一つへ
の電力供給を制御できる。したがって、単一のサイリス
タ、単一のコンデンサ部、および単一の電源によって複
数の炉に電力を供給できる。

【００２７】図３を参照すると、システムの別の実施例
が示されており、この実施例では、サイリスタ対２０を
炉Ａまたは炉Ｂと選択的に接続するために２つの選択ス
イッチ４０、４２を用いている。図３に示す実施例で
は、スイッチ４０の閉止により炉Ａがコンデンサ部１６
の両端に直接接続されるため、炉Ａが溶解炉と指定され
ており、スイッチ４２の開放により炉Ｂがサイリスタ対
２０と直列になるため、炉Ｂが保持炉と指定されてい
る。

【００２８】図４はシステムのさらに別の実施例を含ん
でおり、この実施例では、各炉と直列の２個のサイリス
タ４４、４６を用いている。この場合、サイリスタ４
４、４６は、それらに接続された炉に対する電力供給を
オペレータによる選択に従って制御する。２個の追加の
分離スイッチ５、６のみが必要となる。特に図５、図
６、図７および図８を参照すると、制御システムの機能
を調和させる制御方式が示されている。制御システムの
基本的な調和機能は、オペレータによる制御の要求の如
何にかかわらず、常に電力が並列同調コンデンサ部１６
に供給されつづける、または供給が開始されることを確
実にするとういうことである。例えば、もし炉Ａと炉Ｂ
の両方が動作しており、炉Ａが保持炉の状態で（即ち、
電力はＳＣＲスイッチ２０を介して制御される）、オペ
レータが炉Ｂをオフした場合、制御システムは最初にＳ
ＣＲ２０をオフにし、電源１４をオフにし、スイッチ１
〜４を入れ換えて炉Ａをタンク１６に直接接続し、電源
１４をオンにし、そして電源の電力レベルを炉Ｂがオフ
される前に炉Ａが動作していたレベルまで上昇させる。

【００２９】炉切替えシステムのそのような全ての状態
を図５と図６の状態図に示す。システムの１１の重要な
状態が状態Ａ〜Ｋで示す楕円によって図中に示されてい
る。状態を表す楕円から延びている線はオペレータの行
動を示し、線上の円は一つの状態から次の状態に移るた
めのシステムの動作である。状態Ａを例にとり、オペレ
ータの行動の可能性とその結果を説明する。状態Ａは、
炉Ａが溶解で炉Ｂが保持（即ち、スイッチ１と３が閉じ
られ、スイッチ２と４が開かれ、手動切り離しスイッチ
２２、２４が両方とも閉じられている）の状態であると
認識できる。可能性のある行動は以下の通りである：１．）一番上の２個の円弧によって示すように、オペ
レータが炉Ａをオンにする押しボタンスイッチまたは炉
Ｂをオンにする押しボタンスイッチを押す。炉は両方と
も既にオンであるため、システムは状態Ａから離れるこ
とはない。

【００３０】２．）左側の線によって示すように、オ
ペレータが炉Ｂをオフにする押しボタンスイッチを押
す。システムは単純にＳＣＲスイッチをオフし（）、
状態Ｆに入る。この状態では、炉Ａは溶解のままで炉Ｂ
はオフであるが、切替えスイッチは全て現在の位置を維
持し、炉Ｂは再び保持炉として運転を開始できる状態に
ある。

【００３１】３．）左下の斜め線によって示すよう
に、オペレータが炉Ａをオフにする押しボタンスイッチ
を押す。システムは初めにＳＣＲスイッチをオフし
（）、電源を遮断し（）、そして炉Ａでの溶解を炉
Ｂでの溶解に切り換えるために選択スイッチの位置を入
れ換える。なぜなら、運転する炉がＢだけになろうとし
ており、電源はタンクを必要とするからである。（制御
システムは選択スイッチ１および３を開き、選択スイッ
チ２と４を閉じる。）次に、システムは電源をオンにし
てから状態Ｄに入る（）。

【００３２】４．）一番下の円弧によって示すよう
に、オペレータが炉Ａ制御用のポテンシォメータを炉Ｂ
制御用のポテンシォメータよりもさらに高くする。炉Ａ
は既に溶解炉であるため、システムは状態Ａから離れる
ことはない。５．）一番下の垂線によって示すように、オペレータ
が炉Ｂ制御用のポテンシォメータを炉Ａ制御用のポテン
シォメータよりも高くする。システムは初めにＳＣＲス
イッチをオフし（）、電源を遮断し（）、炉Ｂを溶
解炉に炉Ａを保持炉にするために選択スイッチを入れ換
え、電源とＳＣＲスイッチをオンにした後（および
）、システムは状態Ｂに入る。状態Ｂでは、炉Ｂは溶
解炉で炉Ａは保持炉である。

【００３３】６．）図７の最上部にある状態Ａからで
ている２本の右側の線の内の一本によって示すように、
オペレータが炉を手動で切り離すためのスイッチを操作
する。システムは、ＳＣＲスイッチの点弧を直ちに停止
し、電源をオフにし、開かれた切り離しスイッチに接続
されている炉を完全に分離するために適切なスイッチを
開いた後、状態ＪまたはＨに入る。

【００３４】一方の制御ポテンシォメータを他方の制御
ポテンシォメータよりも高くするとして説明した上述の
動作は、何れの炉が溶解炉で何れの炉が保持炉であるか
を決定するための一つの制御方法を表している。特に図
９を参照すると、システムの利有な電力利用が示されて
いる。図９から分かるように、保持炉内の溶解した製品
を注ぎ終わり、保持炉の電力要求が０％に減少すると、
溶解炉が利用できる電力はこれに応じて増加する。

【００３５】上記したように、本発明の複数炉制御装置
は、溶湯の温度を正確に制御するために保持炉に適切の
電力を連続的に印加し、これと同時に溶解炉にも利用可
能な残りの電力を最大量として電力を連続的に供給す
る。保持炉が本方式の主制御側である。保持炉の電力要
求が常に最初に満たされる。溶解炉は、要求に応じて、
電源の定格と保持炉の電力要求とによって決定される最
大利用可能電力以下の電力を受け取る。即ち、溶解炉へ
の最大電力は、電源の正常な定格電力から保持炉へ供給
された電力を引いた値に等しい。

【００３６】以上、本発明を好適な実施例を参照して記
述した。本発明の意図する目的、即ち、単一の電源と単
一のコンデンサ部とによって保持炉と溶解炉に交互に電
力を供することを達成するために他の回路構成を採用で
きることは明白である。あるいは、炉の負荷を可変イン
ピーダンスと直列にするなどによって、制御スイッチ２
０以外のスイッチ手段を採用することも本発明の範囲内
であり、類似の結果が得られる。

【００３７】その様な変形または変更は、添付の請求の
範囲、またはその均等の範囲に入るものであれば、本発
明に包含される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従って構成された複数炉システムの概
略ブロック図およびそのオペレータ用の操作盤を示す
図。

【図２】回路構成を変更した図１の複数炉システムの概
略ブロック図およびそのための操作盤を示す図。

【図３】図１（Ａ）と図２（Ａ）のシステムについての
別の回路構成を示す図。

【図４】システム内の各炉がそれらと直列接続された固
体スイッチを含むことを特徴とするさらに別の実施例を
示す図。

【図５】システムの選び得る状態と、異なる状態でのシ
ステムの素子と回路の変化を示す状態図。

【図６】、

【図７】、

【図８】図１（Ａ）と図２（Ａ）の選択スイッチのため
の詳細な切り離し状態図。

【図９】図１（Ａ）と図２（Ａ）のシステムの典型的な
溶融サイクルを示すもので、各炉に同時に供給される電
力の割合を示す図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者アーサーエル．ヴォーンアメリカ合衆国、44446 オハイオ、ナイルズ、アパートメント 304、ロビンズアベニュー 2122

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】システムの複数の炉に含まれている製品
を選択的に溶解または保持するために電力を供給するた
めの炉制御システムであって、第１および第２の炉と、
これらの炉に電力を供給するための電源と、電源および
炉と並列接続されそれらと共にタンク回路を形成するた
めに同調させたコンデンサ部と、炉にそれぞれ供給され
る電力を選択的に制御するためのスイッチ手段とを含
み、このスイッチ手段は、第１の炉内の溶解製品を保持
するための電力の第１の予め選択された部分の供給を主
制御として制御し、また第２の炉の製品を溶解させるた
めの電力の残りの部分の供給を制御する手段を含み、こ
れによりコンデンサ部は両方の炉のためにリアクティブ
タンクとして機能する炉制御システム。
【請求項２】第１および第２の炉は、溶解製品を保持
する保持炉または製品を溶融状態に溶解する溶解炉の一
方を選択的に含んでいてもよい請求項１に記載の炉制御
システム。
【請求項３】スイッチ手段は、電力レベル制御スイッ
チと、第１および第２の炉を溶解炉または保持炉の何れ
かとしてそれぞれ選択的に接続するために配置された複
数の選択スイッチとを含む請求項２に記載の炉制御シス
テム。
【請求項４】複数の選択スイッチの第１の部分によっ
て第１の炉が保持炉として選択されたとき、電力レベル
制御スイッチが第１の炉と直列状態に切り換えられ、こ
れにより電力の第１の予め選択された部分を第１の炉に
供給し、複数の選択スイッチの第２の部分を介して第２
の炉が溶解炉として選択されたとき、電力の残りの部分
を第２の炉に切替える請求項３に記載の炉制御システ
ム。
【請求項５】電源からの利用可能な電力を第１および
第２の炉にそれぞれ供給する第１および第２の割合を選
択するために第１および第２の炉に関連して設けられた
第１および第２の制御ポテンシォメータをさらに含み、
また第１および第２の割合の内低い方を溶融製品を保持
するための主制御として設定する手段を含む請求項１に
記載の炉制御システム。
【請求項６】複数炉システムを動作させ、共通の電源
と、この電源と炉とに並列に接続された共通のコンデン
サ部とからシステムの炉に対して、利用可能な電力の内
の選択された部分を供給できる方法であって、前記シス
テムは、それぞれが保持炉または溶解炉として選択的ま
たは同時に作動されるであろう第１および第２の炉と、
電源とコンデンサ部からそれぞれの炉への利用可能な電
力の供給を制御するスイッチ手段とを含み、前記方法
は、第１の炉を保持炉として設定する工程であって、第
１の炉内に含まれる製品を保持状態に維持するのに必要
な電力の部分を認識することを含む工程と、認識された
部分を第１の炉に供給する工程と、第２の炉内に含まれ
ている製品を溶解するために電力の残部を第２の炉に供
給する工程とを含む方法。
【請求項７】認識された部分の供給を行なうことと残
部の供給を行なうことには、電源とコンデンサ部から両
方の炉に同時に供給することを含む請求項６に記載の複
数炉システムを動作させる方法。
【請求項８】認識された部分の供給を行なうことに
は、位相制御スイッチを用いて電源とコンデンサ部から
第１の炉への電力の供給を制限することを含む請求項６
に記載の複数炉システムを動作させる方法。
【請求項９】オペレータによって予め選択された利用
可能な電力の炉に対する供給割合に従って炉の間で電力
を分け合うための複数炉制御システムであって、複数の
炉と、単一の電源と、電源および炉と並列接続されそれ
らと共にタンク回路を形成するために同調されたコンデ
ンサ部と、利用可能な電力内で、一つの炉に供給すべき
第１の要求割合を選択する手段と、利用可能な電力の内
の要求割合を主制御として該一つ炉に供給し、利用可能
な電力の残部を炉の残ったものに供給するスイッチ手段
とを含むシステム。
【請求項１０】利用可能な電力の内の二つ目の炉に供
給すべき第２の割合を選択する手段を更に含み、これに
おいてスイッチ手段は、第１および第２の割合の内低い
方を選択し、低い方を主制御として設定する手段を含む
請求項９に記載の複数炉制御システム。
【請求項１１】第１および第２の割合を選択する手段
の各々は、利用可能な電力の内の各炉に供給される割合
を表示する手段を含んでいる請求項１０に記載の複数炉
制御システム。
【請求項１２】第１および第２の割合を選択する手段
の各々は制御ポテンシォメータを含み、スイッチ手段
は、選択割合が低い方であると決定された炉に対する電
力供給を主制御として設定するために、選択割合が低い
方であると決定された炉と直列に選択的に接続可能な電
力レベル制御スイッチを含む請求項１０に記載の複数炉
制御システム。