Блок управления блока индукционного нагрева, система индукционного нагрева и способ управления блоком индукционного нагрева

Блок управления блока индукционного нагрева, система индукционного нагрева и способ управления блоком индукционного нагрева

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к блоку управления блока индукционного нагрева, системе индукционного нагрева и способу управления блоком индукционного нагрева. В частности настоящее изобретение пригодно для использования с переменным магнитным полем, пересекающим проводящий лист по существу ортогональным образом с тем, чтобы осуществлять индукционное нагревание проводящего листа.

По заявке испрашивается приоритет на основании заявки на патент Японии № 2009-283255, поданной 14 декабря 2009 года, содержание которой включено в материалы настоящей заявки путем ссылки.

Уровень техники

В обычных технологиях блок индукционного нагрева используется, например, при нагреве проводящего листа такого, как стальной лист, когда он перемещается по производственной линии. Блок индукционного нагрева обеспечен нагревательной катушкой и нагревает проводящий лист, используя вихревые токи, индуцированные нагревательной катушкой. В этом блоке индукционного нагрева вихревой ток в проводящем листе вызывается переменным магнитным полем (магнитным полем переменного тока), порожденным нагревательной катушкой, при этом, благодаря вихревым токам в проводящем листе, порождается Джоулево тепло. В качестве примера блока индукционного нагрева раскрыт блок индукционного нагрева поперечного типа. В блоке индукционного нагрева поперечного типа переменное магнитное поле прикладывается к проводящему листу таким образом, что оно пересекает поверхность проводящего листа, который является объектом нагрева, чтобы быть по существу ортогональным ему.

В качестве способа управления блоком индукционного нагрева примером может стать технология, раскрытая в патентной публикации 1. В патентной публикации 1 параллельно нагревательной катушке, которая образует блок индукционного нагрева, предусмотрен конденсатор, причем нагревательная катушка и конденсатор образуют параллельный резонансный контур, а питание подается к нагревательной катушке параллельным резонансным инвертором.

Патентная публикация

[Патентная публикация 1] Нерассмотренная заявка на патент Японии, № первой публикации 2002-313547.

Раскрытие изобретения

Задачи, решаемые изобретением

Однако при рассмотрении нагревательной катушки блока индукционного нагрева со стороны блока источника питания (схемы источника питания) блока индукционного нагрева, индуктивность изменяется в ответ на скорость перемещения проводящегося листа, являющегося объектом нагрева, блоком индукционного нагрева (в последующем описании такая индуктивность при необходимости называется кажущейся индуктивностью). В частности, когда скорость перемещения проводящего листа становится высокой (или низкой), кажущая индуктивность становится небольшой (большой).

Однако в технологии, раскрытой в патентной публикации 1, нагревательная катушка и конденсатор образуют параллельный резонансный контур. Следовательно, когда кажущаяся индуктивность изменяется, частота питания, подаваемого к нагревательной катушке, также изменяется. Например, когда скорость перемещения проводящего листа становится высокой, и, таким образом, кажущаяся индуктивность становится небольшой, частота питания, подаваемого к нагревательной катушке, вырастает. Таким образом, когда частота питания, подаваемого к нагревательной катушке, вырастает, температура в окрестности оконечной точки (края) проводящего листа в направлении ширины листа становится большей, чем в окрестности центрального участка проводящего листа в направлении ширины листа. Следовательно, существует проблема, заключающаяся в том, что температурное распределение проводящего листа в направлении ширины листа может быть неравномерным.

Как описано выше, в обычных технологиях в случае, когда проводящий лист нагревается, используя блок индукционного нагрева поперечного типа, существует проблема, состоящая в том, что, когда скорость перемещения проводящего листа меняется, температурное распределение проводящего листа в направлении ширины листа становится неравномерным.

Настоящее изобретение было выполнено, принимая во внимание эту проблему, а задача настоящего изобретения - реализовать температурное распределение, которое является более равномерным, чем температурное распределение в обычных технологиях, за счет предотвращения неравномерного температурного распределения проводящего листа в направлении ширины листа, даже когда скорость перемещения листа изменяется в случае, когда проводящий лист нагревается, используя блок индукционного нагрева поперечного типа.

Способы решения задачи

(1) Блок управления блока индукционного нагрева согласно аспекту настоящего изобретения управляет выводом питания переменного тока к нагревательной катушке блока индукционного нагрева поперечного типа, позволяя переменному магнитному полю пересекать поверхность проводящего листа, который перемещается для индукционного нагрева проводящего листа. Блок управления включает в себя: переключатель восстановления магнитной энергии, который выводит питание переменного тока к нагревательной катушке, блок задания частоты, который задает выходную частоту в ответ на по меньшей мере одно из относительной проницаемости, сопротивления и толщины проводящего листа; блок управления затвором, который управляет операцией переключения переключателя восстановления магнитной энергии на основе выходной частоты, заданной блоком задания частоты.

(2) В блоке управления блока индукционного нагрева по пункту (1) блок задания частоты может получить информацию об атрибутах, которая определяет относительную проницаемость, сопротивление и толщину проводящего листа, и может выбрать частоту, соответствующую полученной информации об атрибутах в качестве выходной частоты с обращением к таблице, в которой заранее зарегистрированы и коррелированы друг с другом относительная проницаемость, сопротивление и толщина проводящего листа, и частота.

(3) Блок управления блока индукционного нагрева по пункту (1) или пункту (2) может дополнительно включать в себя: блок задания выходного тока, который задает значение выходного тока в ответ на по меньшей мере одно из относительной проницаемости, сопротивления и толщины проводящего листа; блок измерения тока, который измеряет переменный ток, который течет к блоку индукционного нагрева; и блок источника питания, который подает питание постоянного тока к переключателю восстановления магнитной энергии и корректирует переменный ток, который измерен блоком измерения тока для вывода значения выходного тока, заданного блоком задания выходного тока; в котором переключатель восстановления магнитной энергии может быть обеспечен питанием постоянного тока от блока источника питания и может выводить питание переменного тока к нагревательной катушке.

(4) В блоке управления блок индукционного нагрева по пункту (3) блок задания выходного тока может получать информацию об атрибутах, которая определяет относительную проницаемость, сопротивление и толщину проводящего листа, и может выбрать значение тока, соответствующее полученной информации об атрибутах, в качестве значения выходного тока с обращением к таблице, в которой заранее зарегистрированы и коррелированы друг с другом относительная проницаемость, сопротивление и толщина проводящего листа, и значение тока.

(5) Блок управления блока индукционного нагрева по пункту (1) или пункту (2) может дополнительно включать в себя выходной трансформатор, который размещен между переключателем восстановления магнитной энергии и блоком индукционного нагрева и понижает напряжение переменного тока, которое выводится от переключателя восстановления магнитной энергии, и выводит пониженное напряжение переменного тока к нагревательной катушке.

(6) В блоке управления блока индукционного нагрева по пункту (1) или пункту (2), переключатель восстановления магнитной энергии может включать в себя первый и второй выводы переменного тока, которые соответственно соединены с одним и другим концом нагревательной катушки, первый и второй выводы постоянного тока, которые соединены с выходным выводом блока источника питания, первый полупроводниковый переключатель с обратной проводимостью, который соединен между первым выводом переменного тока и первым выводом постоянного тока, второй полупроводниковый переключатель с обратной проводимостью, который соединен между первым выводом переменного тока и вторым выводом постоянного тока, третий полупроводниковый переключатель с обратной проводимостью, который соединен между вторым выводом переменного тока и вторым выводом постоянного тока, четвертый полупроводниковый переключатель с обратной проводимостью, который соединен между вторым выводом переменного тока и первым выводом постоянного тока, и конденсатор, который соединен между первым и вторым выводами постоянного тока; первый полупроводниковый переключатель с обратной проводимостью и четвертый полупроводниковый переключатель с обратной проводимостью могут быть соединены последовательно таким образом, что направления проводимости в момент выключения становятся противоположными друг другу; второй полупроводниковый переключатель с обратной проводимостью и третий полупроводниковый переключатель с обратной проводимостью могут быть соединены последовательно таким образом, что направления проводимости в момент выключения становятся противоположными друг другу; первый полупроводниковый переключатель с обратной проводимостью и третий полупроводниковый переключатель с обратной проводимостью могут обладать одним и тем же направлением проводимости как друг у друга в момент выключения; второй полупроводниковый переключатель с обратной проводимостью и четвертый полупроводниковый переключатель с обратной проводимостью могут обладать одним и тем же направлением проводимости как друг у друга в момент выключения; и блок управления затвором может управлять временем операции переключения первого и третьего полупроводниковых переключателей с обратной проводимостью и временем операции переключения второго и четвертого полупроводниковых переключателей с обратной проводимостью на основе выходной частоты, которая задается блоком задания частоты.

(7) Система индукционного нагрева по другому аспекту настоящего изобретения позволяет магнитному полю пересекать поверхность проводящего листа, который перемещается для индукционного нагрева проводящего листа. Система индукционного нагрева включает в себя: блок управления блока индукционного нагрева по пункту (1) или пункту (2), нагревательную катушку, которая расположена так, что она обращена к поверхности проводящего листа; сердечник, вокруг которого намотана нагревательная катушка; и защитную пластину, которая расположена таким образом, что она обращена к области, включающей в себя край проводящего листа в направлении ширины, и образована из проводника, имеющего относительную проницаемость, равную 1.

(8) В системе индукционного нагрева по пункту (7) защитная пластина может иметь углубленный участок.

(9) В системе индукционного нагрева по пункту (8) защитная пластина может быть размещена таким образом, что область, которая является более близкой к краю проводящего листа, чем область, в которой вихревой ток, текущий к проводящему листу, становится максимальным, и углубленный участок направлены друг к другу.

(10) Способ управления блоком индукционного нагрева согласно еще одному аспекту настоящего изобретения управляет питанием переменного тока, который выводится к нагревательной катушке блока индукционного нагрева поперечного типа, позволяя переменному магнитному полю пересекать поверхность проводящего листа, который перемещается для индукционного нагрева проводящего листа. Способ содержит этапы, на которых: выводят питание переменного тока к нагревательной катушке переключателем восстановления магнитной энергии; задают выходную частоту в ответ на по меньшей мере одно из относительной проницаемости, сопротивления и толщины проводящего листа; и управляют операцией переключения переключателя восстановления магнитной энергии на основе выходной частоты, которая задана.

(11) В способе управления блоком индукционного нагрева по пункту (10) выходная частота может быть задана за счет получения информации об атрибутах, которая определяет относительную проницаемость, сопротивление и толщину проводящего листа, и за счет выбора частоты, соответствующей полученной информации об атрибутах, в качестве выходной частоты с обращением к таблице, в которой заранее зарегистрированы и коррелированы друг с другом относительная проницаемость, сопротивление и толщина проводящего листа, и частота.

(12) Способ управления блоком индукционного нагрева по пунктам (10) или (11) может дополнительно содержать этапы, на которых: задают значение выходного тока в ответ по меньшей мере на одну из относительной проницаемости, сопротивления и толщины проводящего листа; измеряют переменный ток, который течет к блоку индукционного нагрева; и к переключателю восстановления магнитной энергии подают питание постоянного тока, которое необходимо для корректировки переменного тока, который измерен, к значению выходного тока, которое задано.

(13) В способе управления блоком индукционного нагрева по пункту (12) величина выходного тока может быть задана за счет получения информации об атрибутах, которая определяет относительную проницаемость, сопротивление и толщину проводящего листа, и за счет выбора значения тока, соответствующего полученной информации об атрибутах, в качестве выходного тока с обращением к таблице, в которой заранее зарегистрированы и коррелированы друг с другом относительная проницаемость, сопротивление и толщина проводящего листа, и значение тока.

(14) В способе управления блоком индукционного нагрева по пункту (10) или пункту (11) напряжение переменного тока, которое выведено от переключателя восстановления магнитной энергии, может быть понижено выходным трансформатором, и пониженное напряжение переменного тока может быть выведено к нагревательной катушке.

(15) В способе управления блоком индукционного нагрева по пункту (10) или пункту (11) переключатель восстановления магнитной энергии может включать в себя первый и второй выводы переменного тока, которые соответственно соединены с одним и другим концом нагревательной катушки, первый и второй выводы постоянного тока, которые соединены с выходным выводом блока источника питания, первый полупроводниковый переключатель с обратной проводимостью, который соединен между первым выводом переменного тока и первым выводом постоянного тока, второй полупроводниковый переключатель с обратной проводимостью, который соединен между первым выводом переменного тока и вторым выводом постоянного тока, третий полупроводниковый переключатель с обратной проводимостью, который соединен между вторым выводом переменного тока и вторым выводом постоянного тока, четвертый полупроводниковый переключатель с обратной проводимостью, который соединен между вторым выводом переменного тока и первым выводом постоянного тока, и конденсатор, который соединен между первым и вторым выводами постоянного тока; первый полупроводниковый переключатель с обратной проводимостью и четвертый полупроводниковый переключатель с обратной проводимостью могут быть соединены последовательно таким образом, что направления проводимости в момент выключения становятся противоположными друг другу; второй полупроводниковый переключатель с обратной проводимостью и третий полупроводниковый переключатель с обратной проводимостью могут быть соединены последовательно таким образом, что направления проводимости в момент выключения становятся противоположными друг другу; первый полупроводниковый переключатель с обратной проводимостью и третий полупроводниковый переключатель с обратной проводимостью могут обладать одним и тем же направлением проводимости как друг у друга в момент выключения; второй полупроводниковый переключатель с обратной проводимостью и четвертый полупроводниковый переключатель с обратной проводимостью могут обладать одним и тем же направлением проводимости как друг у друга в момент выключения; и питание переменного тока может быть выведено к нагревательной катушке за счет управления временем операции переключения первого и третьего полупроводниковых переключателей с обратной проводимостью и временем операции переключения второго и четвертого полупроводниковых переключателей с обратной проводимостью на основе выходной частоты, которая задается.

Результаты изобретения

Согласно блоку управления блока индукционного нагрева в соответствии с аспектом настоящего изобретения операция переключения переключателя восстановления магнитной энергии управляется на основе частоты в ответ на по меньшей мере одно из относительной проницаемости, сопротивления и толщины проводящего листа, который перемещается, и питание переменного тока этой частоты выводится от переключателя восстановления магнитной энергии. Следовательно, питание переменного тока частоты, соответствующей атрибуту проводящего листа, который перемещается, может быть приложено к нагревательной катушке, не подвергаясь ограничению в отношении операции с резонансной частотой. Следовательно, возможно предотвратить неравномерное температурное распределение проводящего листа в направлении ширины, даже когда скорость перемещения проводящего листа изменяется в случае, когда проводящий лист нагревается, используя блок индукционного нагрева поперечного типа. Кроме того, питание переменного тока с частотой в ответ на атрибут проводящего листа, который перемещается, может быть подано к нагревательной катушке независимо от операционных условий таким образом, что управление индукционным нагревом может быть выполнено относительно простым и надежны способом.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - вид сбоку, иллюстрирующий пример схематичной конфигурации линии непрерывного отжига стального листа согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2А - вид продольного сечения, иллюстрирующий пример конфигурации блока индукционного нагрева согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2B - вид продольного сечения, иллюстрирующий пример конфигурации блока индукционного нагрева согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2С - местный вид в перспективе, иллюстрирующий пример конфигурации блока индукционного нагрева согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 3 - вид, иллюстрирующий пример конфигурации нагревательной катушки верхней стороны и нагревательной катушки нижней стороны согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 4 - вид, иллюстрирующий пример конфигурации блока управления блока индукционного нагрева согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 5 - вид, иллюстрирующий пример взаимосвязи между напряжением V_c на обоих концах конденсатора MERS, током I_L, который течет к блоку индукционного нагрева, и рабочим состоянием полупроводникового переключателя согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 6А - график, иллюстрирующий взаимосвязь между частотой и температурным отношением относительно скорости перемещения листа, когда питание подается к блоку индукционного нагрева, используя блок управления согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения, а стальная полоса нагревается.

Фиг. 6B - график, иллюстрирующий взаимосвязь между частотой и температурным отношением относительно скорости перемещения листа, когда питание подается к блоку индукционного нагрева, используя параллельный резонансный инвертор обычной технологии, а стальная полоса нагревается.

Фиг. 7 - вид, иллюстрирующий пример конфигурации блока управления блока индукционного нагрева согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 8А - вид продольного сечения, иллюстрирующий пример конфигурации блока индукционного нагрева согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 8B - вид продольного сечения, иллюстрирующий пример конфигурации блока индукционного нагрева согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 8С - местный вид в перспективе, иллюстрирующий пример конфигурации блока индукционного нагрева согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 9А - вид, иллюстрирующий пример конфигурации защитной пластины согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 9В - схематичный вид, иллюстрирующий пример вихревого тока, который течет через стальную полосу и защитную пластину согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 9С - схематичный вид, иллюстрирующий пример магнитного поля, которое порождается вихревым током согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 10А - вид, иллюстрирующий пример температурного распределения проводящего листа, который нагревается блоком индукционного нагрева, в направлении ширины листа в случае, когда используется защитная пластина согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 10В - вид, иллюстрирующий пример температурного распределения проводящего листа, который нагревается блоком индукционного нагрева, в направлении ширины листа в случае, когда используется защитная пластина согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

Ниже будут описаны варианты осуществления настоящего изобретения со ссылкой на сопровождающие чертежи. В каждом из последующих вариантов осуществления описание будет выполнено в отношении примера, в котором блок индукционного нагрева поперечного типа и его блок управления применены на непрерывной производственной линии отжига стального листа. Кроме того, в последующем описании «блок индукционного нагрева поперечного типа» будет для простоты при необходимости называться «блоком индукционного нагрева». Более того, пока это не будет указано иначе, в отношении свойств стального листа (стальной полосы) будут использованы значения комнатной температуры (например, 25°C).

(Первый вариант осуществления)

Сначала будет описан первый вариант осуществления настоящего изобретения.

<Схематичная конфигурация линии непрерывного отжига>

На фиг. 1 показан вид сбоку, иллюстрирующий пример схематичной конфигурации линии непрерывного отжига стального листа.

На фиг. 1 линия 1 непрерывного отжига включает в себя первый контейнер 11, второй контейнер 12 и третий контейнер 13, первый герметизирующий роликовый узел 14, блок 15 перемещения, второй герметизирующий роликовый узел 16, блок 17 подачи газа, ролики 19а - 19u, блок 20 индукционного нагрева и блок 100 управления блока индукционного нагрева. При этом блок 20 индукционного нагрева и блок 100 управления блока индукционного нагрева образуют систему индукционного нагрева.

Первый герметизирующий роликовый узел 14 перемещает (подает) стальную полосу 10 в первый контейнер 11, при этом защищает первый контейнер 11 от внешнего воздуха. Стальная полоса 10, перемещенная в первый контейнер 11 первым герметизирующим роликовым узлом 14, перемещается во второй контейнер 12 роликами 19а и 19b первого контейнера 11. Стальная полоса 10, перемещенная во второй контейнер 12, снова перемещается в первый контейнер 11 роликами 19g и 19h при этом нагревается блоком 20 индукционного нагрева, который расположен на обеих верхней стороне и нижней стороне горизонтального участка второго контейнера 12 (относительно перемещаемой стальной полосы 10). Здесь блок 20 индукционного нагрева (его нагревательная катушка) электрически соединен с блоком 100 управления блока индукционного нагрева, при этом питание переменного тока подается к блоку 20 индукционного нагрева от блока 100 управления блока индукционного нагрева. Переменное магнитное поле, которое пересекает поверхность листа стальной полосы 10 по существу ортогональным образом, порождается от питания переменного тока, посредством чего осуществляется индуктивный нагрев стальной полосы 10. Дополнительные подробности конфигурации блока 20 индукционного нагрева будут описаны позже. Кроме того, в нижеследующем описании «электрическое соединение» будет для простоты при необходимости называться «соединением».

Стальная полоса 10, которая возвращается в первый контейнер 11, перемещается в блок 15 перемещения роликами 19с-19f после прохождения через этап выдержки и медленного охлаждения. Стальная полоса 10, перемещенная к блоку 15 перемещения, перемещается к третьему контейнеру 13 роликами 19i и 19j. Стальная полоса 10, перемещенная к третьему контейнеру 13, перемещается вертикально вверх и вниз роликами 19k-19u и быстро охлаждается в третьем контейнере 13.

Второй герметизирующий роликовый узел 16 переправляет стальную полосу 10, которая быстро охлаждается, к последующему процессу, защищая третий контейнер 13 от внешнего воздуха.

Блоком 17 подачи газа к «первому контейнеру 11, второму контейнеру 12, третьему контейнеру 13 и блоку 15 перемещения», которые образуют «путь перемещения стальной полосы 10», описанный выше, подается безокислительный газ. Кроме того, первый контейнер 11, второй контейнер 12, третий контейнер 13 и блок 15 перемещения поддерживаются в атмосфере безокислительного газа «первым герметизирующим роликовым узлом 14 и вторым герметизирующим роликовым узлом 16», которые защищают внутреннее пространство (внутреннее пространство линии 1 непрерывного отжига) от внешнего пространства (внешнего воздуха).

<Конфигурация блока 20 индукционного нагрева>

На фиг. 2А-2С показаны виды, иллюстрирующие пример конфигурации блока индукционного нагрева.

Более точно, на фиг. 2А показан вид, который иллюстрирует пример блока 20 индукционного нагрева согласно этому варианту осуществления, который видим с латерального направления линии, и который является видом разреза, выполненного согласно продольному направлению (вертикальному направлению фиг. 1) стальной полосы 10. На фиг. 2А стальная полоса 10 перемещения в левом направлении (как указано стрелкой, обращенной с правой стороны в левую сторону на фиг. 2А). Кроме того, на фиг. 2В показан вид в продольном разрезе, иллюстрирующий пример блока 20 индукционного нагрева согласно этому варианту осуществления, который рассматривается в направлении А-А' фиг. 1 (это вид, рассматриваемый из положения, находящегося ниже по ходу перемещения). На фиг. 2В стальная полоса 10 перемещается из глубины по направлению вперед. Кроме того, на фиг. 2А и 2В также продемонстрированы размеры [мм]. Дополнительно, на фиг. 2С показан местный вид в перспективе, иллюстрирующий местный вид примера блока 20 индукционного нагрева согласно этому варианту осуществления. На фиг. 2С нижняя правая область, показанная на фиг. 2В (область, окруженная пунктирной линией фиг. 2В), рассматривается с верхней стороны стальной полосы 10. Однако, на фиг. 2С второй контейнер 12 опущен для простоты понимания позиционной взаимосвязи между защитной пластиной 31 и стальной полосой 10.

На фиг. 2А-2С блок 20 индукционного нагрева включает в себя индуктор 21 верхней стороны и индуктор 22 нижней стороны.

Индуктор 21 верхней стороны включает в себя сердечник (магнитный сердечник) 23, нагревательную катушку 24 верхней стороны и защитные пластины 31а и 31с. Сердечник 23 может быть сконфигурирован за счет укладки друг на друга множества листов электротехнической стали.

Нагревательная катушка 24 верхней стороны является проводником, который намотан вокруг сердечника 23 посредством паза (здесь углубленного участка сердечника 23) сердечника 23 и является катушкой, у которой число витков равно «1» (называемой одновитковой). Кроме того, как показано на фиг. 2А, нагревательная катушка верхней стороны имеет участок, форма которого в его продольном разрезе является полым прямоугольником. К торцевой части полого участка полого прямоугольника подключена труба водяного охлаждения. Охлаждающая вода, подаваемая из трубы водяного охлаждения, течет к полому участку полого прямоугольника (внутрь нагревательной катушки 24 верхней стороны) и, таким образом, индуктор 21 верхней стороны охлаждается. Кроме того, к нижней поверхности (стороне паза) сердечника 23 прикрепляются защитные пластины 31а и 31с.

Подобно индуктору 21 верхней стороны индуктор 22 нижней стороны также обеспечивается сердечником (магнитным сердечником) 27, нагревательной 28 катушкой нижней стороны и защитными пластинами 31b и 31d.

Подобно нагревательной катушке 24 верхней стороны нагревательная катушка 28 нижней стороны является проводником, который проходит по пазу сердечника 27 и оборачивается вокруг сердечника 27, а также является катушкой, в которой количество витков равно «1» (называемой одновитковой). Более того, подобно нагревательной катушке 24 верхней стороны нагревательная катушка 28 нижней стороны имеет участок, у которого форма в его продольном сечении является полым прямоугольником. К торцевой части полого участка полого прямоугольника подключена труба водяного охлаждения, и охлаждающая вода протекает в полом участке полого прямоугольника. Кроме того, на верхней поверхности (стороне паза) сердечника 27 установлены защитные пластины 31b и 31d.

Дополнительно, поверхность (поверхность, на которой образован виток, и через которую проникает линия магнитной силы) нагревательной катушки 24 верхней стороны индуктора 21 верхней стороны, и поверхность нагревательной катушки 28 нижней стороны индуктора 22 нижней стороны направлены друг к другу, при этом стальная полоса 10 размещается между ними. Более того, поверхности листа защитных пластин 31a-31d направлены к оконечным участкам (краям) стальной полосы 10 в направлении ширины листа. Для обеспечения такой позиционной взаимосвязи индуктор 21 верхней стороны предоставлен с верхней стороны (в окрестности верхней поверхности горизонтального участка второго контейнера 12) относительно стальной полосы 10, а индуктор 22 нижней стороны предоставлен с нижней стороны (в окрестности нижней поверхности горизонтального участка второго контейнера 12) относительно стальной полосы 10. В этом варианте осуществления защитные пластины 31а-31d являются медными пластинами, которые имеют плоскую поверхность (со ссылкой на фиг. 2С). Защитные пластины 31а-31d ослабляют степень индуктивной связи между нагревательной катушкой 24 верхней стороны и стальной полосой 10 и степень индуктивной связи между нагревательной катушкой 28 нижней стороны и стальной полосой 10, посредством чего предотвращают перегрев окрестности краев стальной полосы 10 в направлении ширины.

Таким образом, индуктор 21 верхней стороны и индуктор 22 нижней стороны отличаются друг от друга позицией, в которой должны быть расположены, но имеют такую же конфигурацию как друг у друга. Дополнительно, в такой конфигурации, поскольку магнитное поле, порождаемое от нагревательных катушек, пересекает проводящий лист 10 по всей его ширине, лист 10 может быть нагрет по всей своей ширине.

На фиг. 3 показан вид, иллюстрирующий пример конфигурации нагревательной катушки 24 верхней стороны и нагревательной катушки 28 нижней стороны. Кроме того, стрелки, показанные на фиг. 3, иллюстрируют пример направления, в котором течет ток.

Как показано на фиг. 3, нагревательная катушка 24 верхней стороны включает медные трубы 41а и 41b и медную шину (соединительную пластину) 42b, которая соединяется с основаниями медных труб 41а и 41b. Дополнительно, нагревательная катушка 28 нижней стороны включает медные трубы 41с и 41d и медную шину 42f, которая соединена с основаниями медных труб 41с и 41d.

Один выходной вывод блока 100 управления блока индукционного нагрева соединен с одним концом (передним концом медной трубы 41а) нагревательной катушки 24 верхней стороны посредством медной шины 42а. С другой стороны один конец (передний конец медной трубы 41с) нагревательной катушки 28 нижней стороны соединен с другим концом (передним концом медной трубы 41b) нагревательной катушки 24 верхней стороны посредством медных шин 42с-42e. Кроме того, другой выходной вывод блока 100 управления блока индукционного нагрева соединен с другим концом (передним концом медной трубы 41d) нагревательной катушки 28 нижней стороны посредством медных шин 42i, 42h, и 42g.

Как описано выше, нагревательная катушка 24 верхней стороны и нагревательная катушка 28 нижней стороны соединены последовательно с блоком 100 блока индукционного нагрева управления за счет объединения медных труб 41а-41d и медных шин 42а-42i, посредством чего образуя катушки, в которых количество витков равно 1. Здесь направление (на фиг. 3 направление вращения по часовой стрелке) контура тока, который течет через нагревательную катушку 24 верхней стороны, является таким же, как направление контура тока, который течет через нагревательную катушку 28 нижней стороны.

Кроме того, как описано ранее, блок 100 управления блока индукционного нагрева подает питание переменного тока к нагревательной катушке 24 верхней стороны и нагревательной катушке 28 нижней стороны блока 20 индукционного нагрева. Поэтому на фиг. 2 блок 100 управления блока индукционного нагрева указан как источник питания переменного тока.

Дополнительно, здесь для упрощения иллюстрации конфигурации нагревательной катушки 24 верхней стороны и нагревательной катушки 28 нижней стороны, медные трубы 41а-41d и медные шины 42а-42i соединены способом, показанным на фиг. 3. Однако для того, чтобы намотать нагревательную катушку 24 верхней стороны и нагревательную катушку 28 нижней стороны соответственно вокруг сердечников 23 и 27, необходимо медные трубы 41а-41d пропустить (для крепления) через пазы сердечников 23 и 27. Следовательно, фактически верхние шины 42а-42g устанавливаются на медные трубы 41а-41d на участках, отличных от участков установки медных труб 41а-41d в сердечники 23 и 27.

<Конфигурация блока 100 управления блока индукционного нагрева>

На фиг. 4 показан вид, иллюстрирующий пример конфигурации блока 100 управления блока индукционного нагрева. Кроме того, в последующем описании «блок управления блока индукционного нагрева» при необходимости просто называется «блоком управления».

На фиг. 4 блок 100 управления включает в себя источник 160 питания переменного тока, выпрямительный блок 110, реактор 120, переключатель 130 двунаправленного тока восстановления магнитной энергии (MERS; переключатель восстановления магнитной энергии), блок 140 управления затвором, блок 150 задания выходного тока, трансформатор 170 тока и блок 180 задания частоты. Здесь трансформатор 170 тока используется в качестве токоизмерительного блока, который измеряет значение переменного тока, который течет к блоку индукционного нагрева. Кроме того, в последующем описании переключатель восстановления магнитной энергии при необходимости называется "MERS".

На фиг. 4 источник 160 питания переменного тока соединен c входным вводом выпрямительной схемы. С одним концом выходной стороны выпрямительной схемы 110 соединен один конец реактора 120, а с другим концом выпрямительной схемы 110 соединен вывод с постоянного тока MERS 130. Другой конец реактора 120 соединен с выводом b постоянного тока MERS 130. Выпрямительная схема 110 выпрямляет питание переменного тока, подаваемое от источника 160 питания переменного тока, и прикладывает питание постоянного тока к MERS 130 через реактор 120. Выпрямительная схема 110 может быть сконфигурирована при использовании, например, тиристора. Как описано выше, в одном варианте осуществления, блок источника питания реализован, используя, например, источник 160 питания переменного тока и выпрямительную схему 110. Такой блок источника питания является блоком, который подает питание постоянного тока, что описано ниже, к выводам b и c постоянного тока MERS 130 фиг. 4. Следовательно, источник питания постоянного тока такой, как батарея, которая обладает функцией управления током, может бы