JPS60191188A - 三極リニア磁界形誘導機装置 - Google Patents

三極リニア磁界形誘導機装置

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JPS60191188A
JPS60191188A JP4549184A JP4549184A JPS60191188A JP S60191188 A JPS60191188 A JP S60191188A JP 4549184 A JP4549184 A JP 4549184A JP 4549184 A JP4549184 A JP 4549184A JP S60191188 A JPS60191188 A JP S60191188A
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magnetic field
phase
coil
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field type
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南波 正直
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  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
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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】 〔発明の技術分野〕 本発明は二極間に移動磁界を発生させる三極りニア磁界
形誘導(幾装置ζ′1に関する、。
〔発明の技術的1テ景とぞの間;11u点〕アーク炉な
いしはIツードル(取5゛11・、1)等の底に取付け
、移動磁界によって溶鋼を攪拌する場合、比較的+l+
広く、しかも短かい移動磁界方向」法のリニア磁界形誘
導機が用いられる。しかtJ11+方向−1゛法制限も
厳しいため、二相交流で励磁される二極鉄心にコイルを
巻装したいわゆる二極リニア形誘導機がある。このタイ
プのリニア誘導機では各相巻線のインピーダンスが不平
衡となり、電源段a1製作−にまた運転制御」二、比較
的平衡負荷にはない問題が発生ずる。
第1図はアーク炉の底部に王権リニア磁界形誘導機を取
′りつけた適用例を示し、第2図はその二極リニア磁界
形誘導機の構成を示す斜視図である。
アーク炉(1)の底部は耐熱レンガ(2)等で構成さ。
れ、200〜300mm厚さがある。その底下部に二極
リニア磁界形誘導機(3)が備えられ、アーク炉(1)
内部の溶鋼(4)を攪拌する。5木の歯部鉄心(30u
)。
(30v) 、 (3(h) 、 (30x) 、 (
30y)を有する櫛百1状鉄心(30)の両端の山部鉄
心(30x)、 (30y)を除いた他の第1(セ歯部
鉄心(30u)にはU相コイル(31)、中央の第2極
歯部鉄心(30v)にはV相コイル(32)、第3(参
市部鉄心(3(h)にはW相コイル(33)が集中巻き
て巻装されており、二相交流(相同%はJ−+V→W)
励磁すると、移動磁界によってアータ炉内溶鋼を第1図
の矢印方向に攪拌するが、同し巻回数の各相コイル(3
1)〜(33)は各々磁気的な関係が異なるためインピ
ーダンスが異なる。ある」法の三極りニア磁界形誘導機
装置の場合、平山した電圧の電源で運転すると、各相の
電流は例えばUI’1.+LOOΔの時■相74A、W
相110Aの電流となり、非常に大きい電流の不平1斯
となることが分った。尚、第2図において、(34)は
締伺ボルト、(:35)は楔、(36)は押え板である
。このような機械に刺する電源としては一般に数117
.の低周波電源が用いられるが。
最近はサイリスタを用いた静止形可変周波数電源が使わ
れる。この電源の場合最大電流に流す(・[Iの電流容
量で製作される為、上記の場合、各相iP均電流に対す
る最大電流相(W相)の値は(]10.9)/〔(]+
1/]、、35+I10゜9) X I/:’D =1
.16となる。つまり平衝負荷の場合に比べ約16%増
の電流容はを持つ必要がある。また電流制御]−も、三
相のいずオしかの4’H電流を代表値として制御される
ので負荷状態によって変化する各付1の電流不平tri
に対して精度良い電流制御が出来ない等の問題点がある
〔発明のII的〕
本発明ば三極リニア磁界形誘導機の各相電流不平衡を解
消し、合理的で小形化され、しかも制御精度の優れた電
源装置で運転できることを可能にした。三極リニア磁界
形誘心機装置を提供することを目的とする。
〔発明の(枢要〕
本発明においては、5木の歯部鉄心を有する櫛歯状鉄心
の端部を除いた3本の歯部鉄心にそれぞれコイルを集中
巻し、3相可変周波数電源で交流励磁して移動磁界を発
生させる三tiリニア磁界形誘導機装置において、中央
歯部鉄心に巻装さhるコ1′ル巻数を、両側南部鉄心に
巻装されるコイル巻数の65〜80%とすることに′よ
り、電源よりみたインピーダンスが、各相平衡し、した
がって各相電流が略等しくなるようにするものである。
こhによって電源設備容量が合理的に小形化されるとと
もに、電流制御の精度も向上するので、小形で性能の優
Jしたリニア磁界形誘導機装置が実現てきる。特に品質
のバラツキが少ない管材を製造するアーク炉ffi鋼攪
拌等には、その電磁力制御が高精度でできるなど効果は
多大である。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例について第3図を参照して説明
する。尚第3図において第1図および第2図と同一部分
には同一符号を付して説明を省略する。
3極を構成する櫛歯状鉄心(:10)の構成は第2図ど
同しであるが、各0・7部鉄心(3(Ju) 、 (3
0v)、 (30w)に集中巻で巻装されるコイルの巻
数は、LJ 4’11、■相、W相で異なっている。す
なわち(J相コイル(31)が100ターンに苅し、V
相コイル(:32 )は72ターン、W 411コイル
(:13)は108ターンとしている。
各々の和のコイル(旧)、 (:32) 、 (33)
は星形接続となるように結線され、3411の可変周波
数電源であるiif変周変周変可変電圧電源)から励磁
できるよう4iW成する。しかも歯部鉄心(30u)〜
(30y)の先端側に各相コイル(:N)(:32)、
(33)の1一部をそろえ、巻数が異なるコイル=1法
の差は継鉄部(307,)との間の隙間をスペーサ(3
7)で調整する構成として組み立てる。コイルが納めら
れる!117部(38)の先端部は楔(35)を用いて
、コイル(31) 、 (32) 、 (33)の固定
を行なう。
次に作用について説明する。各相コイル(3+、)。
(32) 、 (33)の巻数は各相コイルのインピー
ダンスの差によって決定されている。すなわち移動磁界
方向に対して丁度中央にあるV相コイル(32)は中火
歯部鉄心(30ν)から両側歯部鉄心(30u)、(3
0いへ鉄心−に面の空間を介して通るの1路関係が両側
歯部鉄心(30u)、 (30w)に巻装されるLJ4
’li W相コイル(+31)、(33)に比べ磁束が
通り易く磁束鎖交用が増加するのでインピーダンスも高
くなる。したがってT、J相、W相コイル(31)、(
33)より巻回数を;賊少きせることによってインピー
ダンスを低くする。
又W相コイル(33)は移動磁界方向の後側いわゆる出
力側にあたるので、いわゆる前側であるU相コイル(3
1)に比較して二次導体である溶創内に流れる電流との
結合が強く、したがってインピーダンスが低くなるので
U相コ2イル(31)よりターン数を増加させてインピ
ーダンスの平衡を41っている。
第3図に示す如く、一つの溝(38)内の左右に異なっ
た和のコイルを巻装し、各相即中巻きで構成する場合に
は、各々を比較的に自由なターン数に選定することが容
易である。一方分布巻き、小ね巻さて(1X?成される
一般のリニア誘ノグ機では各コイルのターン数の不同は
1−作1−1組立1−不11[能ではないが、各II’
l’ll内でのスペーサ調整−\〕コイルエン1一部ス
ペーサ調整雪組:”lII、’i間を増大させる・堤内
を含む4゜ この点本実施例では各相コイルの数はそAシZれ1個で
あって少ないので溝内のスペーサ調整が少なく、組立時
間が短かい−1−1部品個数か少ないことにより故障発
生が少ない。
第3図に示ず構成の二極リニア磁界形誘導機(3)では
、三相交流電源(5)に接続した場合、各相に流れる電
流が平衡する。コイルのターン数が減少あるいは増加し
た代りに、コイルに流れる電(J1εは増加あるいは減
少するのて、各相の歯部鉄心に励磁される起磁力に変化
はなく、−′、極リすア磁磁界誘導機装置として鉄心前
面の磁束分布の様子、大きさが、各相コイルターン敬と
同じで電流を変化させた場合と比べて同様であることは
実験によって確認できた。
電源(5)は前述の如く、サイリスタ等で構成される+
+J変周波、可変電圧の電源であるので、負荷電流が平
1tjすることは各素r−1部品等の利用室が平衡し、
各々の持つ能力の限界まで使用できることになる。つま
り電源装置の小形化が可能となり、三極リニア磁界形誘
導機装置としての合理化、低廉化、コンバク1〜化が可
能となる。
第3図の実施例においてはコイルの巻回数をU相を10
0とした時V Il+ 72、W(・111108とし
て説明したが、鉄心の形状あるいはコイル形状により変
化することは当然である。例えは移動磁界方向鉄心11
」(第2図a」法)がそれと直角方向の積厚(bとする
)に比へ比較的大きくなると各相インピータンスの差が
前述値より縮まり、jφの場合は広がることは実験によ
り確認している。すなわちa / bの比と和電流が平
衡するU相コイル(31) 7J+回数に苅するV相コ
イル(32)巻回数の比V/Llの関係は第4図実線の
通りである。叉、各種a / bの値について励磁電気
容重+I< vΔと鉄心前面の磁束密度]うの関係(+
3 / K VΔ)を調査した結果第4図の破線の如く
なりa / bが0.75〜1.25位が電気容量に対
し有効に電磁力を勤かしうろことが分った。
この1(lJ、和電)Aεが・+ltφfする;J相コ
イル(3+)に苅する\llココイル:+2) 巻数比
は0.65−0.8である5、W相コイル(:l:l)
に)、1する〜′川用イル(32)巻数比1J略回イ追
でΔらる1゜ 〔発明の効果〕 以1:、説明したように本発明にょJしば、コイルの巻
回数を各相のコイルで比較的自由な値に選択でさ、平衡
した電流を流して有効な電磁力をl)ら4しる玉極すニ
ア磁界形誘導(幾(]vj成するとともに、電jJj:
jも+17−fMi負荷電流を供給できるので、その効
果として、電源装置が最も有効にその機能が発揮できる
合理的なものとなる。すなわち設備容量をフルに/1η
川でき、換Jjすれば電源設備を小形にすることができ
る三極りニア磁界形誘導機装置が11)られ他の効果と
しては電流制御等の場合、その制御:i’+7度が向干
し、したがって出力として期待される磁束密度、電磁力
が高い精度で制御できることはこの正極リニア磁界形誘
導(幾を用いた例えはアーク炉用化6ゑ1毘拌において
、そのシステ11て製造さAしる&lj1の品質の均一
性を生み、いわゆる晶質トパラツギの少ない高品質のt
ill 4)+か11・J造てさるようになる。又、リ
ニアモータのような場合に応用すれはjl:確な加速度
、速度で運転でき、システ11全体の制御J’1’j度
か向」ユすることになる。
【図面の簡単な説明】
第1図はアーク炉に取伺けたべ極すニア磁界形誘導機を
示す一部所両立面図、第2図は従来および本発明の一実
施例に共通な部分を示を三極リニア磁界形誘導機の斜視
図、第3図は本発明の三極リニア磁界形誘導機装置の一
実施例を示す一部所面立面図、第4図は鉄心III a
と鉄心積厚すの比に苅する電気的特性を示す曲線図であ
る。 :)・・二極リニア磁界形誘導機 30・・櫛(B形鉄心 30u、30V、30u、30X、30y−1#部鉄心
31・・・U jl コイル32・・・V和コイル:)
3・・・W和コイル 5・・+iJ変周波!a電源であるiiJ変周波可変電
圧電源代理人 弁理士 井 −に −男 第 1 図 1 γ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 5本の山部鉄心を有する櫛歯状鉄心の端部を除いた3本
    の山部鉄心にそれぞれコイルを集中巻し、3(・11町
    変周波数電源で交流励磁して移動磁界を発生させる二極
    リニア磁界形誘導(幾装置において、中央歯部鉄心に巻
    装さhるコイル巻数を、両側歯部鉄心に巻装されるコイ
    ル巻数の65〜80%としたことを特徴とする二極リニ
    ア磁界形誘導機装置。
JP4549184A 1984-03-12 1984-03-12 三極リニア磁界形誘導機装置 Granted JPS60191188A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012034586A1 (en) * 2010-09-14 2012-03-22 Abb Research Ltd Apparatus and method for electromagnetic stirring in an electrical arc furnace
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