JPS6099491A - Electric heater for metal machining material - 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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、金属加工材料を電気的に加熱する交流装置に
関するものであり、主として接触溶接装置および誘導加
熱装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an AC device for electrically heating metal processing materials, and mainly relates to contact welding devices and induction heating devices.

従来技術 典型的には、接触浴接システムでの加工材料による負荷
の抵抗成分は０．０１オームのオーダーである。加工材
料に十分な熱を発生させるためには、低抵抗の故のみな
らず電力供給器から加工材料へのリード線のインピーダ
ンスによって生じる高Ｑ（ＶＡの電力に刻する割合）の
結果からも、大電流を発生させなければならない。Prior Art Typically, the resistive component of the load due to the workpiece in contact bath systems is on the order of 0.01 ohms. In order to generate sufficient heat in the material to be processed, it is necessary not only to have a low resistance but also as a result of the high Q (rate of VA power) caused by the impedance of the lead wire from the power supply to the material to be processed. A large current must be generated.

この分野での電力供給器として使用される高電力高周波
発電機はその出力段階で真空管を使用している本来的に
高インピーダンス装置であシ、従来的には変圧器（通常
、空心変圧器）が使用されて電力を負荷インピーダンス
に変換する。空心変圧器は典型的な鉄心変圧器と比べて
非常に低い結合係数を有しておシ、このことはＶＡ転送
効率が低く、最適負荷に整合しているときには典型的に
は２０チないし４０係である。The high-power, high-frequency generators used as power supplies in this field are inherently high-impedance devices using vacuum tubes in their output stage, and traditionally are transformers (usually air-core transformers). is used to convert power to a load impedance. Air core transformers have very low coupling coefficients compared to typical iron core transformers, which means that the VA transfer efficiency is low, typically 20 to 40% when matched to optimum load. I am in charge.

変圧器は発電機内又は作業位置にてのいずれかで取付け
られる。これら２つの配列の電気回路を第１図および第
２図のそれぞれに示す。ｒＡ１図においで、変圧器Ｔが
発電機Ｇ内に取付けられて直接に非常に低い負荷インピ
ーダンスｚＬに変化させるならば、必要とされる高二次
成流のために、供給母線で負荷へＶＡおよび電力の両方
に大きな損失がある。２査目の代案を採用して、第２図
にかすように変圧器Ｔが作業ステーションにて数句けら
れるならば、−次母線にまだかなｐのＶＡ撰失があシ、
これら母線は高−次電圧を考慮して十分に離さなければ
ならないので母線はよ！ｌｌ誘導的である。作業位置で
の変圧器では高電圧が作業者に近づけられる。別の短所
は、作業位置での変圧器は固定されたカップリングを有
しているので非常に融通性がなくかつ小範囲のインピー
ダンスにてのみ働く。両方の配列においては、電力を搬
送するのに必要な変圧器の物理的サイズの故に単巻き二
次コイルは負荷と比べて大きなインダクタンスを有する
こと、そしてこのことがＶＡ転送効率をさらに下げるこ
との欠点に悩まされている。The transformer is installed either within the generator or at the working location. The electrical circuits for these two arrangements are shown in FIGS. 1 and 2, respectively. In the rA1 diagram, if a transformer T is installed in the generator G and changes directly to a very low load impedance zL, then VA and There are large losses in both power. If the alternative of the second inspection is adopted and the transformer T is turned on several times at the work station as shown in Fig. 2, there will still be a VA omission of kana p on the -th bus.
These busbars must be separated sufficiently in consideration of high-order voltages, so the busbars are good! ll-inducing. The transformer at the working location brings the high voltage close to the worker. Another disadvantage is that the transformer in the working position has a fixed coupling and is therefore very inflexible and works only over a small range of impedances. In both arrangements, the single-turn secondary coil has a large inductance compared to the load due to the physical size of the transformer required to transfer the power, and this further reduces the VA transfer efficiency. suffers from shortcomings.

第１図および第２図の回路による典型的な配列での負荷
時のＱおよび発電機からの必要電力入力の計算が付録の
第１部（１）および第２部（１１）にて後述されている
。このような場合には、第１図および第２図での典型的
な負荷時のＱの値が２７　ＭＶＡおよび８　ＭＶＡの変
圧器への必要ＶＡ大入力約１３５および４Ｃとなる。Calculations of the Q at load and the required power input from the generator for a typical arrangement according to the circuits of Figures 1 and 2 are described below in Parts 1 (1) and 2 (11) of the Appendix. ing. In such a case, typical load Q values in FIGS. 1 and 2 would result in a required VA high input of about 135 and 4C to the 27 MVA and 8 MVA transformers.

発明がＨ）；；決しようとする問題点 本発明の目的は、上述した２つの配列での欠点を犬きく
克服するよシ高い動部の配列を提供することである。PROBLEM TO BE SOLVED BY THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an arrangement of higher moving parts which to a large extent overcomes the drawbacks of the two above-mentioned arrangements.

問題点を解決するための手段 本発明によると、仕事の直列インダクタンスが負荷の抵
抗成分をよシ高い値の有効分路抵抗へ変換させるのに使
用される。有効分路抵抗を１個又ハ複数の分路コンデン
サで同調させることによって、有効負荷がより高い抵抗
を有し、これは典型的な発電機出力回路内に比較的容易
に整合される。SUMMARY OF THE INVENTION According to the invention, a work series inductance is used to convert the resistive component of the load into a higher value effective shunt resistance. By tuning the effective shunt resistance with one or more shunt capacitors, the effective load has a higher resistance, which is relatively easily matched into a typical generator output circuit.

必要な直列インダクタンスは負荷にインダクタンスを加
えることによって達成されてもよく、そのため母線イン
ダクタンスと共に発電機のだめの最極負荷インピーダン
スが与えられる。もし複数の分路同調コンデンサが負荷
近くで離された位置にて母線間に接続されるならば、最
良の結果が得られる。この配列は低インピーダンス配電
線として働いて、望ましくない高周波共振の恐れを減ら
す。The required series inductance may be achieved by adding an inductance to the load, thus providing the ultimate load impedance of the generator sink along with the busbar inductance. Best results are obtained if multiple shunt tuning capacitors are connected between the busbars at spaced locations near the load. This arrangement acts as a low impedance distribution line, reducing the risk of unwanted high frequency resonances.

この技術は誘導加熱装置並びに接触溶接装置に適用でき
る。This technique can be applied to induction heating equipment as well as contact welding equipment.

改善された整合およびそれ故の改善された効率の長所に
加えて、直列インダクタンスに必要とされたことが、効
率での重大な低下なしに、作業位置と発電機との距離を
従来配列と比べて増すことになる。母線が長くなるにつ
れて、全必要インダクタンスが出力母線の固有インダク
タンスによって力えられるところ壕で加えられた直列イ
ンダクタンスを減らずことができる。In addition to the advantages of improved matching and therefore improved efficiency, the need for series inductance allows the distance between the working position and the generator to be reduced compared to conventional arrangements without significant loss in efficiency. It will increase. As the busbar becomes longer, the series inductance added in the trench can be reduced where the total required inductance is exerted by the inherent inductance of the output busbar.

配列の直列インダクタンスは発電機の１タンク回路」と
負荷回路との間の絶縁を改善する作用を有しており、「
タンク」共振周波数から負荷共振周波数への発電機の「
モードジャンピング」を大きく防止する。The series inductance of the array has the effect of improving the insulation between the generator tank circuit and the load circuit.
Generator's 'tank' resonant frequency to load resonant frequency
Greatly prevents mode jumping.

実施例 本発明を第３図ないし第７図に関連した例で説明する。Example The invention will be described by way of example in conjunction with FIGS. 3-7.

第３図を参照して、本発明に係る接触溶接装置又は誘導
加熱装置の好筐しい実施態様例において、４００１ｄ（
ｚの出力周波数を有する発電機Ｇ（なお、この発電機Ｇ
の出力段階のみを第３図に示す）は可変カップリングＫ
Ｔ付の空ｌＬ？出力変圧器Ｔを有する。実効直列インダ
クタンスＬＢ（＋：有する母線Ｂが変圧器二次コイルを
抵抗成分”ＬＳおよび誘導成分ＬＬｓを有する負荷から
なる負荷回路、付加された（好ましくは可変）＠列イン
ダクタンスＬＴ８および分路同調キャパシタンスＣＴに
接続している。Referring to FIG. 3, in a preferred embodiment of the contact welding device or induction heating device according to the present invention, 4001d (
A generator G with an output frequency of z (note that this generator G
(only the output stage of which is shown in Figure 3) is the variable coupling K
Empty L with T? It has an output transformer T. The bus bar B with an effective series inductance LB (+) connects the transformer secondary coil to a load circuit consisting of a load with a resistive component LS and an inductive component LLs, an added (preferably variable) @column inductance LT8 and a shunt tuning capacitance. Connected to CT.

配列の概算効率は、付録の第３部Ｃ：＊：　）に示され
るように、先の計算に使用された長さの１０培の＠線テ
２．７　ＭＶＡ　ノＶ　Ａ値オヨび１３．７ＧＤＱ値と
計算される。第１図および第２図の先行技術配列の負荷
時のＱと比較して、第３図の配列での負荷時のＱは非常
に低く、発電機のタンク回路での比較的に低い損失とな
り、そしてシステム全体として電力効率を改善すること
になる。２０ないし２５の典型的なタンク回路Ｑで、必
要な出力′電力が可変出力変圧器Ｔ内の低減カップリン
グＫＴによって得られる。The approximate efficiency of the array is shown in Appendix Part 3 C:*:), using the 10 times the length used in the previous calculations. It is calculated as 7GDQ value. Compared to the Q at load of the prior art arrangement of FIGS. 1 and 2, the Q at load of the arrangement of FIG. 3 is very low, resulting in relatively low losses in the generator tank circuit. , which will improve the power efficiency of the system as a whole. With a typical tank circuit Q of 20 to 25, the required output power is obtained by a reducing coupling KT in the variable power transformer T.

第１図および第２図の先行技術回路での対応するタンク
回路Ｑば、母線長さでの１０倍増大の不利益なしで、そ
れぞれ１３５および３９である。The corresponding tank circuits Q in the prior art circuits of FIGS. 1 and 2 are 135 and 39, respectively, without the penalty of a tenfold increase in busbar length.

本発明の好ましい実施態様例において、実効母線インダ
クタンスＬＢおよび直列インダクタンスＬＴ８の両方が
可変であり、これらは装置の取シ付げ中に母線長さに適
合するようにセットされて発電機Ｇが負荷への最大ＶＡ
転送のためのその最適負荷で作動する。ＬＢはタソノイ
ンダクタの使用によって変えられ、しかし、Ｌ、Ｂは比
較的低いインダクタンスを有するので、可夏長さの短絡
直列冷装置である。この同時係稿出願の開示は参照によ
って本出願に特に取シ入れられる。In a preferred embodiment of the invention, both the effective busbar inductance LB and the series inductance LT8 are variable and are set during equipment installation to match the busbar length so that the generator G is not loaded. Maximum VA to
Operate at its optimal load for transfer. LB is changed by the use of a Tsono inductor, but since L, B have a relatively low inductance, it is a summer length short circuit series cooling device. The disclosure of this co-pending application is specifically incorporated into this application by reference.

上述した回路に相当する母線および整合部材の物理的構
造を第４図ないし第６図に関連して説明する。装置の作
業ステーション末端部にて、母線は一組の間隙をあけた
背中合せの銅みぞ形部材１０および１２として形成され
ており、適切な破壊電圧と組合せた低い固有インダクタ
ンスおよび抵抗のだめに形作られかつ配列されている。The physical structure of the busbars and matching members corresponding to the circuit described above will now be described in conjunction with FIGS. 4-6. At the work station end of the equipment, the busbar is formed as a pair of spaced back-to-back copper grooves 10 and 12, shaped into a reservoir of low specific inductance and resistance combined with a suitable breakdown voltage. Arranged.

部材１０および１２は典型的には７６０閣長さであシ（
第４図ないし第６図にはその一部分のみが示されている
）かつ変圧器の二次側に一対の重ケーブルおよび／又は
よシ細い母線によって接続され、負荷からの距離が増す
につれて低母線インダクタンスの必要性が小さくなる。Members 10 and 12 are typically 760 mm long (
(only a portion of which is shown in Figures 4 to 6) and is connected to the secondary side of the transformer by a pair of heavy cables and/or a thinner busbar, with a lower busbar as the distance from the load increases. The need for inductance is reduced.

第４図の接触溶接装置においては、母線は作業ステーシ
ョン末端部にて一対の着脱可能なチー・セの付いたノー
ズ片１４および１６にて終わっており、それぞれのノー
ズ片は被浴接加工材料片と接触するはね押圧された溶接
接触子１８を有している。第４図を参照して、負荷に近
接した母線端部のインダクタンスおよび負荷自身のイン
ダクタンスがみぞ形部相１０および１２の外向き表面上
に装着された６個のコンデンサ２０Ａ、２０Ｂ。In the contact welding apparatus of FIG. 4, the generatrix terminates at the end of the work station in a pair of removable chiseled nosepieces 14 and 16, each nosepiece having a connection with the material to be welded. It has a spring-pressed weld contact 18 in contact with the piece. Referring to FIG. 4, six capacitors 20A, 20B are mounted on the outward facing surfaces of groove phases 10 and 12, with the inductance of the busbar ends proximate to the load and the inductance of the load itself.

２０Ｃ，２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆの並列ギャパノタンス
ＣＴニよって同調されている。各コンデンサは低インダ
クタンス、低損失、高゛亀圧マイカ（雲母）板部材であ
シ、コンデンサ板を言んでなｐｌそしてコンデンサ板の
半分はみそ形部材の外側表面上に直接に装着された谷内
側ターミナル３２に接続されており、他の半分はみそ形
部材１０および１２の間の間隙を橋渡して他方のみそ形
部材の側面に接合されている各導体３４を介して結合さ
れている。第４図では６（固のコンデンサのうち４個が
見えており、他の２個はみそ形部材１０上に装着されて
いる。コンデンサを一対に並べて一方のみそ形部劇次に
他方のみぞ形部材と交互に負荷から異なる高さにあるよ
うに配置することによって、この領域での母線は非常に
低いインピーダンスの配線として働いて望ましくない共
振の恐れを減らす。使用されるコンデンサの数は非常に
容易に要えることができて、システム全体をきわめて融
通性のあるものとしかつ広範な多様の負荷および応用に
整合するようにセットできる。It is tuned by parallel gap notances CT 20C, 20D, 20E, and 20F. Each capacitor is a low-inductance, low-loss, high-torque mica plate member, with one half of the capacitor plate having a valley mounted directly on the outer surface of the wreath-shaped member. It is connected to the inner terminal 32, and the other half is coupled via each conductor 34, which bridges the gap between the wand-shaped members 10 and 12 and is joined to the side of the other wand-shaped member. In Figure 4, four of the 6 (solid) capacitors are visible, and the other two are mounted on the miso-shaped member 10. By placing the shaped members alternately at different heights from the load, the busbars in this area act as very low impedance traces, reducing the possibility of unwanted resonances.The number of capacitors used is very low. The overall system is extremely flexible and can be configured to suit a wide variety of loads and applications.

第４図の実施態様例では、みそ形部材１０および１２の
末端部およびノーズ片１４および１６のインダクタンス
は固定されている。よシ大きな融通性を与えるために、
５］変インダクタンス器４０が第５図に示すようにコン
デンサ２０Ａ−Ｆとノーズ片１４および１６との間に取
シ付ゆられもよい。効果的には母線のひとつがコンデン
サとそのノーズ片との間で切って、切断箇所と交わるよ
うに挿入された付加長さが短絡スタブの形でインダクタ
ンスを加える。このことは、みそ形部材１２の一部を直
角ベントにして第１外向き突出板４２を形成することお
よび平行なみそ形部をノーズ片１６に取付けて下側板４
４を形成することによって達成できる。導体棒４６は２
＆の叛に接続しておシ、かつ直列インダクタンスをｃ′
Ｆ１．らすか又は増すために母線１０．１２に近つくよ
うにか又は離れるようにスライド可能である。この棒４
６は、上述した同時係属出願にて詳述したように、中空
であシ、冷却流体用管４８に結合された内部空間を有す
る。In the embodiment of FIG. 4, the inductances of the distal ends of the worm-shaped members 10 and 12 and of the nose pieces 14 and 16 are fixed. To give you greater flexibility,
5] A variable inductor 40 may be mounted between the capacitors 20A-F and the nose pieces 14 and 16 as shown in FIG. Effectively, one of the busbars is cut between the capacitor and its nosepiece, and an additional length inserted to intersect the cut adds inductance in the form of a shorting stub. This involves making a portion of the wand-shaped member 12 a right-angled vent to form the first outwardly protruding plate 42 and attaching a parallel wand-shaped portion to the nose piece 16 to form the lower plate 42.
This can be achieved by forming 4. The conductor rod 46 is 2
&, and the series inductance is c′
F1. It can be slid towards or away from the generatrix 10.12 to increase or decrease. This stick 4
6 is hollow and has an interior space connected to a cooling fluid conduit 48, as detailed in the above-mentioned co-pending application.

スタブによって加えられたインダクタンスは第３図中の
可変インダクタンスＬＴ８の少なくとも一部に相当する
。The inductance added by the stub corresponds to at least a portion of variable inductance LT8 in FIG.

本発明の第２の重要な適用は誘導加熱装置にある。第６
図を参照して、この適用のだめの母線の構成は接触溶接
のために第５図に示した構成と、ばね押圧接触子１８を
ノース片１４および１６に？ルト又は他の方法で取付け
られた大ダージワークコイル５０に代えたことを除いて
同様である。A second important application of the invention is in induction heating devices. 6th
Referring to the figure, the configuration of the busbar for this application is the configuration shown in FIG. The same is true except that a large dirge work coil 50 mounted by a bolt or other method is substituted.

第６図の装置が適している典型的な誘導加熱操作はシー
ト制料から作られる管の連続溶接である。A typical induction heating operation for which the apparatus of FIG. 6 is suitable is the continuous welding of tubes made from sheet stock.

管状形態に予備成形した鋼ス）　ＩＪッゾ５２がその端
部の一部が相互に接触している状態でワークコイル５０
内を連続的に通されるので、ストリップ５２に発生した
熱が端部をひとつに溶接することになる。A steel sheet preformed into a tubular form) is assembled into a work coil 50 with a portion of its ends in contact with each other.
As it is passed continuously through the strip 52, the heat generated in the strip 52 causes the ends to be welded together.

本発明を用いて改善された電力転送効率の限界および結
果の余剰電力が、ひとの発電機からの広範な多種の負荷
を特に負荷Ｏ脚整可能な同調の便宜で運転することを可
能にするほどである。例えば、もし接触溶接装置で加工
材料を代えて異なる負荷抵抗値を与えるなら・ば、変圧
器カップリングＫＴ（故にＶＡ）が単一ノツプサーボ駆
動制御によって再調整されて必要電力が与えられる。も
し溶接接触子１４．１６が動かされて異なる熱１？ター
ンを作るならば、あるいは、もしワークコイルが代えら
れるならば、インダクタンスでの変化が直列インダクタ
ンス”Ｔｌｌを単一ノツプ制御で再び再調整することに
よって補償される。仕事ＭＡでの主要な変化は第４図な
いし第５図に示した配電線に異なる数の分路コンデンサ
を適合させることによってまかなえることかでき、そし
て、発電機出力からの加工物の絶縁の故に、第７図に示
すように、単一発電機を２つの異なる負荷を運転するの
に使用することができ、セして各負荷へ分配された電力
の割合は母線中の調整可能な直列インダクターＬ　およ
びＬＢ７によって調節され、微細調１ 整がＬＴ８゜およびＬＴＢ２を調整することによって行
なわれる。The improved power transfer efficiency limits and resulting surplus power using the present invention enable a wide variety of loads from a human generator to be operated with the convenience of especially load adjustable tuning. That's about it. For example, if the contact welding equipment were to change the workpiece material to provide a different load resistance value, the transformer coupling KT (and hence VA) would be readjusted by the single knob servo drive control to provide the required power. If the welding contact 14.16 is moved and the temperature differs 1? If a turn is made, or if the work coil is changed, the change in inductance is compensated by readjusting the series inductance "Tll" again with single knob control. The main change in work MA is This can be accomplished by adapting different numbers of shunt capacitors to the distribution lines shown in Figures 4-5 and, due to the isolation of the workpiece from the generator output, as shown in Figure 7. , a single generator can be used to operate two different loads, and the proportion of power distributed to each load is adjusted by the adjustable series inductors L and LB7 in the bus bar, allowing fine Adjustment 1 Adjustment is performed by adjusting LT8° and LTB2.

図面に示されていない特色としては、母線間に、効果的
にはＣＴ間に接続されるであろう任意のＨＦ電圧検出お
よび引はずし回路（ｔｒｉｐ　ｃｉｒｃｕｉｔ　）があ
ることであシ、そこで、もし検出電圧が前もって決めた
許容最大値を越えて上昇するならば、例えば、発電機電
力があまシにも高く設定されるとか又はインダクタが間
違って設置されて苛酷な不整合になるとかが起こるよう
ならば、発電機出力を切ることになる。検出器はまた整
合調整を助けろようなメータ表示を与えるのに使用でき
る。A feature not shown in the drawings is that there is an optional HF voltage detection and trip circuit that would be connected between the busbars, effectively between the CTs, so that if If the sensed voltage rises above a predetermined maximum allowable value, it may occur, for example, that the generator power is set too high or that the inductor is installed incorrectly, resulting in a severe mismatch. If so, the generator output will be cut off. The detector can also be used to provide meter readings to aid in alignment adjustment.

可変なカップリング変圧器Ｔは、発振管■への高圧供給
を変えるのに通常用いられるチョッピング技術を用いる
ことなく、出力ＶＡおよび電力を変えることができる。The variable coupling transformer T allows the output VA and power to be varied without using the chopping techniques normally used to vary the high voltage supply to the oscillator tube.

チョッピングｌ−１：溶接プロセス又は誘導加熱プロセ
スにとっておよび作業員の安全にとっての両方で出力で
の低周波リプルを受容レベルまで減らすだめの相当なろ
過（ｆ　ｌｌｔｅｒｉｎｇ）を必要とする。Chopping l-1: Requires significant filtering to reduce low frequency ripple at the output to an acceptable level, both for the welding or induction heating process and for personnel safety.

本発明に係る装置は接触溶接に適用でき、誘導加熱およ
びろう付けの適用では使用される単一ターン又は低イン
ピーダンスワークコイルをも有しており、ゆれども装置
は高電流を伴なう他の高周波低インピーダンス電力シス
テムにも適用できる。The device according to the invention can be applied to contact welding and also has single turn or low impedance work coils used in induction heating and brazing applications, although the device can also be used in other applications involving high currents. It can also be applied to high frequency low impedance power systems.

以下余白 付　録 典型的な回路要素値を次のように仮定する。Below margin Appendix Assume typical circuit element values as follows.

負荷抵抗（直列）　ＲＬＢ＝８ｍΩ 負荷インダクタンス（ＤＩ列）　ＬＬｓ＝０．０３μＨ
発電機周波数　ｆ＝４００ｋＨｚ 母線インダクタンス（３メートル）　ＬＢ＝０．１μＨ
変圧器ＫＶＡ転送効率　ＫＴ＝３０％（０，３）出力電
力　ＰＬ＝２００ｋＷ 負荷電流工、が次式で与えられる。Load resistance (series) RLB=8mΩ Load inductance (DI series) LLs=0.03μH
Generator frequency f=400kHz Bus bar inductance (3 meters) LB=0.1μH
Transformer KVA transfer efficiency KT = 30% (0,3) Output power PL = 200kW Load current is given by the following formula.

負荷誘導インピーダンスＸＬｓ＝＋ｊ２πｆＬＬ８−＋
ｊ２π（４００Ｘ１０　）Ｘ（０，０３Ｘ１０　）Ω＝
＋ｊＯ，０７５Ω これは抵抗ＲＬｌ＋に比べて高いので、負荷インピーダ
ンスは負荷の誘導インピーダンスにほぼ等しイ故ニ、Ｑ
荷’亀圧ＶＬ＝Ｉ　Ｌ×ＸＬ８＝５００　×０−７５Ｖ
＝３７５Ｖ ＝十ｊ２π（４００Ｘ１０　）（０，１Ｘ１０　）Ω”
＋ｊ０．２５Ω ６°９発電機の変圧器負荷インピーダンス＝＋ｊ０．２
５Ω＋ｊ　Ｏ，０７５Ω ＝＋ｊＯ，３２５Ω 鈍′亀様の変圧器二次電流（＝ＩＬ）＝５０００Ａ、°
１重電機の変圧器二次電圧 Ｖ、＝５０００Ｘ０．３２５Ｖ＝１６２５Ｖ。゛３発電
機の変圧器二次 ｖＡ＝　１６２５　ｘ　５０００Ｖ＝８１２５ＫＶＡ注
：出力Ｑ＝−■に＝熊−４０．６ 出力　２００ に、＝３０％なので、必安とされるタンク回路ＶＡが次
式で力えられる。Load inductive impedance XLs=+j2πfLL8−+
j2π(400X10)X(0,03X10)Ω=
+jO, 075Ω This is higher than the resistance RLl+, so the load impedance is almost equal to the inductive impedance of the load, so Q
Tortoise pressure VL=I L×XL8=500×0-75V
= 375V = 10j2π (400X10) (0,1X10)Ω”
+j0.25Ω 6°9 Generator transformer load impedance = +j0.2
5Ω+j O,075Ω =+jO,325Ω Obtuse transformer secondary current (=IL)=5000A, °
Secondary voltage V of transformer of 1 heavy electric machine = 5000 x 0.325V = 1625V.゛3 Generator transformer secondary vA = 1625 x 5000V = 8125KVA Note: Output Q = - ■ = Bear - 40.6 Output 200 = 30%, so the tank circuit VA that is considered to be cheap is the following formula I feel strong.

ＶＡ　＝　ｕｕｕ　ＫＶＡ　＝　２７ＭＶＡ０．３　− したがって、タンク回路負荷時のＱが次式で与えられる
。VA = uuu KVA = 27MVA0.3 - Therefore, the Q when the tank circuit is loaded is given by the following formula.

ＲＬ８　ｐＬＬＢ　ｊ　＃ＫＴおよび九の値は第１図の
回路の場合と同じであると仮定する。母線間隙が塊太し
ているので、母線インダクタンス（３メートル）ＬＢ＝
１μ■とする。Assume that the values of RL8 pLLB j #KT and 9 are the same as for the circuit of FIG. Since the bus bar gap is thick, the bus bar inductance (3 meters) LB=
It is assumed to be 1 μ■.

以前のように、ＩＬ＝５０００Ａオよび■Ｌ＝３７５’
Ｖ以前のように、負荷ＶＡ＝１８７５ＫＶＡｔ、たがっ
て、変圧器−次へのＭＡ大入力 アリ」ＫＶＡ　＝　６．２５　ＭＶＡ Ｏ１３ もし−次電圧Ｖｐ＝８ｋＶ　ｒｍｓならば、−次電流■
、−μ剣Ａ＝７８１Ａ 変圧器−次インピーダンス ＝＋ｊ旦り曳Ω＝＋ｊ１０．２４Ω ８１ 変圧器−次インダクタンス 一一貝””Ｈ＝　４．０７　ｔｔＨ ２πｆ 母線インダクタンス＝１μＨ ９°・発電機のタンクコンデンサでの電圧が次式で与え
られる。As before, IL=5000A and ■L=375'
As before, the load VA = 1875 KVAt, so the transformer-MA large input voltage to the next 'KVA = 6.25 MVA O13 If the - next voltage Vp = 8 kV rms, the - next current ■
, -μ sword A = 781A Transformer-order impedance = +j Ω = +j10.24Ω 81 Transformer-order inductance “”H = 4.07 ttH 2πf Bus bar inductance = 1μH 9°・Generator's The voltage across the tank capacitor is given by:

＝　９９６６　Ｖ　ｒｍｓ −’−タンク回路ＶＡ＝９９６６Ｘ７８１ＶＡ＝７．７
８ＭＶＡｌ、たがって、タンク回路負荷時のＱが次式で
与えられる。= 9966 V rms -'-Tank circuit VA=9966X781VA=7.7
8MVAl, therefore, the Q when the tank circuit is loaded is given by the following equation.

”Ｌ８　、ｂＬ８１ｆＩＫＴおよびＰＬについては上述
の場合と同じであると仮定するが、必要ならば・母線の
長さが３０メートルに増大しかつ固定インダクタンスが
加えられるので、有効母線インダクタンスＬＢ＝２μＨ
とする。” Assume that L8, bL81fIKT and PL are the same as above, but if necessary: The bus length increases to 30 meters and a fixed inductance is added, so the effective bus inductance LB = 2μH
shall be.

また、加えられた直列インダクタンスＬＴ８＝０．０１
μＨとしそして加えられた同調キャノぐシクンスｃ、＝
４μＨとする。これらの値を採用して、合計直列負荷イ
ンダクタンスは Ｌ　＝　０．４μＨ となシ、直列負荷リアクタンスは ＸＢ＝＋ｊ２πｆＬ ＝＋ｊ０．１Ω と々る。Also, the added series inductance LT8=0.01
μH and added tuning canonical sequence c,=
It is set to 4 μH. Adopting these values, the total series load inductance is L = 0.4μH, and the series load reactance is XB = +j2πfL = +j0.1Ω.

変換された有効分路抵抗 変換された有効分路インピーダンス ユ＋ｊＯ１１Ω （これは分路キャパシタンスＣＴによって同調される） 母線誘導インピーダンス ＸＢ＝＋ｊ２ｆｆｆＬ、＝＋ｊ２ｆ（４００ＸＩＵ　Ｘ
２Ｘ１０　）Ω＝＋ｊ５．０３Ω 、°１重電機の出力変圧器負荷インピーダンス＝５．１
９Ω 故に、発電機出力電圧 ＶＢ　＝　５．１９ｘ３９８Ｖ ＝２０６３Ｖ 発電機出力ＶＡ＝２０６３ｘ３９８ＶＡ＝８２１ＫＶＡ ＝４．１ ＝　２．７ＭＶＡ ００− ＝　１３．７Transformed effective shunt resistanceTransformed effective shunt impedance +jO11Ω (which is tuned by the shunt capacitance CT) Busbar inductive impedance XB = +j2fffL, = +j2f (400XIU
2X10)Ω=+j5.03Ω, °1 Heavy electrical machinery output transformer load impedance=5.1
9Ω Therefore, generator output voltage VB = 5.19x398V = 2063V Generator output VA = 2063x398VA = 821KVA = 4.1 = 2.7MVA 00- = 13.7

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は、先行技術に係る配列の回路図であシ、第２図
は、先行技術に係る別の配列の回路図であフ、 第３図は、本発明にしたがって改善された整合の配列の
回路図であシ、 第４図は、本発明に係る一対の母線および接触溶接装置
の作業ステーション端部でのインピーダンス整合部材の
斜視図であシ、 第５図は、第４図と同様な斜視図であって、可変インダ
クタンス装置の形での伺加整合部材を備えた一対の母線
を示す図であシ、 第６図は、本発明に係る誘導加熱装置の作業ステーショ
ン端部を示しており、第５図と同様な斜視図であシ、お
よび 第７図は、２つの低インピーダンス負荷が単一発電機に
平行に接続されている本発明に係る別の配列の回路図で
おる。 １０．１２・・・みぞ形部材、１４．１６・・・ノーズ
片、１８・・・接触子、２０Ａ〜２０Ｆ・・・コンデン
サ、３４・・・導体、４ｏ・・・可変インダクタンス器
、４６・・・導体棒、５ｏ・・・ワークコイル、５２・
・・ｆｉ’ｌストリップ 特許出願人 工唆トロヒーティングインタナヨヲフレ　リミティＫ”
特許出願代理人 弁理士　宵　木　朗 弁理士　西　舘　和　之 弁理士　内　１）幸　男 弁理士　山　口　昭　之 弁理士　西　山　雅　也 Ｆｉｇ、１゜ Ｆｉｇ、２゜ （Ｆｉｇ、３゜1 is a circuit diagram of an arrangement according to the prior art, FIG. 2 is a circuit diagram of another arrangement according to the prior art, and FIG. 3 is a circuit diagram of an improved matching according to the present invention. FIG. 4 is a perspective view of a pair of busbars according to the present invention and an impedance matching member at the end of a work station of a contact welding device; FIG. 6 is a similar perspective view showing a pair of busbars with additional matching members in the form of a variable inductance device; FIG. 5 is a perspective view similar to FIG. 5, and FIG. 7 is a circuit diagram of another arrangement according to the invention in which two low impedance loads are connected in parallel to a single generator. is. 10.12... Groove-shaped member, 14.16... Nose piece, 18... Contact, 20A to 20F... Capacitor, 34... Conductor, 4o... Variable inductor, 46... ...Conductor rod, 5o...Work coil, 52.
・・Fi'l Strip Patent Application Instigated Toro Heating Interna Yowo Fure Limiti K”
Patent application agent Akira Yoiki Patent attorney Kazuyuki Nishidate 1) Yukio Patent attorney Akira Yamaguchi Patent attorney Masaya NishiyamaFig, 1°Fig, 2°(Fig, 3°)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １、発振器および逓降出力変圧器を包含している交流発
電機、 前記発電機から加工片へ電力を伝えるために、前記変圧
器の二次巻線にその端部にて接続されている一対の伸び
た母線、 前記母線の他方端部を前記加工片に接続する手段、 前記発電機の動作周波数での前記母線の末端部および前
記加工片の有効インダクタンスを同調させるために、前
記母線の他方端部の領域内で前記一対の母線にわたるよ
うに接続されている少なくとも１１固のコンデンサ、 を含んでなる交流接触溶接装置。 ２、ｐｌ記装置が、前記他方端部の領域内で間隙をとっ
た位置で前記母線にわたるように接続されている複数の
コンデンサを包含している特許請求の範囲第１項記載の
装置 ３、前記装置が前記他方端部にて直列に結合されている
少なくとも１個の可変インダクタンスを會んでなる特許
請求の範囲第１項記載の装置。 ４、前記少なくとも１１面のＬ：ｉＪ変インダクタンス
が、前記母線のひとつに直列に前記末端部内で接続され
た可変長さの短絡回路スタ、プを包含している特許請求
の範囲第３項記載の装置。 ５、前記一対の母線は、その他方端部の領域内でその長
さの少なくとも一部にわたって、面と面とが向き合って
かつ離れている関係に装着された一対の伸びた金属スト
リップを含んでなり、そして、ｔｌｆｌｉ己コンデンサ
のそれぞれが前Ｈ己ストリッゾのいずれかの外向き表面
上に装着されかつその内（ｉｌ１１ターミナルが該表面
に直接に結合されおよびその外側ターミナルが前記スト
リップの間の間隙を橋渡している谷溝体を弁して他力の
ストリップに結合されている特許請求の範囲第１項記載
の装置。 ６、前記装置は前記一対のストリップにわたって接続さ
れている一対以上のコンデンサを含んでナシ、各対のコ
ンデンサの前記導体が他方のストリップの反対側側面の
それぞれに取付けられている特許請求の範囲第５項記載
の装置。 ７、　前記一対の母線は、その他方端部の領域内でその
長さの少なくとも一部にわたって、面と面とが向き合っ
てかつ離れている関係に装着された一対の伸びた金属ス
）　ＩＪツブを含んでなり、そして前記複数のコンデン
サが前記ストリップの一方又は他方の外向き表面上に交
互にかつ引続いた位置にて装着されている特許請求の範
囲第２項記載の装置。 ８、変圧器結合出力付きの発振器を包含する交流発電機
、 一対の母線であって、その入力端部が前記発電機の出力
に接続されておシかつその出力端部が０．５オーム以下
の負荷に接続するための手段を有している母線、 前記出力端部の領域にて前記母線の間に結合されたキャ
パシタンス手段、 を含んでなる金属加工材料の電気加熱交流装置０９、前
記接続するための手段が、前記一対の母線の出力端部に
装着された一対の接触子を宮んでなム該接触子が交流電
力の前記母線への適用次第に被溶接加工材料部材に同局
に接触する特許請求の範囲第８項記載の装置。 ｉｏ、ｒｒｉＪ記装置は前記母線の出力端部に装着され
た電気的負荷を含んでなり、該電気的負荷が誘導加熱コ
イルを言んでなる特許請求の範囲第８項記載の装置。 １１、前記一対の母線は、その長さの少なくとも一部に
わたって、背中合せに備えられかつ前記出力端部にて終
っている一対のみそ形部材を含んでなシ、前記キャノＪ
？シタンス手段が前記みぞ形部材上に装着されている％
許請求の範囲第８項記載の装置。 １２、前記装置が前記キャパシタンス手段と前記負荷接
続手段との間にて前記一対の母線内に直列０１にインダ
クタンスをさらに宮んでなる特許請求の範囲第１１項記
載の装置。 １３、前記キャパシタンス手段の少なくとも一部が少な
くとも１個のコンデンサを含んでなシ、該コンデンサの
内側ターミナルが前記ストリップの一方の外向き表面上
に装着されそして外側ターミナルがそのストＩＪツブの
側面端部を越えて伸び、前記ストリップの間の間隙を橋
渡しして前記ストリップの他方に付いている特許請求の
範囲第１１項記載の装置。 １４、前記キャパシタンス手段は前記ストリップの両方
の外向き表面上に装着された複数のコンデンサを含んで
なる特許請求の範囲第１３項記載の装置。 １５、前記複数のコンデンサは前記一対の母線の出力端
部から異なる距離での複数位置に装着されて、前記母線
間に分布キャパシタンスを形成している特許請求の範囲
第１４項記載の装置。 １６、　発振器および逓降変圧器を包含している交流発
電機、 前記変圧器に結合された少なくとも２つの出力回路、そ
して各出力回路が一対の母線であって前記変圧器に結合
された入力端部および各低インピーダンス負荷への接続
用出力端部を有する母線と、前記出力端部の領域にて前
記母線の間に結合されたキャパシタンス手段とを含んで
おり、を含んでなる金属加工材料の電気的処置用交流装
置。 １７、前記各出力回路が前記キヤ・やシタンス手段と前
記出力端部との間にて前記一対の母線内に直列接続の調
整可能インダクタンス手段を包含している特許請求の範
囲第１６項記載の装置。 １８、金属加工材料の電気的処理用装置での低インピー
ダンス負荷への接続のだめの母線集合体が、而と面とが
向き合ってかつ離れている関係に装着された一対の伸び
た金属ストリップと、前記ストリップの間で並列に接続
された複数のコンデンサと、前記ストリップの近接した
端部にての負荷接。 続手段とを含んでな９、前記コンデンサのそれぞれが前
記ストリップの一方の外向き表面上に装着されかつ前記
ストリップの間の間隙を橋渡しして前記ストリップの他
方に結合された導体を有している前記母線集合体。 １９、前記母線集合体が前記コンデンサと前記負荷接続
手段との間にて前記一対の母線のひとつ内に直列に結合
された可変インダクタンス器を包含しておシ、該可変イ
ンダクタンス器が前記余端ストリップのひとつでの破断
部から平行にかつ離されて外側に伸ひている一対の仮お
よび該板の間に置かれた位置調整可能な短絡部材を含ん
でなる特許請求の範囲第１８項記載の母線集合体。Claims: 1. An alternating current generator including an oscillator and a step-down output transformer; a secondary winding of the transformer at its end for transmitting power from the generator to the workpiece; a pair of elongated busbars connected together; means for connecting the other end of the busbar to the workpiece; and means for tuning the effective inductance of the ends of the busbar and the workpiece at the operating frequency of the generator. and at least 11 capacitors connected across the pair of busbars in the region of the other end of the busbars. 2. The device according to claim 1, wherein the device includes a plurality of capacitors connected across the bus bar at spaced positions within the region of the other end. 2. The device of claim 1, wherein said device includes at least one variable inductance coupled in series at said other end. 4. The L:iJ variable inductance of the at least 11 planes includes a short circuit strip of variable length connected in series with one of the busbars in the terminal end. equipment. 5. The pair of generatrix bars include a pair of elongated metal strips mounted in face-to-face and spaced apart relationship over at least a portion of their length in the region of the other end. and each of the tlfli self-capacitors is mounted on the outward facing surface of either of the front H self-strizzors and its inner (il11 terminal is bonded directly to that surface and its outer terminal is connected to the gap between said strips). 6. The device of claim 1, wherein the device is coupled to the external force strip by valving a groove body bridging the strips. 6. The device includes one or more pairs of capacitors connected across the pair of strips. 7. The device of claim 5, wherein the conductors of each pair of capacitors are attached to respective opposite sides of the other strip.7. a pair of elongated metal strips mounted in face-to-face and spaced apart relationship over at least a portion of their length within a region, and the plurality of capacitors are attached to the strip. 3. A device according to claim 2, mounted in alternating and successive positions on one or the other outwardly facing surface of the device. 8. An alternating current generator containing an oscillator with a transformer-coupled output, a pair of busbars, the input end of which is connected to the output of the generator, and the output end of which is 0.5 ohm or less. electrical heating alternating current device 09 for metalwork materials, said connection comprising: a busbar having means for connecting to a load; capacitance means coupled between said busbars in the region of said output end; means for connecting a pair of contacts mounted on output ends of the pair of busbars so that the contactors come into contact with the workpiece to be welded upon application of alternating current power to the busbars; An apparatus according to claim 8. 9. The apparatus of claim 8, wherein the apparatus comprises an electrical load mounted at the output end of the bus bar, the electrical load comprising an induction heating coil. 11. The pair of generating bars do not include, over at least part of their length, a pair of miso-shaped members arranged back to back and terminating in the output end;
? %, the resistance means being mounted on said groove-shaped member;
The apparatus according to claim 8. 12. The apparatus of claim 11, wherein said apparatus further comprises an inductance in series 01 within said pair of busbars between said capacitance means and said load connection means. 13. At least a portion of said capacitance means comprises at least one capacitor, the inner terminal of said capacitor being mounted on the outward facing surface of one of said strips and the outer terminal being mounted on the side end of said strip IJ tube. 12. A device according to claim 11, wherein the device extends over a portion of the strip and bridges the gap between the strips and attaches to the other of the strips. 14. The apparatus of claim 13, wherein said capacitance means comprises a plurality of capacitors mounted on both outwardly facing surfaces of said strip. 15. The device according to claim 14, wherein the plurality of capacitors are mounted at a plurality of positions at different distances from the output ends of the pair of busbars to form distributed capacitance between the busbars. 16. an alternator including an oscillator and a step-down transformer; at least two output circuits coupled to the transformer; and each output circuit being a pair of busbars having an input coupled to the transformer; a busbar having a section and an output end for connection to each low impedance load, and capacitance means coupled between said busbars in the region of said output end; AC device for electrical treatment. 17. The method according to claim 16, wherein each of said output circuits includes adjustable inductance means connected in series within said pair of busbars between said capacitance means and said output end. Device. 18. A pair of elongated metal strips mounted in face-to-face and spaced-apart relationship with a bus bar assembly for connection to a low impedance load in an apparatus for electrical processing of metal working materials; A plurality of capacitors connected in parallel between said strips and load connections at adjacent ends of said strips. 9, each of said capacitors having a conductor mounted on the outwardly facing surface of one of said strips and bridging the gap between said strips and coupled to the other of said strips. The said busbar aggregate. 19. The bus bar assembly includes a variable inductor coupled in series within one of the pair of bus bars between the capacitor and the load connection means, and the variable inductor is connected to the other end of the bus bar assembly. 19. A busbar according to claim 18, comprising a pair of temporary plates extending outwardly from the break in one of the strips and having an adjustable position between the plates. Aggregation.