感應(yīng)加熱系統(tǒng)、感應(yīng)加熱方法、輸出監(jiān)測(cè)裝置、輸出監(jiān)測(cè)方法和感應(yīng)加熱裝置制造方法【專利摘要】一種感應(yīng)加熱系統(tǒng),其包括:感應(yīng)加熱裝置,每個(gè)所述感應(yīng)加熱裝置包括高頻電流互感器、低頻電流互感器和加熱線圈;連接到所述高頻電流互感器的高頻輸入開關(guān);連接到所述低頻電流互感器的低頻輸入開關(guān);第一電源,以輸出高頻電力和低頻電力;第二電源;可以連接到所述第一電源的第一電源輸出開關(guān);可以連接到所述第二電源的第二電源輸出開關(guān);以及開關(guān)控制器。每個(gè)感應(yīng)加熱裝置包括加熱器控制器,其向所述開關(guān)控制器發(fā)送信號(hào),以打開所述第一電源輸出開關(guān)和所述第二電源輸出開關(guān)中的一個(gè),關(guān)閉另一個(gè),并打開或關(guān)閉每個(gè)所述高頻輸入開關(guān)和低頻輸入開關(guān)。【專利說(shuō)明】感應(yīng)加熱系統(tǒng)、感應(yīng)加熱方法、輸出監(jiān)測(cè)裝置、輸出監(jiān)測(cè)方法和感應(yīng)加熱裝置【
技術(shù)領(lǐng)域:
】[0001]本發(fā)明涉及一種用于將具有不同頻率的電力供應(yīng)到多個(gè)感應(yīng)加熱裝置的感應(yīng)加熱系統(tǒng)和感應(yīng)加熱方法,用于在從供電裝置向加熱線圈供應(yīng)電力以進(jìn)行感應(yīng)加熱時(shí)監(jiān)測(cè)輸出情況的輸出監(jiān)測(cè)裝置和輸出監(jiān)測(cè)方法,以及具有低頻電流互感器和高頻電流互感器的感應(yīng)加熱裝置?!?br>背景技術(shù):
】[0002]在第一個(gè)相關(guān)【
技術(shù)領(lǐng)域:
】的系統(tǒng)中,為了根據(jù)工件的形狀或工件待加熱的部分、或根據(jù)線圈相對(duì)于工件的布置、工件支撐方式等對(duì)工件進(jìn)行感應(yīng)加熱,配置了不同類型的多個(gè)感應(yīng)加熱裝置。例如,在進(jìn)行感應(yīng)加熱時(shí),由加熱線圈產(chǎn)生的磁通量從工件的外表面進(jìn)入工件的穿透深度取決于頻率,并且頻率根據(jù)熱處理層的厚度來(lái)選擇。為了使熱處理層加厚,使用低的頻率,并且為了使熱處理層變淺,使用高的頻率。為此,存在著通過(guò)配置具有不同輸出頻率的電源,并將所述電源通過(guò)開關(guān)分別連接到感應(yīng)加熱裝置構(gòu)造而成的系統(tǒng),以通過(guò)不同頻率對(duì)工件進(jìn)行感應(yīng)加熱(參見(jiàn)例如JP60-249288A)。[0003]此外,最近,已使用多個(gè)頻率而不是一個(gè)頻率進(jìn)行感應(yīng)加熱。例如,已通過(guò)將低頻和高頻在同時(shí)疊加來(lái)進(jìn)行感應(yīng)加熱。[0004]然而,如果針對(duì)一個(gè)感應(yīng)加熱裝置配置用于輸出多個(gè)頻率的電力的供電系統(tǒng),設(shè)備的規(guī)模變大,并且感應(yīng)加熱系統(tǒng)變得昂貴。此外,在JP60-249288A中公開的系統(tǒng)中,不可能在感應(yīng)加熱裝置中裝接形狀或尺寸不同的加熱線圈,并為每個(gè)加熱線圈自由地設(shè)置供電的時(shí)間圖。此外,如果設(shè)想使熱處理層的厚度對(duì)每個(gè)工件來(lái)說(shuō)不同,或者在單個(gè)感應(yīng)加熱裝置中進(jìn)行各種不同的熱處理例如淬滅和回火,由于對(duì)于供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)包括工件在內(nèi)的負(fù)載阻抗是不同的,因此必須設(shè)置大規(guī)模的供電系統(tǒng)或匹配電路,并且整個(gè)感應(yīng)加熱系統(tǒng)的規(guī)模因此變大。[0005]在第二個(gè)相關(guān)【
技術(shù)領(lǐng)域:
】的系統(tǒng)中,使用一個(gè)供電裝置向多個(gè)感應(yīng)加熱裝置供應(yīng)電力。這種系統(tǒng)包括例如高頻電源、具有與所述高頻電源相連的一次側(cè)的電流互感器、以及并聯(lián)到所述電流互感器的二次側(cè)的多個(gè)感應(yīng)加熱線圈(參見(jiàn)例如JP2009-158394A)。在這種系統(tǒng)中,在電流互感器的二次側(cè)上設(shè)置電壓檢測(cè)傳感器,并在與感應(yīng)加熱線圈相鄰的位置處設(shè)置電流檢測(cè)傳感器。在電壓檢測(cè)傳感器檢測(cè)的電壓值和電流檢測(cè)傳感器檢測(cè)的電流值的基礎(chǔ)上,監(jiān)測(cè)供應(yīng)到感應(yīng)加熱線圈的電功率的大小。[0006]然而,當(dāng)供電裝置通過(guò)分時(shí)多路轉(zhuǎn)換方法或疊加方法輸出電力時(shí),不可能監(jiān)測(cè)輸出狀況。此外,在多個(gè)供電裝置根據(jù)每個(gè)感應(yīng)加熱裝置所要求的供電條件供應(yīng)電力的情況下,無(wú)法確認(rèn)電力是否根據(jù)供電條件進(jìn)行供應(yīng)?!?br/>發(fā)明內(nèi)容】[0007]本發(fā)明的目的是提供一種能夠從單一電源系統(tǒng)向多個(gè)感應(yīng)加熱裝置供應(yīng)電力并為每個(gè)感應(yīng)加熱裝置自由設(shè)置供電的時(shí)間圖的感應(yīng)加熱系統(tǒng)和方法。[0008]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種能夠從供電裝置捕獲輸出狀態(tài)的輸出監(jiān)測(cè)裝置和輸出監(jiān)測(cè)方法。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種具有所述輸出監(jiān)測(cè)裝置的感應(yīng)加熱系統(tǒng)。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種能夠監(jiān)測(cè)電力是否根據(jù)感應(yīng)加熱裝置的指示根據(jù)供電條件進(jìn)行供應(yīng)的輸出監(jiān)測(cè)裝置和方法以及感應(yīng)加熱系統(tǒng)。[0009]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種需要較小安置空間并且能夠作為形成感應(yīng)加熱系統(tǒng)的多個(gè)感應(yīng)加熱裝置中的一個(gè)靈活地進(jìn)行感應(yīng)加熱的感應(yīng)加熱裝置。[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,一種感應(yīng)加熱系統(tǒng)包括:多個(gè)感應(yīng)加熱裝置,每個(gè)所述感應(yīng)加熱裝置包括高頻電流互感器、低頻電流互感器和加熱線圈,所述高頻電流互感器的二次側(cè)和所述低頻電流互感器的二次側(cè)并聯(lián)到所述加熱線圈;高頻輸入開關(guān),該高頻輸入開關(guān)連接到所述高頻電流互感器的一次側(cè);低頻輸入開關(guān),該低頻輸入開關(guān)連接到所述低頻電流互感器的一次側(cè);第一電源,該第一電源被構(gòu)造成調(diào)整高頻輸出時(shí)間和低頻輸出時(shí)間相對(duì)于輸出周期的比率,并輸出高頻電力和低頻電力;第二電源,該第二電源被構(gòu)造成輸出頻率與從所述第一電源輸出的電力的頻率不同的電力;第一電源輸出開關(guān),該第一電源輸出開關(guān)被配置成可連接到所述第一電源的低頻輸出端子;第二電源輸出開關(guān),該第二電源輸出開關(guān)被配置成可連接到所述第二電源的輸出端子;以及開關(guān)控制器,該開關(guān)控制器被構(gòu)造成為每個(gè)所述感應(yīng)加熱裝置控制所述高頻輸入開關(guān)和低頻輸入開關(guān),并控制所述第一電源輸出開關(guān)和第二電源輸出開關(guān),以便將至少一個(gè)所述感應(yīng)加熱裝置連接到所述第一電源和第二電源中的至少一個(gè)。每個(gè)所述感應(yīng)加熱裝置還包括加熱器控制器,該加熱器控制器被構(gòu)造成將開關(guān)請(qǐng)求信號(hào)發(fā)送到所述開關(guān)控制器,以打開所述第一電源輸出開關(guān)和第二電源輸出開關(guān)中的一個(gè),關(guān)閉所述第一電源輸出開關(guān)和第二電源輸出開關(guān)中的另一個(gè),并打開或關(guān)閉每個(gè)所述高頻輸入開關(guān)和低頻輸入開關(guān)。[0011]在收到所述開關(guān)請(qǐng)求信號(hào)之后,所述開關(guān)控制器控制所述第一電源輸出開關(guān)和第二電源輸出開關(guān),并且還控制與發(fā)送所述開關(guān)請(qǐng)求信號(hào)的感應(yīng)加熱裝置相連的所述高頻輸入開關(guān)和低頻輸入開關(guān)。當(dāng)所述開關(guān)控制器已根據(jù)所述開關(guān)請(qǐng)求信號(hào)完成控制時(shí),所述開關(guān)控制器向所述感應(yīng)加熱裝置發(fā)送開關(guān)完成信號(hào)。在收到所述開關(guān)完成信號(hào)之后,所述感應(yīng)加熱裝置控制所述第一電源的輸出和所述第二電源的輸出。[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一方面,一種感應(yīng)加熱方法包括:設(shè)置多個(gè)感應(yīng)加熱裝置,每個(gè)所述感應(yīng)加熱裝置具有加熱線圈、被構(gòu)造成調(diào)整高頻輸出時(shí)間和低頻輸出時(shí)間相對(duì)于輸出周期的比率并輸出高頻電力和低頻電力的第一電源、被構(gòu)造成輸出頻率與從所述第一電源輸出的電力的頻率不同的第二電源和開關(guān)部分;操作來(lái)自于一個(gè)所述感應(yīng)加熱裝置的所述開關(guān)部分,以選擇第一模式、第二模式、第三模式和第四模式中的一個(gè);以及對(duì)配置在所述一個(gè)感應(yīng)加熱裝置上的工件進(jìn)行感應(yīng)加熱。在所述第一模式中,所述一個(gè)感應(yīng)加熱裝置接受來(lái)自于所述第一電源的所述高頻電力和低頻電力中的一個(gè)。在所述第二模式中,所述一個(gè)感應(yīng)加熱裝置接受來(lái)自于所述第二電源的電力。在所述第三模式中,所述一個(gè)感應(yīng)加熱裝置通過(guò)分時(shí)方法接受來(lái)自于所述第一電源的不同頻率的電力。在所述第四模式中,所述一個(gè)感應(yīng)加熱裝置以疊加方式接受來(lái)自于所述第一電源的所述高頻電力和低頻電力中的一個(gè)以及來(lái)自于所述第二電源的電力。[0013]根據(jù)本發(fā)明的上述方面,所述電源系統(tǒng)被構(gòu)造成輸出多個(gè)頻率。所述電源系統(tǒng)可以向感應(yīng)加熱裝置同時(shí)或交替地輸出高頻和低頻。因此,可以任選地設(shè)定從所述電源系統(tǒng)向所述感應(yīng)加熱裝置供應(yīng)的電力的高頻分量與低頻分量的比率。因此,當(dāng)來(lái)自于所述電源系統(tǒng)的輸出頻率是H、f2和f3時(shí),可以提供等同于使用H、f2和f3之外的頻率進(jìn)行感應(yīng)加熱的情況下的效果(在后文中稱為“頻率效果”)。此外,由于所述多個(gè)感應(yīng)加熱裝置從單一電源系統(tǒng)供電,因此可以減小所述系統(tǒng)的尺寸。[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一方面,一種輸出監(jiān)測(cè)裝置適于裝接到一個(gè)以上供電裝置,每個(gè)供電裝置包括被構(gòu)造成將交流電轉(zhuǎn)變成直流電的換流器和被構(gòu)造成以給定頻率打開和關(guān)閉從所述換流器輸入的直流電的逆變器,所述供電裝置適于連接到單一加熱線圈以為所述單一加熱線圈供電。所述輸出監(jiān)測(cè)裝置包括:測(cè)量部分,該測(cè)量部分被構(gòu)造成在每個(gè)取樣時(shí)間測(cè)量從所述換流器輸出到所述逆變器的直流電的電流和電壓;以及處理單元,該處理單元被構(gòu)造成從在每個(gè)取樣時(shí)間由所述測(cè)量部分測(cè)量到的所述電流和電壓的值來(lái)獲得每個(gè)頻率的電功率的量,并根據(jù)所述每個(gè)頻率的電功率的量來(lái)獲得每個(gè)頻率的平均電功率。[0015]所述測(cè)量部分可以包括:電流和電壓測(cè)量單元,該電流和電壓測(cè)量單元被構(gòu)造成在每個(gè)取樣時(shí)間測(cè)量從所述換流器輸出到所述逆變器的所述直流電的所述電流和電壓;以及頻率測(cè)量單元,該頻率測(cè)量單元被構(gòu)造成計(jì)數(shù)每單位時(shí)間由所述逆變器做出的開關(guān)的次數(shù)。所述處理單元從在每個(gè)取樣時(shí)間由所述電流和電壓測(cè)量單元測(cè)量到的所述電流和電壓的值獲得每個(gè)頻率的電功率的量,并根據(jù)所述每個(gè)頻率的電功率的量獲得每個(gè)頻率的平均電功率。[0016]所述逆變器可以通過(guò)分時(shí)多路轉(zhuǎn)換,通過(guò)調(diào)整高頻輸出時(shí)間和低頻輸出時(shí)間相對(duì)于輸出周期的比率,從所述供電裝置中的一個(gè)向所述單一加熱線圈供應(yīng)高頻輸出電力和低頻輸出電力。所述處理單元根據(jù)由所述測(cè)量部分測(cè)量到的值來(lái)獲得來(lái)自于所述一個(gè)供電裝置的每個(gè)所述高頻和低頻輸出的平均電功率。[0017]所述一個(gè)以上供電裝置可以包括第一供電裝置和第二供電裝置,其中所述第一供電裝置的逆變器以第一頻率打開和關(guān)閉從所述第一供電裝置的換流器輸入的直流電,所述第二供電裝置的逆變器以第二頻率打開和關(guān)閉從所述第二供電裝置的換流器輸入的直流電,其中通過(guò)疊加所述第一頻率和所述第二頻率,將電力從所述第一和第二供電裝置輸出到所述單一加熱線圈。所述測(cè)量部分包括第一測(cè)量單元,該第一測(cè)量單元被配置成在每個(gè)取樣時(shí)間測(cè)量在所述第一供電裝置中從換流器輸出到逆變器的直流電的電流和電壓,以及第二測(cè)量單元,該第二測(cè)量單元被構(gòu)造成在每個(gè)取樣時(shí)間測(cè)量在所述第二供電裝置中從換流器輸出到逆變器的直流電的電流和電壓。所述處理單元從在每個(gè)取樣時(shí)間由所述第一測(cè)量單元測(cè)量到的電流和電壓來(lái)獲得所述第一頻率的電功率的量,從在每個(gè)取樣時(shí)間由所述第二測(cè)量單元測(cè)量到的電流和電壓來(lái)獲得所述第二頻率的電功率的量,并且根據(jù)每個(gè)頻率的電功率的量來(lái)獲得每個(gè)頻率的平均電功率。[0018]所述供電裝置可以通過(guò)開關(guān)部分裝接到多個(gè)各自具有單一加熱線圈的感應(yīng)加熱裝置,使得通過(guò)控制來(lái)自于所述多個(gè)感應(yīng)加熱裝置的開關(guān)部分,可以將所述供電裝置連接到任一所述感應(yīng)加熱裝置。所述處理單元被設(shè)置到每個(gè)所述感應(yīng)加熱裝置,并獲得由所述測(cè)量部分測(cè)量的值以確定每個(gè)頻率的平均電功率與發(fā)送到所述供電裝置的供電命令之間的一致性。[0019]根據(jù)本發(fā)明的另一方面,一種感應(yīng)加熱系統(tǒng)包括:供電裝置,該供電裝置具有被構(gòu)造成將交流電轉(zhuǎn)變成直流電的換流器,以及被構(gòu)造成以給定頻率打開和關(guān)閉從所述換流器輸入的直流電的逆變器;多個(gè)感應(yīng)加熱裝置;開關(guān)部分,該開關(guān)部分連接在所述供電裝置與所述多個(gè)感應(yīng)加熱裝置之間,以將從所述供電裝置供應(yīng)的電力選擇性地輸出到所述感應(yīng)加熱裝置中的一個(gè);以及輸出監(jiān)測(cè)裝置,該輸出監(jiān)測(cè)裝置包括被構(gòu)造成在每個(gè)取樣時(shí)間測(cè)量從所述換流器輸出到所述逆變器的直流電的電流和電壓的測(cè)量部分,以及被構(gòu)造成從在每個(gè)取樣時(shí)間由所述測(cè)量部分測(cè)量到的電流和電壓來(lái)獲得每個(gè)頻率的電功率的量,并且根據(jù)每個(gè)頻率的電功率的量來(lái)獲得每個(gè)頻率的平均電功率的處理單元。[0020]根據(jù)本發(fā)明的另一方面,一種感應(yīng)加熱系統(tǒng)包括:第一供電裝置,該第一供電裝置具有被構(gòu)造成將交流電轉(zhuǎn)變成直流電的換流器,以及被構(gòu)造成以第一頻率打開和關(guān)閉從所述換流器輸入的直流電的逆變器;第二供電裝置,該第二供電裝置具有被構(gòu)造成將交流電轉(zhuǎn)變成直流電的換流器,以及被構(gòu)造成以第二頻率打開和關(guān)閉從所述換流器輸入的直流電的逆變器;多個(gè)感應(yīng)加熱裝置;開關(guān)部分,該開關(guān)部分被構(gòu)造成將所述第一供電裝置和第二供電裝置中的至少一個(gè)選擇性地連接到所述感應(yīng)加熱裝置中的一個(gè);以及輸出監(jiān)測(cè)裝置,該輸出監(jiān)測(cè)裝置具有被構(gòu)造成在每個(gè)取樣時(shí)間測(cè)量從每個(gè)所述第一供電裝置和第二供電裝置的換流器輸出到逆變器的直流電的電流和電壓的測(cè)量部分,以及被構(gòu)造成從在每個(gè)取樣時(shí)間由所述測(cè)量部分測(cè)量到的電流和電壓來(lái)獲得每個(gè)所述第一頻率和所述第二頻率的電功率的量,并且根據(jù)每個(gè)所述第一頻率和所述第二頻率的電功率的量來(lái)獲得每個(gè)所述第一頻率和所述第二頻率的平均電功率的處理單元。[0021]根據(jù)本發(fā)明的另一方面,一種輸出監(jiān)測(cè)方法包括:在每個(gè)取樣時(shí)間測(cè)量以多個(gè)頻率被打開和關(guān)閉以進(jìn)行感應(yīng)加熱的一個(gè)以上直流電的電流和電壓;以及通過(guò)將在每個(gè)取樣時(shí)間在以每個(gè)所述頻率打開和關(guān)閉時(shí)測(cè)量到的電流和電壓之積相加,并用所述相加的積除以感應(yīng)加熱時(shí)間來(lái)獲得每個(gè)所述頻率的平均電功率,由此監(jiān)測(cè)來(lái)自于獲得的每個(gè)所述頻率的平均電功率的輸出電功率。[0022]根據(jù)本發(fā)明的另一方面,一種輸出監(jiān)測(cè)方法包括:在每個(gè)取樣時(shí)間測(cè)量通過(guò)分時(shí)方式以第一頻率和第二頻率被打開和關(guān)閉以輸出不同頻率的電力,從而通過(guò)分時(shí)多路轉(zhuǎn)換進(jìn)行感應(yīng)加熱的直流電的電流和電壓;通過(guò)將在每個(gè)取樣時(shí)間在以所述第一頻率打開和關(guān)閉時(shí)測(cè)量到的電流和電壓之積相加,并用所述相加的積除以感應(yīng)加熱時(shí)間來(lái)獲得所述第一頻率的平均電功率;通過(guò)將在每個(gè)取樣時(shí)間在以所述第二頻率打開和關(guān)閉時(shí)測(cè)量到的電流和電壓之積相加,并用所述相加的積除以感應(yīng)加熱時(shí)間來(lái)獲得所述第二頻率的平均電功率;以及監(jiān)測(cè)來(lái)自于獲得的每個(gè)所述第一頻率和所述第二頻率的平均電功率的輸出電功率。[0023]所述輸出監(jiān)測(cè)方法可以進(jìn)一步包括根據(jù)所述第一頻率的平均電功率的值和所述第二頻率的平均電功率的值是否以時(shí)間序列變化,來(lái)監(jiān)測(cè)指示所述第一頻率與第二頻率之間的切換的信號(hào)的異常。[0024]根據(jù)本發(fā)明的另一方面,一種輸出監(jiān)測(cè)方法包括:在每個(gè)取樣時(shí)間,測(cè)量當(dāng)以交替方式將第一直流電以第一頻率打開和關(guān)閉并將第二直流電以第二頻率打開和關(guān)閉以進(jìn)行感應(yīng)加熱時(shí),所述第一直流電和第二直流電的電流和電壓;通過(guò)將在每個(gè)取樣時(shí)間在以所述第一頻率打開和關(guān)閉時(shí)測(cè)量到的電流和電壓之積相加,并用所述相加的積除以感應(yīng)加熱時(shí)間來(lái)獲得所述第一頻率的平均電功率;通過(guò)將在每個(gè)取樣時(shí)間在以所述第二頻率打開和關(guān)閉時(shí)測(cè)量到的電流和電壓之積相加,并用所述相加的積除以感應(yīng)加熱時(shí)間來(lái)獲得所述第二頻率的平均電功率;以及監(jiān)測(cè)來(lái)自于獲得的每個(gè)所述第一頻率和所述第二頻率的平均電功率的輸出電功率。[0025]根據(jù)本發(fā)明的另一方面,一種輸出監(jiān)測(cè)方法包括:在每個(gè)取樣時(shí)間,測(cè)量當(dāng)將第一直流電以第一頻率打開和關(guān)閉并將第二直流電以第二頻率打開和關(guān)閉,并將所述第一頻率和所述第二頻率疊加以進(jìn)行感應(yīng)加熱時(shí),所述第一直流電和第二直流電的電流和電壓;通過(guò)將在每個(gè)取樣時(shí)間在以所述第一頻率打開和關(guān)閉時(shí)測(cè)量到的電流和電壓之積相加,并用所述相加的積除以感應(yīng)加熱時(shí)間來(lái)獲得所述第一頻率的平均電功率;通過(guò)將在每個(gè)取樣時(shí)間在以所述第二頻率打開和關(guān)閉時(shí)測(cè)量到的電流和電壓之積相加,并用所述相加的積除以感應(yīng)加熱時(shí)間來(lái)獲得所述第二頻率的平均電功率;以及監(jiān)測(cè)來(lái)自于獲得的每個(gè)所述第一頻率和所述第二頻率的平均電功率的輸出電功率。[0026]根據(jù)上述本發(fā)明的方面,在以所述第一頻率、第二頻率或其他任選的頻率打開和關(guān)閉之前,在每個(gè)取樣時(shí)間測(cè)量所述直流電的電流和電壓,并且從在每個(gè)取樣時(shí)間測(cè)量到的所述直流電的電流和電壓獲得每個(gè)頻率的電功率。因此,可以監(jiān)測(cè)實(shí)際輸出電功率,這在過(guò)去尚未實(shí)現(xiàn)。因此,即使在使用一個(gè)以上供電裝置通過(guò)分時(shí)多路轉(zhuǎn)換方法或疊加方法進(jìn)行輸出時(shí),也可以監(jiān)測(cè)輸出情況。此外,即使在所述直流電打開和關(guān)閉的頻率被任選地指定時(shí),也可以監(jiān)測(cè)實(shí)際輸出電功率。例如,當(dāng)通過(guò)從所述感應(yīng)加熱裝置控制所述供電裝置,隨后將所述感應(yīng)加熱裝置切換以連接到所述供電裝置,而將一個(gè)所述感應(yīng)加熱裝置與所述供電裝置相連以供電時(shí),可以監(jiān)測(cè)所述供電裝置是否根據(jù)由所述感應(yīng)加熱裝置指示的供電條件輸出電力。[0027]根據(jù)本發(fā)明的另一方面,一種感應(yīng)加熱裝置包括:加熱線圈,以及以并聯(lián)方式連接在所述加熱線圈中的低頻電流互感器和高頻電流互感器。所述低頻電流互感器包括初級(jí)繞組、次級(jí)繞組以及耦合所述初級(jí)繞組和所述次級(jí)繞組的芯。所述高頻電流互感器包括初級(jí)繞組和次級(jí)繞組。所述低頻電流互感器布置在所述高頻電流互感器下方。所述感應(yīng)加熱裝置可以被構(gòu)造成可裝接從具有不同阻抗的多個(gè)加熱線圈中選擇的加熱線圈,并且可裝接從具有滿足對(duì)應(yīng)于所述加熱線圈的阻抗匹配條件的不同初級(jí)和次級(jí)繞組匝數(shù)的多個(gè)低頻電流互感器中選擇的低頻電流互感器。[0028]所述感應(yīng)加熱裝置可以進(jìn)一步包括:安裝框架,該安裝框架支撐所述低頻電流互感器和高頻電流互感器;以及更換機(jī)構(gòu),該更換機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述安裝框架上以更換所述低頻電流互感器。所述更換機(jī)構(gòu)包括在所述安裝框架的前后方向上延伸的前后向支架,以及所述低頻電流互感器安裝在其上并在所述前后向支架上移動(dòng)的托架。當(dāng)所述托架向前移動(dòng)時(shí),所述低頻電流互感器被配置在使所述低頻電流互感器連接到所述加熱線圈的位置處。當(dāng)所述托架向后移動(dòng)時(shí),所述低頻電流互感器被配置在使所述低頻電流互感器不與所述高頻電流互感器在豎直方向上重疊的位置處。[0029]所述更換機(jī)構(gòu)還可以包括:底板,該底板具有用于所述托架的移動(dòng)表面并支承在所述前后向支架上,使得所述底板可以在前后方向上移位;前移位裝置,該前移位裝置連接所述底板和安裝框架以使所述底板相對(duì)于安裝框架向前移位;傾斜部件,該傾斜部件配置在所述前后向支架的前端側(cè)處,使得所述底板的前端側(cè)放置在其上并具有前方高的傾斜;以及豎直移位裝置,該豎直移位裝置配置在所述底板的后端側(cè)處,以使所述底板的后端側(cè)在豎直方向上相對(duì)于所述安裝框架移位。所述豎直移位裝置可以使所述底板向前移位,以將所述底板的前端側(cè)放置在所述傾斜部件上。所述前移位裝置和豎直移位裝置可以被配置在所述底板的后端側(cè)上。[0030]根據(jù)上述本發(fā)明的方面,由于所述低頻電流互感器和高頻電流互感器布置在彼此頂上,因此減小了布置空間并可以減小尺寸。此外,由于所述低頻電流互感器具有芯并因此比所述高頻電流互感器更重,因此通過(guò)將所述低頻電流互感器安排在所述高頻電流互感器下方,降低了所述裝置的重心,由此可以以穩(wěn)定的方式安裝所述整個(gè)裝置?!緦@綀D】【附圖說(shuō)明】[0031]圖1是示出了本發(fā)明的實(shí)施例的感應(yīng)加熱系統(tǒng)的構(gòu)造的圖。[0032]圖2是示意示出了從圖1中的第一電源輸出的波形的圖。[0033]圖3是示出了在圖1中示出的感應(yīng)加熱系統(tǒng)中,在電源系統(tǒng)與加熱線圈之間的電路構(gòu)造的電路圖。[0034]圖4是示出了在圖1中示出的感應(yīng)加熱系統(tǒng)中,在電源系統(tǒng)與加熱線圈之間的另一種電路構(gòu)造的電路圖。[0035]圖5是示意示出了從圖3中示出的第一電源輸出并控制的信號(hào)波形的圖。[0036]圖6是示意示出了圖1中示出的感應(yīng)加熱裝置的布置和構(gòu)造的側(cè)視圖。[0037]圖7是示意示出了圖6中示出的感應(yīng)加熱裝置的下方支承部分的側(cè)視圖。[0038]圖8A是示出了圖6中示出的感應(yīng)加熱裝置中托架和底板的后端附近部分的局部俯視圖,圖8B是示出了托架的局部側(cè)視圖。[0039]圖9是示出了圖6中示出的感應(yīng)加熱裝置中托架和底板的后端附近部分的局部后視圖。[0040]圖1OA至1C是示出了圖6中示出的感應(yīng)加熱裝置中托架和底板的前端附近部分的局部側(cè)視圖。更具體來(lái)說(shuō),圖1OA是示出了低頻電流互感器被放置在安裝框架上的情形的圖,圖1OB是示出了將低頻電流互感器從圖1OA的狀態(tài)移位到托架上的過(guò)程的圖,圖1OC是示出了低頻電流互感器被安裝在托架板上并被取出的情形的圖。[0041]圖1lA和IlB分別是示出了高頻供電通路和低頻供電通路被配置在導(dǎo)管框架上的狀態(tài)的橫截面圖和俯視圖。[0042]圖12A和12B分別是示出了圖1中的感應(yīng)加熱系統(tǒng)中每個(gè)開關(guān)的構(gòu)造的俯視圖和前視圖。[0043]圖13是示出了通過(guò)圖1的感應(yīng)加熱系統(tǒng),每個(gè)感應(yīng)加熱裝置對(duì)工件進(jìn)行感應(yīng)加熱的順序的圖,并示出了第一感應(yīng)加熱裝置通過(guò)分時(shí)方法從第一電源接受電力供應(yīng)并進(jìn)行感應(yīng)加熱的情況。[0044]圖14是示出了通過(guò)圖1的感應(yīng)加熱系統(tǒng),每個(gè)感應(yīng)加熱裝置對(duì)工件進(jìn)行感應(yīng)加熱的順序的圖,并示出了第一感應(yīng)加熱裝置通過(guò)疊加方法從第一電源和第二電源接受電力供應(yīng)并進(jìn)行感應(yīng)加熱的情況。[0045]圖15是示出了一個(gè)電源系統(tǒng)能夠向多少感應(yīng)加熱裝置供應(yīng)電力的時(shí)間圖。在圖15中,(a)示出了使用兩個(gè)感應(yīng)加熱裝置的情況,(b)示出了使用三個(gè)感應(yīng)加熱裝置的情況,并且(C)示出了使用五個(gè)感應(yīng)加熱裝置的情況。[0046]圖16A至16D是示出了在使用每個(gè)感應(yīng)加熱裝置的情況下用于為包括開關(guān)控制器的系統(tǒng)控制單元設(shè)定加熱條件的條件設(shè)定屏的示例的圖。更具體來(lái)說(shuō),圖16A示出了步驟的條件設(shè)定的示例,圖16B示出了分時(shí)方法的第一設(shè)定表,圖16C示出了分時(shí)方法的第二設(shè)定表,圖16D是疊加方法的第一表。[0047]圖17是示出了輸出監(jiān)測(cè)屏的示例的圖。[0048]圖18是用于解釋第一輸出監(jiān)測(cè)方法的圖。[0049]圖19是用于解釋第二輸出監(jiān)測(cè)方法的圖。在圖19中,(a)示出了DC電壓和DC電流隨時(shí)間的變化,(b)至(e)分別示出了DT信號(hào)、整體低頻電力消耗、整體高頻電力消耗和加熱信號(hào)隨時(shí)間的變化。[0050]圖20是示出了輸出監(jiān)測(cè)裝置的構(gòu)造的框圖。[0051]圖21是示出了通過(guò)疊加方法供應(yīng)電力的情況的圖,并以時(shí)間順序示出了第一頻率的輸出的存在或不存在和第二頻率的輸出的存在或不存在。【具體實(shí)施方式】[0052]在后文中,將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例的感應(yīng)加熱系統(tǒng)。[0053]感應(yīng)加熱系統(tǒng)的整體構(gòu)造[0054]圖1是示出了本發(fā)明的實(shí)施例的感應(yīng)加熱系統(tǒng)的構(gòu)造的圖。如圖1中所示,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的感應(yīng)加熱系統(tǒng)I包括多個(gè)感應(yīng)加熱裝置10、包括第一電源21和第二電源26的電源系統(tǒng)20以及插置在電源系統(tǒng)20與感應(yīng)加熱裝置10之間并開關(guān)電源系統(tǒng)20與感應(yīng)加熱裝置10之間的連接的開關(guān)部分30。開關(guān)部分30包括連接到第一電源21的第一電源輸出開關(guān)31、連接到第二電源26的第二電源輸出開關(guān)32以及連接到單個(gè)感應(yīng)加熱裝置10的輸入側(cè)的高頻輸入開關(guān)33和低頻輸入開關(guān)34。在圖1中,示出了三個(gè)感應(yīng)加熱裝置10。然而,可以設(shè)置兩個(gè)或四個(gè)以上或一個(gè)感應(yīng)加熱裝置。在后文中,針對(duì)設(shè)置三個(gè)感應(yīng)加熱裝置的情況,將描述每個(gè)單元的構(gòu)造。[0055]感應(yīng)加熱裝置[0056]在圖1中,作為感應(yīng)加熱裝置10,設(shè)置了第一、第二和第三感應(yīng)加熱裝置10AU0B和10C。每個(gè)感應(yīng)加熱裝置10包括高頻電流互感器11、低頻電流互感器12、加熱線圈13和加熱器控制器14。[0057]每個(gè)高頻電流互感器11和低頻電流互感器12包括初級(jí)繞組和次級(jí)繞組。每個(gè)感應(yīng)加熱裝置10的匝數(shù)比取決于感應(yīng)加熱裝置是用于高頻還是低頻。每個(gè)高頻電流互感器11和低頻電流互感器12可以具有例如鐵芯的芯。每個(gè)高頻電流互感器11可以為空心而不具有芯。高頻電流互感器11是否具有芯取決于感應(yīng)加熱裝置10。換句話說(shuō),在感應(yīng)加熱系統(tǒng)I的至少一個(gè)感應(yīng)加熱裝置10中,高頻電流互感器11具有空心,沒(méi)有芯,并且低頻電流互感器12具有芯。[0058]在每個(gè)高頻電流互感器11和低頻電流互感器12中,次級(jí)繞組并聯(lián)到加熱線圈13。在這里,加熱線圈13的形狀和尺寸根據(jù)將要在單個(gè)感應(yīng)加熱裝置10中進(jìn)行感應(yīng)加熱的工件來(lái)選擇。因此,加熱線圈13的阻抗取決于加熱線圈13。[0059]電源系統(tǒng)[0060]電源系統(tǒng)20包括第一電源21和第二電源26。[0061]第一電源21改變高頻輸出時(shí)間和低頻輸出時(shí)間相對(duì)于輸出周期的比率,并輸出不同頻率的電力。第一電源21在短時(shí)間內(nèi)交替輸出例如200kHz的高頻和例如1kHz的低頻。在時(shí)間(被稱為輸出周期)T內(nèi),第一電源21在0%至100%之間調(diào)整高頻和低頻的輸出比。圖2是不意不出了從第一電源21輸出的波形的圖。水平軸表不時(shí)間,豎直軸表不低頻的占空比DT和輸出強(qiáng)度。如圖2中所示,在例如100msec輸出周期T中,在時(shí)間\中輸出低頻,在時(shí)間tH中輸出高頻。在輸出周期中從第一電源21僅輸出低頻電壓或電流的情況下,低頻的占空比被設(shè)定到100%,并且在僅輸出高頻電壓或電流的情況下被設(shè)定到0%。輸出周期T是時(shí)間\和時(shí)間tH之和,并且在僅輸出低頻時(shí)的時(shí)間\相對(duì)于輸出周期T的比率(t/r)被稱為輸出比,輸出比t/r可以在ο至I的范圍內(nèi)任意設(shè)定。輸出比是低頻的占空比。另外,高頻的占空比被定義為通過(guò)從I中減去低頻的占空比而獲得的值。因此,輸出比可以被設(shè)定到0%以使第一電源21僅輸出高頻,或者可以被設(shè)定到100%以使第一電源21僅輸出低頻。[0062]第二電源26輸出頻率與第一電源21的輸出頻率不同的電力。例如,第二電源26輸出例如3kHz或8.5kHz的低頻電力。因此,只有第二電源26可以向每個(gè)感應(yīng)加熱裝置10供應(yīng)電力,或者第一電源21可以輸出高頻,并且第二電源可以只輸出低頻,使得通過(guò)高頻和低頻的合成波向每個(gè)感應(yīng)加熱裝置10的加熱線圈供應(yīng)電力。[0063]在本發(fā)明的實(shí)施例中,由于第一電源21和第二電源26以不同頻率向每個(gè)感應(yīng)加熱裝置10供應(yīng)電力,因此可以將工件加熱到從工件的外表面起不同的深度并加熱到不同溫度。更詳細(xì)的描述將在下文做出。[0064]開關(guān)部分[0065]開關(guān)部分30包括多個(gè)開關(guān),以開關(guān)第一電源21和第二電源26的電源系統(tǒng)20與單個(gè)感應(yīng)加熱裝置10的連接。開關(guān)部分30包括連接到第一電源21的低頻輸出端子的第一電源輸出開關(guān)31、連接到第二電源26的輸出端子的第二電源輸出開關(guān)32、單個(gè)感應(yīng)加熱裝置10的高頻輸入開關(guān)33和低頻輸入開關(guān)34,并且開關(guān)控制器35整體控制單個(gè)開關(guān)31至34的開關(guān)。[0066]在每個(gè)感應(yīng)加熱裝置10中,高頻輸入開關(guān)33連接到高頻電流互感器11的初級(jí)繞組,并且低頻輸入開關(guān)34連接到低頻電流互感器12的初級(jí)繞組。開關(guān)控制器35控制第一電源的輸出開關(guān)31、第二電源的輸出開關(guān)32和單個(gè)感應(yīng)加熱裝置10的高頻輸入開關(guān)33和低頻輸入開關(guān)34。[0067]通過(guò)開關(guān)部分從電源系統(tǒng)向每個(gè)感應(yīng)加熱裝置供電的方法[0068]正如已知的,由于趨膚效應(yīng),在低頻下,渦電流在從工件的外表面起直至深部的區(qū)域流動(dòng),并且在高頻下,渦電流僅在工件的外表面附近、即淺部區(qū)域流動(dòng)。在這種效應(yīng)的基礎(chǔ)上,在例如淬火和回火的各種感應(yīng)加熱處理中,可以通過(guò)頻率差異來(lái)控制硬化層的深度。在本說(shuō)明書中,這種效應(yīng)將被稱為頻率效應(yīng)。當(dāng)實(shí)際進(jìn)行感應(yīng)加熱處理時(shí),為了獲得適當(dāng)厚度的硬化層,選擇輸出適當(dāng)頻率的電源。[0069]圖1中示出的感應(yīng)加熱系統(tǒng)包括電源系統(tǒng)20,其是兩種類型的電源即第一電源21和第二電源26的組合。因此,可以通過(guò)分時(shí)方法僅使用第一電源21來(lái)供應(yīng)電力,并且也可以通過(guò)將來(lái)自于第一電源21的高頻輸出與來(lái)自于第二電源26的低頻輸出疊加的所謂的疊加方法,向每個(gè)加熱線圈13供應(yīng)電力。在使用分時(shí)方法的情形中,控制從第一電源21輸出的高頻fH和低頻fL的輸出比。因此,獲得了由高頻fH與低頻fL之間的頻率f(fL〈f〈fH)提供的感應(yīng)加熱效應(yīng)(在后文中,這種效應(yīng)將被稱為頻率效應(yīng))。在使用疊加方法的情況下,控制頻率,即從第一電源21輸出的高頻和從第二電源26輸出的低頻的功率比。因此,獲得了由高頻與低頻之間的頻率提供的感應(yīng)加熱效應(yīng)。換句話說(shuō),不僅在分時(shí)方法中,而且在疊加方法中,單一電源系統(tǒng)20具有多頻率電源的功能。[0070]在開關(guān)部分30中,連接到任選的一個(gè)感應(yīng)加熱裝置10的高頻輸入開關(guān)33和低頻輸入開關(guān)34可以被打開,以從電源系統(tǒng)20向感應(yīng)加熱裝置10供電。因此,可以使用單一電源系統(tǒng)20,根據(jù)加熱條件向每個(gè)感應(yīng)加熱裝置10供電。[0071]由于本發(fā)明的實(shí)施例完全裝備有如上所述用于輸出多個(gè)頻率的電源系統(tǒng)20,因此可以從電源系統(tǒng)20向每個(gè)感應(yīng)加熱裝置10同時(shí)或交替輸出高頻和低頻。因此,可以任意選擇從電源系統(tǒng)20向每個(gè)感應(yīng)加熱裝置10供應(yīng)的電力的低頻分量與高頻分量的比率,并通過(guò)感應(yīng)加熱獲得頻率效應(yīng)。[0072]此外,如圖1中所示,一個(gè)以上感應(yīng)加熱裝置10根據(jù)由開關(guān)控制器35的連接開關(guān)被連接到單一電源系統(tǒng)20,并且通過(guò)開關(guān)控制器3來(lái)進(jìn)行例如頻率選擇、輸出比調(diào)整和例如高頻和低頻的強(qiáng)度的各種參數(shù)設(shè)定。因此,在每個(gè)感應(yīng)加熱裝置10中,可以進(jìn)行感應(yīng)加熱以便獲得適當(dāng)?shù)念l率效應(yīng)。由于使用單一電源系統(tǒng)20,電源系統(tǒng)20的利用率提高,并且根據(jù)通過(guò)最適頻率進(jìn)行的有效感應(yīng)加熱獲得了節(jié)約空間的效果和節(jié)約能量的效果。[0073]在這里,每個(gè)感應(yīng)加熱裝置10具有加熱器控制器14,并且加熱器控制器14連接到開關(guān)控制器35。開關(guān)控制器35連接到第一電源21的電源控制器21x、第二電源26的電源控制器26x、第一電源的輸出開關(guān)31、第二電源的輸出開關(guān)32以及連接到單個(gè)感應(yīng)加熱裝置10的高頻輸入開關(guān)33和低頻輸入開關(guān)34。因此,來(lái)自于第一電源21、第二電源26和單個(gè)感應(yīng)加熱裝置10的加熱器控制器14的所有信號(hào)被輸入到開關(guān)控制器35。由開關(guān)控制器35向第一電源21、第二電源26和單個(gè)感應(yīng)加熱裝置10的加熱器控制器14以及連接到單個(gè)感應(yīng)加熱裝置10的高頻輸入開關(guān)33和低頻輸入開關(guān)34輸出所有命令信號(hào)。由于這些原因,開關(guān)控制器35可以被稱為系統(tǒng)控制單元。[0074]感應(yīng)加熱系統(tǒng)中的電路構(gòu)造[0075]現(xiàn)在,將以在圖1中示出的感應(yīng)加熱系統(tǒng)I中,開關(guān)控制器35打開第一電源的輸出開關(guān)31,關(guān)閉第二電源的輸出開關(guān)32,打開連接到第一感應(yīng)加熱裝置1A的高頻輸入開關(guān)33和低頻輸入開關(guān)34,并關(guān)閉連接到其他感應(yīng)加熱裝置1B和1C的高頻輸入開關(guān)33和低頻輸入開關(guān)34的情況為例,更詳細(xì)地描述電源系統(tǒng)20與加熱線圈13之間的電路構(gòu)造。即使在打開連接到第一感應(yīng)加熱裝置1A之外的其他特定感應(yīng)加熱裝置1B或1C的高頻輸入開關(guān)33和低頻輸入開關(guān)34的情況下,這種電路構(gòu)造也同樣適用。然而,由于電源系統(tǒng)20與單個(gè)感應(yīng)加熱裝置10之間的供電通路的距離取決于感應(yīng)加熱裝置10,因此供電通路的電感不同。就這件事而言,為了簡(jiǎn)化解釋,供電通路的電路常數(shù)之間的差別將不被提起。[0076]圖3是示出了在圖1的感應(yīng)加熱系統(tǒng)中,電源系統(tǒng)20與加熱線圈13之間的電路構(gòu)造的電路圖。圖3示出了第一電源的輸出開關(guān)31以及連接到感應(yīng)加熱裝置中的一個(gè)的高頻輸入開關(guān)33和低頻輸入開關(guān)34處于打開狀態(tài)下的情況。起到電源系統(tǒng)20作用的第一電源21具有高頻輸出端子和低頻輸出端子。高頻電流互感器11的一次側(cè)連接到高頻輸出端子。低頻電流互感器12連接到低頻輸出端子。加熱線圈13并聯(lián)到高頻電流互感器11和低頻電流互感器12的每個(gè)二次側(cè)。[0077]第一電源21包括:構(gòu)造成將從商用電源2供應(yīng)的商用電力轉(zhuǎn)變成直流電的換流器21a,以及構(gòu)造成將從換流器21輸出的直流電轉(zhuǎn)變成給定頻率的逆變器21b。換流器21a和逆變器21b兩者由起到電源控制器21x作用的逆變器控制單元21c控制,并且具體來(lái)說(shuō),逆變器21b根據(jù)來(lái)自于逆變器控制單元21c的控制信號(hào)將直流電轉(zhuǎn)變成指定頻率。高通濾波器21d和低通濾波器21e相對(duì)于逆變器21b并聯(lián)。高頻輸出端子被設(shè)置在高通濾波器21d的輸出側(cè)上,低頻輸出端子被設(shè)置在低通濾波器21e的輸出側(cè)上。[0078]在高頻電流互感器11中,通過(guò)初級(jí)繞組Ila和次級(jí)繞組Ilb構(gòu)建變壓器。在圖3中示出的情況下,次級(jí)繞組Ilb串聯(lián)到兩個(gè)線圈Ild和lie。在線圈Ild與線圈lie之間插入有電容器He。電容器Ilc的電容被設(shè)定成使電容器Ilc針對(duì)高頻具有低阻抗并針對(duì)低頻具有聞阻抗。因此,可以向加熱線圈13施加具有聞?lì)l和低頻的良好平衡的電力。[0079]在低頻電流互感器12中,通過(guò)初級(jí)繞組12a和次級(jí)繞組12b構(gòu)建了變壓器。在圖3中示出的情況下,將多個(gè)抽頭12c裝接到初級(jí)繞組12a以便可以調(diào)節(jié)匝數(shù)。設(shè)置例如鐵芯的芯12d以促進(jìn)初級(jí)繞組12a和次級(jí)繞組12b的相互感應(yīng)。此外,將匯流條分別連接到次級(jí)繞組12b的兩個(gè)末端,并將每個(gè)匯流條連接到加熱線圈13。在圖3中,匯流條被示出為它們的阻抗12e和12f。阻抗12e和12f形成一種濾波器,使得高頻不從高頻電流互感器11向低頻電流互感器12輸入。[0080]如上所述,每個(gè)高頻電流互感器11和低頻電流互感器12不僅包括由初級(jí)繞組和次級(jí)繞組構(gòu)成的變壓器,而且包括用于在加熱線圈13與電源系統(tǒng)20之間獲取阻抗匹配的匹配電路。此外,由于高頻電流互感器11和低頻電流互感器12并聯(lián)到加熱線圈13,因此它們分別包括濾波電路,使得即使低頻流入到高頻電流互感器11的二次側(cè)中,所述低頻也不能輸入到次級(jí)繞組11b,并且即使高頻流入到低頻電流互感器12的二次側(cè)中,所述高頻也不能輸入到次級(jí)繞組12b。因此,每個(gè)電流互感器也可以被稱為調(diào)整電路,其包括變壓器、匹配電路和濾波電路。[0081]圖4是示出了在圖1中示出的感應(yīng)加熱系統(tǒng)中,電源系統(tǒng)20與加熱線圈13之間的另一種電路構(gòu)造的電路圖。圖4示出了第二電源的輸出開關(guān)32以及連接到感應(yīng)加熱裝置中的一個(gè)的高頻輸入開關(guān)33和低頻輸入開關(guān)34處于打開狀態(tài)下的情況。[0082]圖4中示出的電路與圖3中示出的電路的區(qū)別在于第二電源26通過(guò)第二電源的輸出開關(guān)32連接到低頻電流互感器12。例如,如圖4中所示,第二電源26具有與第一電源21相同的電路構(gòu)造。然而,第二電源26與第一電源21的區(qū)別在于在用作電源控制器26x的逆變器控制單元26c對(duì)換流器26a和逆變器26b的控制中,對(duì)逆變器26b的控制總是使得特定頻率的電力被輸出。[0083]高頻電流互感器和低頻電流互感器的布置[0084]在圖1中示出的系統(tǒng)構(gòu)造中,每個(gè)感應(yīng)加熱裝置10包括高頻電流互感器11和低頻電流互感器12。如上所述,高頻電流互感器11沒(méi)有芯,而低頻電流互感器12具有芯。高頻電流互感器11沒(méi)有芯的原因在于,在高頻下,施加到變壓器的一次側(cè)的電壓比低頻情況下更高,因此難以容易地使有芯的變壓器能夠抵抗所述高電壓。[0085]一般來(lái)說(shuō),芯由鐵芯等構(gòu)成。因此,低頻電流互感器12比高頻電流互感器11更重。因此,在將高頻電流互感器11和低頻電流互感器12—個(gè)布置在另一個(gè)之上時(shí),將有芯的低頻電流互感器12配置在下側(cè),并將高頻電流互感器11配置在低頻電流互感器12上(參見(jiàn)圖6)。因此,與高頻電流互感器11和低頻電流互感器12并排水平布置的情況相比,可以減小感應(yīng)加熱裝置10在俯視圖中的尺寸。尤其是,在如圖1中所示的使用單一電源系統(tǒng)20向多個(gè)感應(yīng)加熱裝置10供應(yīng)電力的情況下,使電源系統(tǒng)20與感應(yīng)加熱裝置10之間的距離盡可能短是優(yōu)選的。在這種情況下,電源系統(tǒng)20與感應(yīng)加熱裝置10之間的例如匯流條的連接導(dǎo)線短,因此可能不必考慮連接導(dǎo)線對(duì)電感部件的影響。此外,在電源系統(tǒng)20與感應(yīng)加熱裝置10之間,電壓降減少。[0086]低頻電流互感器的更換-1[0087]在本發(fā)明的實(shí)施例的感應(yīng)加熱系統(tǒng)I中,加熱線圈13根據(jù)工件熱處理區(qū)域的形狀和尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)并配置在感應(yīng)加熱裝置10中,并且根據(jù)工件的加熱條件、是否合并頻率、每種頻率的大小等進(jìn)行選擇。此外,為了對(duì)不同種類的工件進(jìn)行感應(yīng)加熱,將根據(jù)每個(gè)工件的加熱條件設(shè)計(jì)的加熱線圈13裝接到單個(gè)感應(yīng)加熱裝置10中,并根據(jù)為單個(gè)感應(yīng)加熱裝置10使用單一電源系統(tǒng)20所設(shè)定的加熱條件,將電力從電源系統(tǒng)20供應(yīng)到感應(yīng)加熱裝置10。因此,對(duì)于每個(gè)感應(yīng)加熱裝置10來(lái)說(shuō),加熱線圈13是不同的。[0088]在如上所述高頻電流互感器11具有初級(jí)繞組Ila和次級(jí)繞組Ilb但是不具有例如鐵芯的芯的情況下,難以將連接到高頻電流互感器11的輸出端子側(cè)的加熱線圈13的阻抗變化傳遞到電源系統(tǒng)20。因此,在加熱線圈13具有高阻抗的情況下,從電源系統(tǒng)20觀察到的負(fù)載側(cè)的阻抗變化沒(méi)有增加。[0089]然而,低頻電流互感器12包括初級(jí)繞組12a和次級(jí)繞組12b,并包括例如鐵芯的芯12d以提高初級(jí)繞組12a與次級(jí)繞組12b之間的耦合。因此,如果連接到低頻電流互感器12的輸出端子側(cè)的加熱線圈13被更換,加熱線圈13的阻抗變化容易傳遞到電源系統(tǒng)20。因此,在加熱線圈13具有高阻抗的情況下,從電源系統(tǒng)20觀察到的負(fù)載側(cè)的阻抗變高,并且獲取阻抗匹配變難。[0090]因此,在更換加熱線圈13的情況下,可能必需將低頻電流互感器12更換為初級(jí)繞組12a與次級(jí)繞組12b的匝數(shù)比不同的低頻電流互感器。就此而言,可以考慮如圖3中所示向低頻電流互感器12中的初級(jí)繞組12a設(shè)置大量抽頭,以便拓寬匝數(shù)比的可調(diào)節(jié)范圍。然而,在向初級(jí)繞組12a設(shè)置大量抽頭的情況下,例如在根據(jù)匝數(shù)具有從4T至8T的抽頭的變壓器中,如果對(duì)能夠在4T抽頭處獲取匹配的工件進(jìn)行感應(yīng)加熱,在8T抽頭處產(chǎn)生兩倍于4T抽頭上的電壓的電壓。由于初級(jí)繞組12a上的電壓變成例如最高4000V的極高的電壓,因此根據(jù)匹配條件,如果這一電壓被施加到4T抽頭,則在8T抽頭處產(chǎn)生8000V的電壓。此夕卜,由于第一電源21的輸出極大。例如最大600kW,發(fā)生例如火花的絕緣擊穿的可能性提高。因此,設(shè)置許多抽頭來(lái)開關(guān)低頻電流互感器12的初級(jí)繞組是不實(shí)用的。[0091]低頻電流互感器的更換-2[0092]在以分時(shí)方法從電源系統(tǒng)20向加熱線圈13交替供應(yīng)高頻和低頻的情況下,在低頻下獲取阻抗匹配比在高頻下更加困難。圖5是示意示出了從圖3中所示的第一電源21輸出和控制的信號(hào)波形。水平軸表不時(shí)間,豎直軸表不信號(hào)強(qiáng)度。在圖5中,(a)不出了來(lái)自于第一電源21的輸出的開/關(guān)的波形,(b)示出了低頻的占空比的波形,(c)示出了第一電源21的DC電壓Vdc的波形,(d)示出了第一電源21的DC電流Idc。[0093]在打開第一電源21的輸出以交替輸出低頻和高頻的情況下,如果低頻輸出狀態(tài)轉(zhuǎn)變到高頻輸出狀態(tài),則DC電流Idc開始提高。相反,如果高頻輸出狀態(tài)轉(zhuǎn)變到低頻輸出狀態(tài),則DC電流Idc開始降低。對(duì)于從電源系統(tǒng)20觀察到的負(fù)載的阻抗來(lái)說(shuō),例如,在如圖5中所示的高頻阻抗低于低頻阻抗的情況下,也就是說(shuō)在高頻與低頻之間的阻抗差大的情況下,每當(dāng)在高頻與低頻之間進(jìn)行切換時(shí)DC電流Idc如圖5中所示提高或降低。因此,優(yōu)選地將從電源側(cè)觀察到的高頻和低頻的阻抗調(diào)節(jié)到相同程度。為了進(jìn)行這種調(diào)節(jié),更換低頻電流互感器。[0094]感應(yīng)加熱裝置的每個(gè)部分的布置和構(gòu)造[0095]因此,在本發(fā)明的實(shí)施例中,可以設(shè)置例如通過(guò)改裝來(lái)更換低頻電流互感器的機(jī)構(gòu)(在后文中被稱為更換機(jī)構(gòu))。作為解釋更換機(jī)構(gòu)的前提,將描述高頻電流互感器11、低頻電流互感器12、加熱線圈13以及用于將它們電連接的供電通路(在后文中被稱為“輸電匯流條”或簡(jiǎn)稱為“匯流條”)在感應(yīng)加熱裝置10中的布置、構(gòu)造等。[0096]感應(yīng)加熱裝置的整體構(gòu)造[0097]圖6是示意示出了感應(yīng)加熱裝置的布置和構(gòu)造的側(cè)視圖。如圖6中所示,在感應(yīng)加熱裝置10中,將低頻電流互感器12和高頻電流互感器11安裝并支承在安裝框架80上。將低頻電流互感器12和高頻電流互感器11分別通過(guò)一次側(cè)匯流條81和83連接到開關(guān)(在圖6中未示出),并通過(guò)二次側(cè)匯流條82并聯(lián)到加熱線圈13。在下文中,將在用于加熱和冷卻工件的淬火機(jī)器的假設(shè)基礎(chǔ)上進(jìn)行描述。[0098]圖6示出了更換機(jī)構(gòu)90,其通過(guò)組裝各種部件被構(gòu)造成補(bǔ)充物,使得在最初在安裝框架80上沒(méi)有設(shè)置用于更換低頻電流互感器12的任何機(jī)構(gòu)的情況下,可以更換配置在安裝框架80上的低頻電流互感器12。為了能夠向后方(在圖6中向觀察者的左側(cè))撤出低頻電流互感器12,作為另一種更換機(jī)構(gòu),可以在低頻電流互感器12的兩側(cè)表面的下端部分處設(shè)置滾筒,并且可以將用于將低頻電流互感器12導(dǎo)向后方的例如導(dǎo)軌的引導(dǎo)部件裝接到安裝框架80。在這種情況下,可以組裝比將在下面參考圖6至1C描述的更換機(jī)構(gòu)90更簡(jiǎn)單的更換機(jī)構(gòu)。[0099]加熱線圈[0100]將加熱線圈13連接到與高頻電流互感器11和低頻電流互感器12相連的板狀二次側(cè)匯流條82,使得加熱線圈13被二次側(cè)匯流條支撐。在感應(yīng)加熱裝置10中,作為加熱線圈13,選擇并安裝具有與工件的熱處理區(qū)域相對(duì)應(yīng)的形狀和大小的加熱線圈。在感應(yīng)加熱裝置10中,設(shè)置了用于在感應(yīng)加熱后注入淬火液的淬火液注入噴嘴84。[0101]電流互感器[0102]高頻電流互感器11包括如上所述的初級(jí)繞組和次級(jí)繞組。在高頻電流互感器11的初級(jí)繞組和次級(jí)繞組中,分別設(shè)置了液體通路,以允許來(lái)自于冷卻液系統(tǒng)(未示出)的冷卻液通過(guò)。[0103]低頻電流互感器12包括如上所述的初級(jí)繞組、次級(jí)繞組和芯。芯聯(lián)結(jié)初級(jí)繞組和次級(jí)繞組。在本發(fā)明的實(shí)施例中,準(zhǔn)備初級(jí)繞組和次級(jí)繞組的匝數(shù)不同的多個(gè)低頻電流互感器12,從它們之中選擇與加熱線圈13相對(duì)應(yīng)并滿足阻抗匹配條件的一個(gè)低頻電流互感器,并將其配置在安裝框架80上。甚至在低頻電流互感器12的初級(jí)繞組和次級(jí)繞組中也分別設(shè)置了液體通路,以允許來(lái)自于冷卻液系統(tǒng)(未示出)的冷卻液通過(guò)。[0104]在低頻電流互感器12的后端表面上設(shè)置了接頭86,并將一次側(cè)匯流條83連接到接頭86,使得一次側(cè)匯流條是可移除的。在低頻電流互感器12的前端部分上設(shè)置了接頭87,并將二次側(cè)匯流條82連接到接頭87,使得第二匯流條是可移除的。低頻電流互感器12的初級(jí)繞組和次級(jí)繞組的液體通路分別通過(guò)聯(lián)接器連接到冷卻液系統(tǒng),并且可以與聯(lián)接器分開。如果將連接解除使得液體通路與聯(lián)接器分開,則聯(lián)接器的內(nèi)部閥關(guān)閉流通通路。[0105]安裝框架[0106]安裝框架80由中空和實(shí)心形狀的角鋼材料形成。安裝框架80包括在上方部分處用于支承高頻電流互感器11的上方支承部分88,以及設(shè)置在上方支承部分88下方用于支承低頻電流互感器12的下方支承部分89。在上方支承部分88和下方支承部分89的前方配置加熱線圈13。上方支承部分88和下方支承部分89的前表面被用于將上方支承部分和下方支承部分與加熱位置分隔開的覆蓋部件91覆蓋。只要安裝框架80具有這種構(gòu)造,安裝框架的形狀不限于圖6中示出的形狀。[0107]更換機(jī)構(gòu)[0108]如上所述,在存在裝接到安裝框架80的簡(jiǎn)單的更換機(jī)構(gòu)的情況下,可以使用這一更換機(jī)構(gòu)。在安裝框架80上不存在更換機(jī)構(gòu)的情況下,制備下述的更換機(jī)構(gòu)。[0109]如圖7中所示,在下方支承部分89中,通過(guò)組裝來(lái)構(gòu)造用于更換低頻電流互感器12的更換機(jī)構(gòu)90。這種改裝的更換機(jī)構(gòu)90包括:固定到安裝框架80并在前后方向上延伸的前后向支架92,支承在前后向支架92上以能夠在前后方向上移位的底板93,以及可以在底板93頂部的移動(dòng)表面上前后向移動(dòng)的托架94。如果安裝框架80最初沒(méi)有更換機(jī)構(gòu),當(dāng)將如圖1OA中所示配置在安裝框架80上的低頻電流互感器12用另一個(gè)低頻電流互感器更換時(shí),工人將底板93插入到低頻電流互感器12與前后向支架92之間,以便將底板93向前側(cè)移位。然后,底板93在裝接到安裝框架80前側(cè)的傾斜部件96上向前移動(dòng),使得底板93略微上升(圖10B)。正如將在下面描述的,工人通過(guò)豎直移位裝置97抬升托架板94b的后端以便調(diào)平托架板94b,由此用托架板94b支承低頻電流互感器12并與安裝框架80之間形成間隙(圖10C),然后將低頻電流互感器12與托架94一起向后滑動(dòng)。[0110]前后向支架92可以是安裝框架80的一部分,或者可以是例如固定到安裝框架80的板部的部件。前后向支架92被構(gòu)造成以足夠強(qiáng)度穩(wěn)定地支承底板93,以支承低頻電流互感器12。如圖8A至9所示,底板93具有能夠支承低頻電流互感器12的強(qiáng)度,并在頂上具有用于托架94的移動(dòng)表面93a。在底板93的頂表面的左右邊緣處,設(shè)置了大致彼此平行地在前后方向上延伸的底板肋條93c。底板肋條93c的設(shè)置能夠確保底板93的強(qiáng)度并使底板93變薄。[0111]如圖8A至9所示,將一對(duì)側(cè)緣弓I導(dǎo)單元80a固定到安裝框架80,以在前后方向上沿著底板93的左右邊緣延伸。如果安裝框架最初沒(méi)有更換機(jī)構(gòu),則低頻電流互感器12由所述一對(duì)側(cè)緣引導(dǎo)單元80a支承。將底板93配置在所述一對(duì)側(cè)緣引導(dǎo)單元80a之間,并安裝到前后向支架92上。左側(cè)和右側(cè)底板肋條93c的外表面分別可以朝向側(cè)緣引導(dǎo)單元80a的內(nèi)表面滑動(dòng)。因此,可以通過(guò)側(cè)緣弓I導(dǎo)單元80a引導(dǎo)底板肋條93c,使得底板93在前后方向上移位。盡管沒(méi)有特別限制,但底板93優(yōu)選地水平配置。[0112]在底板93的后端側(cè)的左側(cè)和右側(cè)上,設(shè)置了前移位裝置95以連接底板93和安裝框架80,并使底板93可以相對(duì)于安裝框架80前后移位。前移位裝置95包括:在底板93的后端側(cè)的右側(cè)和右側(cè)處固定到安裝框架的固定塊95a、被配置成從底板93的后端左右突出并面朝固定塊95a的后側(cè)的底板突出部分93b、以及通過(guò)底板突出部分93b固定到固定塊95a的推進(jìn)螺桿部分95b。在前移位裝置95中,可以旋轉(zhuǎn)推進(jìn)螺桿部分95b的螺旋部件95c以按壓底板突出部分93b,由此使底板93前進(jìn)。[0113]如圖10中所示,在安裝框架80的與底板93的前端側(cè)相對(duì)應(yīng)的位置處,將傾斜部件96設(shè)置并固定在前后向支架92上。傾斜部件96具有梯度,使得它的前側(cè)較高。作為傾斜部件96,使用在左右方向上在下方支承部分89的整個(gè)寬度上延伸的楔形板。如果底板93由前移位裝置95推進(jìn),底板93的前端側(cè)可以在傾斜部件96上移動(dòng),并且可以根據(jù)前進(jìn)的量相對(duì)于前后向支架92升高底板93的前端側(cè)。[0114]如圖7至8B中所示,豎直移位裝置97被設(shè)置在底板93的后端側(cè)上,并用于使底板93的后端側(cè)相對(duì)于安裝框架80豎直移位。例如,豎直移位裝置97由擰到底板93的后端側(cè)的多個(gè)螺釘部件構(gòu)成。每個(gè)螺釘部件可以擰進(jìn)底板中以從安裝框架80的前后向支架92升聞底板93。[0115]如圖7至9中所示,托架94包括:板狀托架板94b、分別在托架板94b的下表面的左和右邊緣側(cè)面上在前后方向上以直線布置并且能夠滾動(dòng)的多個(gè)左滾筒98和多個(gè)右滾筒98、以及把手94a,其固定在托架板94b的后端側(cè)上,使得把手從托架板的上表面突出。在托架板94b的下表面上,設(shè)置了沿著左和右滾筒98的直線在前后方向上延伸的一對(duì)托架肋條94c。因此,可以確保托架板94b的強(qiáng)度并使托架板94b變薄。在托架94的每側(cè)上,彼此平行地布置至少三個(gè)以上滾筒98,優(yōu)選地更多滾筒98。由于配置了許多滾筒98,因此可以將低頻電流互感器12的重量分散加載在各個(gè)滾筒98上。通過(guò)螺栓或螺釘而不是焊接將每個(gè)部件固定到托架94。因此,可以防止托架94變形并在小空間中穩(wěn)定地操作托架94。[0116]托架板94b被形成為平板形狀,并且在托架板94b的左側(cè)和右側(cè)的前端側(cè)和后端側(cè)上配置有凸輪從動(dòng)件94d,以緊靠左和右底板肋條93c的內(nèi)表面并在其上滾動(dòng)。當(dāng)多個(gè)滾筒98在底板93的移動(dòng)表面93a上滾動(dòng)時(shí),凸輪從動(dòng)件94d緊靠底板肋條93c的內(nèi)表面并在其上滾動(dòng)。因此,托架94可以沿著底板93上的底板肋條93c前后移動(dòng)。[0117]優(yōu)選地,如圖圖8A和SB中所示,可以將用于鎖定低頻電流互感器12的前端邊緣的夾具99和用于鎖定低頻電流互感器12的后端邊緣的夾具99裝接到托架板94b的頂表面。夾具99將低頻電流互感器12定位在托架板94b上的預(yù)定位置處。夾具99形成為桿狀,并被固定成在托架94的寬度方向上延伸。在夾具99的側(cè)表面上設(shè)置引導(dǎo)表面99a,以在將低頻電流互感器12放置在托架板94b上時(shí)引導(dǎo)低頻電流互感器12的前端邊緣或后端邊緣。[0118]在托架板94b的多個(gè)位置中的每個(gè)處,設(shè)置了用于夾具99的多個(gè)固定位置。因此,可以選擇固定位置并固定夾具99,從而能夠?qū)A具用于在前后方向上長(zhǎng)度不同的多個(gè)低頻電流互感器12。通過(guò)夾具固定螺釘99b將夾具99分別固定到托架94的頂表面。每個(gè)夾具99的夾具固定螺釘99b可以相對(duì)于相應(yīng)夾具99的寬度方向的中心偏心地配置在一側(cè)上,在前后方向上顛倒并固定,由此可以將每個(gè)夾具99的引導(dǎo)表面99a在兩個(gè)位置之間改變。因此,可以使用相同的夾具99將在前后方向上長(zhǎng)度不同的低頻電流互感器12定位在托架94上。[0119]其上放置有低頻電流互感器12的托架94可以前進(jìn),從而將低頻電流互感器12配置在與加熱線圈13的連接位置Pl處,并且可以后撤,從而將低頻電流互感器12配置在更換位置P2處。[0120]如圖1OA和1B中所示,在安裝框架80面朝托架94的前部邊緣的位置處,設(shè)置了緊靠托架94的托架制動(dòng)器80b??梢哉{(diào)整托架制動(dòng)器80b的突出量,以調(diào)整與托架94的接觸位置并將低頻電流互感器12準(zhǔn)確配置在連接位置處。[0121]設(shè)置在下方支承部分89的前側(cè)上的覆蓋部件91具有覆蓋下方支承部分89的前側(cè)的大小,并且被配置成使得配置在連接位置Pl處的低頻電流互感器12的前端表面可以緊靠并牢固地裝接到覆蓋部件。在覆蓋部件91的中心處形成連接開口91a,以允許低頻電流互感器12的接頭87配置在其中。在連接開口91a周圍配置有環(huán)形裝填物91b以包圍連接開口91a。如果低頻電流互感器12被配置在連接位置Pl處,低頻電流互感器12的接頭87的外周牢固裝接到裝填物91b。由于裝填物91b,當(dāng)在加熱位置處注入淬火液時(shí),可以確保防止淬火液透入到覆蓋部件中。通過(guò)調(diào)節(jié)托架制動(dòng)器80b的接觸位置,可以調(diào)節(jié)裝填物91b的沖入范圍。[0122]現(xiàn)在,將描述將如圖6中所示的安裝在不具有更換機(jī)構(gòu)的安裝框架80上的低頻電流互感器12A更換為另一個(gè)低頻電流互感器12B的情況。[0123]在如圖6中所示的不具有更換機(jī)構(gòu)的安裝框架80中,將一次側(cè)匯流條83連接到低頻電流互感器12A的后側(cè)的接頭86,將二次側(cè)匯流條82連接到低頻電流互感器12A的前側(cè)的接頭87,并將加熱線圈13連接到二次側(cè)匯流條82。將高頻電流互感器11的次級(jí)繞組和低頻電流互感器12A的次級(jí)繞組相對(duì)于加熱線圈13并聯(lián)連接。通過(guò)聯(lián)接器將一次側(cè)匯流條83、二次側(cè)匯流條82和低頻電流互感器12A的初級(jí)繞組和次級(jí)繞組的液體通路連接到冷卻液系統(tǒng)。在這種情況下,低頻電流互感器12A與一次側(cè)匯流條83斷開,低頻電流互感器12A與二次側(cè)匯流條82斷開,并且冷卻液通路的聯(lián)接器被移除。[0124]通過(guò)這種方式,將低頻電流互感器12A準(zhǔn)備好更換。首先,如圖1OA中所示,在前后向支架92的前方左和右端側(cè)面上靠近覆蓋部件91將傾斜部件96配置成從后到前變高。在這種情況下,如圖1OA中所示,低頻電流互感器12B由安裝框架80的角,具體來(lái)說(shuō)為側(cè)緣引導(dǎo)單元80a的上端的運(yùn)載支承物80c的角來(lái)支承。[0125]接下來(lái),將底板93插入到低頻電流互感器12A與前后向支架92之間,并在底板93上驅(qū)動(dòng)托架94,以便將托架94插入到低頻電流互感器12A與底板93之間,直到托架制動(dòng)器80b緊靠安裝框架80。在這種狀態(tài)下,在低頻電流互感器12A與托架94之間仍存在間隙。[0126]接下來(lái),將前移位裝置95配置在底板93的后端側(cè)的左和右側(cè)上,并連接到底板93和安裝框架80。旋轉(zhuǎn)前移位裝置95的螺旋部件95c以將底板93向前移位,使得向前的小的力通過(guò)根據(jù)傾斜部件96的傾斜度的楔效應(yīng)引起向上的大的力。通過(guò)這種方式,將底板93向前移位,以在前方裝接到安裝框架80的前側(cè)的傾斜部件96上移動(dòng),使得底板93略微升聞。[0127]接下來(lái),豎直移位裝置97升高托架板94b的后端以便調(diào)平托架板94b,從而用托架板94b支承低頻電流互感器12并與安裝框架80之間形成間隙(圖10C),然后將低頻電流互感器12與托架94一起向后側(cè)滑動(dòng)。在這種情況下,由于延伸板93d被配置成在底板93的后側(cè)上平滑地連接到底板93的頂表面,因此低頻電流互感器12A與托架94一起移動(dòng)到低頻電流互感器12A不與高頻電流互感器11豎直重疊的更換位置P2,并將其取出。接下來(lái),在托架94仍處于更換位置P2處的情況下,通過(guò)例如起重機(jī)(未示出)將低頻電流互感器12A從托架94上取下。[0128]接下來(lái),通過(guò)例如起重機(jī)(未示出)將另一個(gè)低頻電流互感器12B安裝在托架板94b上,并使托架94在底板93上前進(jìn)。使托架板94b的前端緊靠托架制動(dòng)器80b,以使托架94停止。通過(guò)這種方式,可以在前后方向上進(jìn)行定位,以便將低頻電流互感器12配置在連接位置Pl處。[0129]接下來(lái),如圖8A和8B中所示,為了固定托架94,通過(guò)固定部件94e將托架94固定到底板93。[0130]在這里,低頻電流互感器12B的后側(cè)的接頭86和低頻電流互感器12B的前側(cè)的接頭87,被配置在略高于低頻電流互感器12A更換之前一次側(cè)匯流條83和二次側(cè)匯流條82的位置處。因此,用于一次側(cè)匯流條83和二次側(cè)匯流條82的安裝孔可以被擴(kuò)大以用于位置調(diào)整,并將一次側(cè)匯流條和二次側(cè)匯流條連接到安裝孔。[0131]如上所述,當(dāng)?shù)装?3、傾斜部件96和前移位裝置95組裝在一起時(shí),可以通過(guò)底板93、傾斜部件96、前移位裝置95和托架94將更換機(jī)構(gòu)90改裝到安裝框架80。[0132]在改裝后,在更換低頻電流互感器12的情況下,從底板93取下固定部件94e,將底板93上的托架94退出,并取出低頻電流互感器。[0133]因此,在使用感應(yīng)加熱裝置10在工件上進(jìn)行淬火處理的情況下,選擇與工件和待淬火的面積相對(duì)應(yīng)的加熱線圈13,并選擇滿足與所選加熱線圈13相對(duì)應(yīng)的阻抗匹配條件的低頻電流互感器12。即使在高頻電流互感器11事先被配置在安裝框架80的上方支承部分88上的情況下,也可以將所選的低頻電流互感器12配置在下方支承部分89處。[0134]由于低頻電流互感器12和高頻電流互感器11如圖6中所示彼此豎直重疊配置,因此可以減少布置空間。此外,由于低頻電流互感器12具有芯并且重量大于高頻電流互感器11,因此如果將低頻電流互感器12配置在高頻電流互感器11下方,可以降低感應(yīng)加熱裝置10的重心并穩(wěn)定地配置整個(gè)感應(yīng)加熱裝置10。[0135]在感應(yīng)加熱裝置10中,低頻電流互感器12和高頻電流互感器11并聯(lián)連接到加熱線圈13,并且低頻電流互感器12和高頻電流互感器11分別通過(guò)開關(guān)連接到電源系統(tǒng)20。因此,如果將開關(guān)適當(dāng)?shù)亻_關(guān),可以執(zhí)行各種加熱效果,并根據(jù)工件的熱處理區(qū)域執(zhí)行適當(dāng)?shù)募訜?。[0136]具體來(lái)說(shuō),可以從具有不同阻抗的多個(gè)加熱線圈13中選擇任一個(gè),將它安裝在二次側(cè)匯流條82上,并且可以從初級(jí)繞組與次級(jí)繞組的匝數(shù)比不同的多個(gè)低頻電流互感器12中,選擇滿足與加熱線圈13相對(duì)應(yīng)的阻抗匹配條件的一個(gè)低頻電流互感器。低頻電流互感器12的更換可以滿足與加熱線圈13相對(duì)應(yīng)的阻抗匹配條件,并根據(jù)工件有效地執(zhí)行各種加熱效果。[0137]在這里,更換機(jī)構(gòu)90不限于圖1中示出的感應(yīng)加熱系統(tǒng)I的每個(gè)感應(yīng)加熱裝置10,而是可以甚至使用在下列情況下。例如,即使在具有一個(gè)電流互感器的感應(yīng)加熱裝置10中,在電流互感器上配置有另一個(gè)部件并因此不可能從上方拆除或裝接電流互感器的情況下,如果設(shè)置如上所述的更換機(jī)構(gòu)90,也可以容易地進(jìn)行電流互感器的裝接和拆除。如果電流互感器損壞,可以從安裝框架80取出電流互感器并修理電流互感器。[0138]在圖1中示出的感應(yīng)加熱系統(tǒng)I中,單個(gè)電源系統(tǒng)20向多個(gè)感應(yīng)加熱裝置10供應(yīng)電力。因此,從電源系統(tǒng)20到感應(yīng)加熱裝置10,具體來(lái)說(shuō)到裝接于感應(yīng)加熱裝置10的高頻輸入開關(guān)33和低頻輸入開關(guān)34,使用匯流條進(jìn)行供電。由于沒(méi)有為每個(gè)感應(yīng)加熱裝置10設(shè)置單一電源系統(tǒng)20,因此不可能減小各個(gè)感應(yīng)加熱裝置10與單個(gè)電源系統(tǒng)20之間的距離。為此設(shè)置了匯流條以確保所述距離。另一方面,在本發(fā)明的實(shí)施例的感應(yīng)加熱系統(tǒng)I中,使用單個(gè)電源系統(tǒng)20供應(yīng)大量具有幾千伏量級(jí)的高電壓的電力。對(duì)于配置匯流條的方式來(lái)說(shuō),應(yīng)該考慮到幾點(diǎn)。在下文中,將依次對(duì)它們進(jìn)行描述。[0139]高頻供電通路和低頻供電通路[0140]高頻供電通路和低頻供電通路被配置在容納匹配盒、開關(guān)、電流互感器等的外殼的導(dǎo)管中。圖1lA和IlB分別是示出了高頻供電通路和低頻供電通路被配置在導(dǎo)管的框架中的狀態(tài)的橫截面圖和俯視圖。導(dǎo)管框架51由豎直框架51a、水平框架51b和深度框架51c構(gòu)成,使得導(dǎo)管框架在橫截面圖中具有矩形形狀并在深度方向上延伸。在框架內(nèi)部,將一個(gè)匯流條52a和另一個(gè)匯流條52b配置成具有間隙以設(shè)置高頻供電通路52,并將一個(gè)匯流條53a和另一個(gè)匯流條53b配置成具有間隙以設(shè)置低頻供電通路53。[0141]如上所述,由于電力由單個(gè)電源系統(tǒng)20供應(yīng)到多個(gè)感應(yīng)加熱裝置10,因此從電源系統(tǒng)20到各個(gè)感應(yīng)加熱裝置10的距離加長(zhǎng)。因此,匯流條對(duì)的阻抗增加。此時(shí),在通過(guò)連接電源系統(tǒng)20、電流互感器11和12和加熱線圈13所構(gòu)成的電路中,變得可以忽略匯流條的阻抗的影響,并且共振頻率下降。尤其是,如果供應(yīng)約200kHz的高頻的電力,電抗提高,并且供電通路中的電壓降增加。[0142]因此,在本發(fā)明的實(shí)施例中,為了使輸電匯流條的阻抗盡可能小,將匯流條的寬度設(shè)置得大,并且將匯流條52a與52b之間的間隙和匯流條53a與53b之間的間隙設(shè)置的盡可能小。[0143]如圖1lA和IlB中所示,在所述一對(duì)左側(cè)和右側(cè)豎直框架51a之間,一對(duì)用于高頻輸電的匯流條52a和52b與一對(duì)用于低頻輸電的匯流條53a和53b并排布置。在這種情況下,在俯視圖中,用于高頻輸電的匯流條52a與52b之間的間隙Lh被設(shè)置成大于用于低頻輸電的匯流條之間的間隙U。例如,將間隙Lh設(shè)置成60mm至100mm,并將間隙Llj設(shè)置成1mm至50mm。將間隙Lh設(shè)置成比間隙U更大的原因是在于高頻的電壓高于低頻的電壓。在輸電匯流條的上部和下部部分中,存在著被稱為耳部的用于安裝的掛鉤52c、52d、53c和53d。將設(shè)置在輸電匯流條52a、52b、53a和53b的上部和下部部分處的用于安裝的掛鉤52c、52d、53c和53d固定到豎直框架51a,在其之間具有插置的絕緣體。每個(gè)輸電匯流條52a、52b、53a或53b具有用于安裝的掛鉤52c、52d、53c或53d,其在縱向方向上、即在配置方向上有間隙地設(shè)置。[0144]如果輸電匯流條52a與52b之間的間隙Lh和輸電匯流條53a與53b之間的間隙U被設(shè)置得大,則用于高頻輸電的匯流條52b與用于低頻輸電的匯流條53a之間的間隙窄。此外,由于向所有輸電匯流條52a、52b、53a和53b施加幾千伏的高電壓,因此存在著發(fā)生絕緣擊穿的可能性。因此,將一對(duì)用于高頻輸電的匯流條52a和52b和一對(duì)用于低頻輸電的匯流條53a和53b設(shè)置成使得彼此面對(duì)的匯流條52b和53a的掛鉤52d和53c彼此偏離。[0145]此外,將所有輸電匯流條52a、52b、53a和53b固定到水平框架51b,在其間插置絕緣體54。水平框架51b具有沿著水平框架51b分別地形成的細(xì)長(zhǎng)孔55,并且所述細(xì)長(zhǎng)孔55能夠調(diào)節(jié)水平框架5lb、絕緣體54以及輸電匯流條52a、52b、53a和53b之間的間隙。[0146]開關(guān)[0147]在圖1中示出的感應(yīng)加熱系統(tǒng)中,作為開關(guān),設(shè)置了用于第一電源的輸出開關(guān)31、用于第二電源的輸出開關(guān)32、高頻輸入開關(guān)33和低頻輸入開關(guān)34。這些開關(guān)具有幾乎相同的構(gòu)造。圖12A和12B分別是示出了圖1中示出的感應(yīng)加熱系統(tǒng)中的每個(gè)開關(guān)的構(gòu)造的俯視圖和如視圖。[0148]在開關(guān)60中,將例如U相和V相的兩相中的一相的上游匯流條安裝部分61a和下游匯流條安裝部分61b設(shè)置成彼此面對(duì)并直立在底板63上,并將另一相的上游匯流條安裝部分62a和下游匯流條安裝部分62b設(shè)置成彼此面對(duì)并直立在底板63上。上游匯流條安裝部分61a和62a和下游匯流條安裝部分61b和62b具有形成在其中并與設(shè)置在底板63的下表面處的冷卻水入口64a和冷卻水出口64b相連的冷卻流路(未示出)。[0149]為了防止上游和下游匯流條安裝部分61a與61b之間以及在上游和下游匯流條安裝部分62a與62b之間的絕緣擊穿,在底板63中,在上游和下游匯流條安裝部分61a與61b之間以及在上游和下游匯流條安裝部分62a與62b之間分別形成細(xì)長(zhǎng)孔63a和63b,以便將爬電距離設(shè)置得長(zhǎng)。此外,為了防止一相的下游匯流條安裝部分61b與另一相的上游匯流條安裝部分62a之間的絕緣擊穿,在底板63中,在上游匯流條安裝部分62a與下游匯流條安裝部分61b之間形成有細(xì)長(zhǎng)孔63c,以將爬電距離設(shè)置得長(zhǎng)。[0150]如上所述,在每一相中,將上游匯流條安裝部分61a或62a和下游匯流條安裝部分61b或62b設(shè)置成以一定間隙地直立在底板63上。每個(gè)接線條65緊靠匯流條安裝部分61a、61b、62a和62b中的兩個(gè)的端表面,使得兩個(gè)匯流條安裝部分電連通,由此進(jìn)行開關(guān)。為此目的,為每一相設(shè)置一個(gè)接線條65。如圖12A和12B中所示,每個(gè)接線條65包括用于電連接上游匯流條安裝部分61a或62a和下游匯流條安裝部分61b或62b的接觸部分65a、可繞豎直軸旋轉(zhuǎn)地支承接觸部分65a的支承物65b、以及從支承物65b朝向?qū)?cè)延伸到接觸部分65a的桿65c。在底板63上,在接線條65的對(duì)側(cè)上通往上游匯流條安裝部分61a和62a以及下游匯流條安裝部分61b和62b的位置處,配置有支承塊66,它能夠被氣缸67向左和向右移位。單個(gè)相的接線條65的桿65c通過(guò)一個(gè)支承塊66,并且將壓縮彈簧68安裝在桿65c上并偏向接線條65。如圖12A和12B中所示,每個(gè)接線條65繞豎直軸在預(yù)定范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。因此,如果支承塊66被氣缸67向一側(cè)移位,則隨著所述移位,單個(gè)接線條65向一側(cè)移位,并通過(guò)壓縮彈簧68確實(shí)地壓緊上游和下游匯流條安裝部分61a和61b的端表面以及上游和下游匯流條安裝部分62a和62b的端表面。[0151]此外,在底板63上,設(shè)置有用于將冷卻水導(dǎo)向接線條65并將冷卻水從接線條65排走的冷卻管道69、用于相對(duì)于氣缸67控制的空氣注入和排出的電磁閥70、以及確認(rèn)氣缸67的前進(jìn)端和后退端的限位開關(guān)71。[0152]在底板63的下表面上裝接有多個(gè)絕緣體72,以便將開關(guān)60電絕緣。接線條65、上游匯流條安裝部分61a和62a以及下游匯流條安裝部分61b和62b通過(guò)冷卻水進(jìn)行水冷卻。為此,裝接上各種檢測(cè)傳感器以檢測(cè)冷卻水的流動(dòng)是否超過(guò)限定值,或檢測(cè)氣缸或氣缸所必需的管路中的異常。如果通過(guò)檢測(cè)傳感器檢測(cè)到空氣壓力的異?;蚶鋮s水流動(dòng)的異常,開關(guān)60向開關(guān)控制器35發(fā)送空氣壓力異常信號(hào)或冷卻水流動(dòng)異常信號(hào)。然后,開關(guān)控制器35命令每個(gè)感應(yīng)加熱裝置和電源系統(tǒng)不進(jìn)行系統(tǒng)操作。[0153]通過(guò)感應(yīng)加熱系統(tǒng)順序加熱多個(gè)工件的方法[0154]盡管描述了通過(guò)圖1中示出的感應(yīng)加熱系統(tǒng)I中的每個(gè)感應(yīng)加熱裝置10順序加熱工件的方法,但下面將詳細(xì)描述感應(yīng)加熱系統(tǒng)。[0155]圖13是示出了每個(gè)感應(yīng)加熱裝置10通過(guò)圖1中示出的感應(yīng)加熱系統(tǒng)I對(duì)工件進(jìn)行感應(yīng)加熱的順序的圖,并且具體示出了第一感應(yīng)加熱裝置1A通過(guò)分時(shí)方法從第一電源21接收電力并進(jìn)行熱處理的情況。[0156]在STl-1中,第一感應(yīng)加熱裝置1A向開關(guān)控制器35發(fā)送從關(guān)到開的開關(guān)請(qǐng)求信號(hào)。[0157]在ST1-2中,在收到從關(guān)到開的開關(guān)請(qǐng)求信號(hào)之后,開關(guān)控制器35向用于第一電源的輸出開關(guān)31發(fā)送從關(guān)到開的開關(guān)請(qǐng)求信號(hào)。[0158]在ST1-3,在收到從關(guān)到開的開關(guān)請(qǐng)求信號(hào)之后,用于第一電源的輸出開關(guān)31進(jìn)行從關(guān)到開的開關(guān)控制。[0159]在ST1-4中,當(dāng)從關(guān)到開的開關(guān)控制完成時(shí),用于第一電源的輸出開關(guān)31向開關(guān)控制器35發(fā)送開關(guān)完成信號(hào)。[0160]在ST1-5中,在收到從關(guān)到開的開關(guān)請(qǐng)求信號(hào)之后,開關(guān)控制器35向與第一感應(yīng)加熱裝置1A相連的高頻輸入開關(guān)33和低頻輸入開關(guān)34發(fā)送從關(guān)到開的開關(guān)請(qǐng)求信號(hào)。[0161]在ST1-6中,在收到從關(guān)到開的開關(guān)請(qǐng)求信號(hào)之后,與第一感應(yīng)加熱裝置1A相連的高頻輸入開關(guān)33和低頻輸入開關(guān)34進(jìn)行從關(guān)到開的開關(guān)控制。[0162]在ST1-7中,與第一感應(yīng)加熱裝置1A相連的高頻輸入開關(guān)33和低頻輸入開關(guān)34向開關(guān)控制器35發(fā)送開關(guān)完成信號(hào)。[0163]在ST1-8中,在從用于第一電源的輸出開關(guān)31和連接到第一感應(yīng)加熱裝置1A的高頻輸入開關(guān)33和低頻輸入開關(guān)34收到從關(guān)到開的開關(guān)完成信號(hào)之后,開關(guān)控制器35向第一感應(yīng)加熱裝置1A發(fā)送開關(guān)完成信號(hào)。[0164]在ST1-9中,在收到ST1-8中的開關(guān)完成信號(hào)之后,第一感應(yīng)加熱裝置1A向第一電源21發(fā)送輸出開始信號(hào)。[0165]在收到ST1-9中的輸出開始信號(hào)之后,第一電源21在與輸出開始信號(hào)一起收到的輸出控制信息的基礎(chǔ)上向第一感應(yīng)加熱裝置供應(yīng)電力。在這里,所述輸出控制信息是通知到第一電源21的輸出控制信息,所述輸出控制信息的項(xiàng)目的示例包括:關(guān)于輸出所有高頻和低頻還是只輸出高頻的識(shí)別信息、高頻與低頻的輸出比、每種輸出的強(qiáng)度、可以進(jìn)行頻率設(shè)定的情況下的頻率值、總輸出時(shí)間等。[0166]在ST1-10中,當(dāng)?shù)谝浑娫?1根據(jù)輸出控制信息終止供電時(shí),第一電源21向第一感應(yīng)加熱裝置1A發(fā)送供電終止信號(hào)。[0167]在STl-1l中,在收到供電終止信號(hào)之后,第一感應(yīng)加熱裝置1A向開關(guān)控制器35發(fā)送從開到關(guān)的開關(guān)請(qǐng)求信號(hào)。[0168]在ST1-12中,在收到從開到關(guān)的開關(guān)請(qǐng)求信號(hào)之后,開關(guān)控制器35向用于第一電源的輸出開關(guān)31發(fā)送從開到關(guān)的開關(guān)請(qǐng)求信號(hào)。此外,當(dāng)開關(guān)控制器35收到從開到關(guān)的開關(guān)請(qǐng)求信號(hào)時(shí),如果存在已從另一個(gè)感應(yīng)加熱裝置例如第二感應(yīng)加熱裝置1B輸入的開關(guān)請(qǐng)求信號(hào),根據(jù)第二感應(yīng)加熱裝置1B的要求,開關(guān)控制器35開關(guān)用于第一電源的輸出開關(guān)31、用于第二電源的輸出開關(guān)32和第二感應(yīng)加熱裝置1B的高頻輸入開關(guān)33和低頻輸入開關(guān)34中的一個(gè)以上的開關(guān)。如果不存在已從另一個(gè)感應(yīng)加熱裝置收到的開關(guān)請(qǐng)求信號(hào),則開關(guān)控制器35將開關(guān)維持在現(xiàn)行狀態(tài)。[0169]在ST1-13中,在第一電源收到從開到關(guān)的開關(guān)請(qǐng)求信號(hào)之后,輸出開關(guān)31進(jìn)行從開到關(guān)的開關(guān)控制。[0170]在ST1-14中,當(dāng)從開到關(guān)的開關(guān)控制完成時(shí),用于第一電源的輸出開關(guān)31向開關(guān)控制器35發(fā)送開關(guān)完成信號(hào)。[0171]在ST1-15中,在收到從開到關(guān)的開關(guān)請(qǐng)求信號(hào)之后,開關(guān)控制器35向與第一感應(yīng)加熱裝置1A相連的高頻輸入開關(guān)33和低頻輸入開關(guān)34發(fā)送從開到關(guān)的開關(guān)請(qǐng)求信號(hào)。[0172]在ST1-16中,在收到從開到關(guān)的開關(guān)請(qǐng)求信號(hào)之后,與第一感應(yīng)加熱裝置1A相連的高頻輸入開關(guān)33和低頻輸入開關(guān)34進(jìn)行從開到關(guān)的開關(guān)控制。[0173]在ST1-17中,當(dāng)開關(guān)完成時(shí),與第一感應(yīng)加熱裝置1A相連的高頻輸入開關(guān)33和低頻輸入開關(guān)34向開關(guān)控制器35發(fā)送開關(guān)完成信號(hào)。[0174]在這里,ST1-2和ST1-5可以同時(shí)或相繼進(jìn)行。ST1-12和ST1-15可以同時(shí)或相繼進(jìn)行。[0175]在圖13中示出的順序中,在從第一感應(yīng)加熱裝置1A收到切換到打開狀態(tài)的請(qǐng)求之后,在收到ST1-17中從打開狀態(tài)切換到關(guān)閉狀態(tài)的開關(guān)完成信號(hào)之前,開關(guān)控制器35將維持在待機(jī)狀態(tài),即使它收到來(lái)自于另一個(gè)感應(yīng)加熱裝置的要求切換到打開狀態(tài)的信號(hào)。然后,在收到ST1-17中從打開狀態(tài)切換到關(guān)閉狀態(tài)的開關(guān)完成信號(hào)之后,開關(guān)控制器35根據(jù)來(lái)自于另一個(gè)感應(yīng)加熱裝置的開關(guān)請(qǐng)求信號(hào)執(zhí)行過(guò)程。[0176]這一順序可用于單一電源系統(tǒng)20,以處理來(lái)自于多個(gè)感應(yīng)加熱裝置10的開關(guān)請(qǐng)求而沒(méi)有沖突。[0177]在參考圖13描述的順序中,假設(shè)了使用多個(gè)感應(yīng)加熱裝置進(jìn)行感應(yīng)加熱的情況。然而,可以使用圖1中示出的系統(tǒng)在僅僅一個(gè)感應(yīng)加熱裝置中重復(fù)熱處理。在這種情況下,將輸出開關(guān)維持在僅僅與感應(yīng)加熱裝置1A處于連接狀態(tài)。因此,可以延長(zhǎng)輸出開關(guān)的壽命。此外,每當(dāng)來(lái)自于另一個(gè)感應(yīng)加熱裝置的開關(guān)請(qǐng)求信號(hào)消失時(shí),開關(guān)可以被關(guān)閉。[0178]圖13中示出的順序是示例,并且可以如下改變。[0179]如果開關(guān)控制器35從用于第一電源的輸出開關(guān)31和與第一感應(yīng)加熱裝置1A相連的高頻輸入開關(guān)33和低頻輸入開關(guān)34收到從關(guān)閉狀態(tài)切換到打開狀態(tài)的開關(guān)完成信號(hào),則代替圖13的步驟ST1-8和ST1-9,開關(guān)控制器35直接向第一電源21發(fā)送輸出開始信號(hào)。在收到來(lái)自于開關(guān)控制器35的輸出開始信號(hào)之后,第一電源21在與輸出開始信號(hào)一起收到的輸出控制信息的基礎(chǔ)上向第一感應(yīng)加熱裝置1A供應(yīng)電力。輸出控制信息的項(xiàng)目與上面描述的相同。[0180]如果第一電源21在輸出控制信息的基礎(chǔ)上終止供電,則代替圖13的步驟ST1-10和ST1-11,第一電源21在ST1-12中進(jìn)行開關(guān)控制,以將用于第一電源的輸出開關(guān)31從打開狀態(tài)切換到關(guān)閉狀態(tài),并且在ST1-15中開關(guān)控制器35向與第一感應(yīng)加熱裝置1A相連的高頻輸入開關(guān)33和低頻輸入開關(guān)34發(fā)送從開到關(guān)的開關(guān)請(qǐng)求信號(hào)。[0181]在圖13中,第一感應(yīng)加熱裝置1A采取主動(dòng),并控制第一電源21、開關(guān)控制器35、用于第一電源的輸出開關(guān)31和與第一感應(yīng)加熱裝置相連的高頻輸入開關(guān)33和低頻輸入開關(guān)34。然而,圖1中示出的感應(yīng)加熱系統(tǒng)的順序控制可以是與圖13中所示不同的順序控制。例如,從第一感應(yīng)加熱裝置1A發(fā)送到開關(guān)控制器35的開關(guān)打開請(qǐng)求,可以起到觸發(fā)器的作用,并且可以將輸出控制信息與所述開關(guān)請(qǐng)求一起輸出到開關(guān)控制器35,開關(guān)控制器35可以控制第一電源21、用于第一電源的輸出開關(guān)31和與第一感應(yīng)加熱裝置相連的高頻輸入開關(guān)33和低頻輸入開關(guān)34。與此類似,開關(guān)控制器35不僅控制每個(gè)開關(guān)的開關(guān),而且控制第一電源21的開關(guān)。因此,開關(guān)控制器35可以被稱為系統(tǒng)控制單元。[0182]圖14示出了每個(gè)感應(yīng)加熱裝置10通過(guò)圖1中示出的感應(yīng)加熱系統(tǒng)I對(duì)工件進(jìn)行感應(yīng)加熱的順序,并且具體示出了第一感應(yīng)加熱裝置1A通過(guò)疊加方法從第一電源21和第二電源26接收電力供應(yīng)并進(jìn)行熱處理的情況。圖14的順序與圖13的順序的區(qū)別在于,受到控制的是用于第二電源的輸出開關(guān)32而不是用于第一電源的輸出開關(guān)31,并且進(jìn)行下述過(guò)程來(lái)代替步驟ST1-9和ST1-10。[0183]如果第一感應(yīng)加熱裝置1A在ST1-8中收到開關(guān)完成信號(hào),則在替換ST1-9的ST2-9中,第一感應(yīng)加熱裝置1A向第一電源21和第二電源26分別發(fā)送輸出開始信號(hào)。[0184]在通過(guò)ST2-9收到輸出開始信號(hào)之后,第一電源21和第二電源26在與輸出開始信號(hào)一起收到的輸出控制信息的基礎(chǔ)上向第一感應(yīng)加熱裝置1A供應(yīng)電力。在這里,輸出控制信息可以包括代表只輸出高頻的識(shí)別信息、輸出強(qiáng)度、總輸出時(shí)間等,作為通知到第一電源21的項(xiàng)目。此外,輸出控制信息可以包括輸出強(qiáng)度、可以進(jìn)行頻率選擇的情況下的頻率值、總輸出時(shí)間等,作為通知到第二電源26的項(xiàng)目。[0185]如果第一電源21和第二電源26在輸出控制信息的基礎(chǔ)上終止供電,則在替換ST1-10的ST2-10中,第一電源21和第二電源26向第一感應(yīng)加熱裝置1A發(fā)送供電終止信號(hào)。[0186]如果第一感應(yīng)加熱裝置1A收到來(lái)自于第一電源21和第二電源26的供電終止信號(hào),則在STl-1l中,第一感應(yīng)加熱裝置1A向開關(guān)控制器35發(fā)送從開到關(guān)的開關(guān)請(qǐng)求信號(hào)。[0187]圖14中示出的順序是一個(gè)示例,并且與圖13的情況相似,可以進(jìn)行各種改變。如果開關(guān)控制器35從用于第二電源的輸出開關(guān)32和與第一感應(yīng)加熱裝置1A相連的高頻輸入開關(guān)33和低頻輸入開關(guān)34收到從關(guān)閉狀態(tài)切換到打開狀態(tài)的開關(guān)完成信號(hào),則代替圖14的步驟ST1-8和ST2-9,開關(guān)控制器35可以向第一電源21和第二電源26分別發(fā)送輸出開始信號(hào)。在收到輸出開始信號(hào)之后,第一電源21和第二電源26可以在與輸出開始信號(hào)一起收到的輸出控制信息的基礎(chǔ)上,向第一感應(yīng)加熱裝置1A供應(yīng)電力。輸出控制信息的項(xiàng)目與上面描述的相同。[0188]如果第一電源21和第二電源26在輸出控制信息的基礎(chǔ)上終止供電,則代替圖14的步驟ST2-10和STl-1I,第一電源21和第二電源26可以向開關(guān)控制器35發(fā)送供電終止信號(hào)。然后,在步驟ST1-12和ST1-15中,開關(guān)控制器35向用于第二電源的輸出開關(guān)32和與第一感應(yīng)加熱裝置1A相連的高頻輸入開關(guān)33和低頻輸入開關(guān)34發(fā)送從開到關(guān)的開關(guān)請(qǐng)求信號(hào)。[0189]在圖14中,第一感應(yīng)加熱裝置1A采取主動(dòng),并控制第一電源21、第二電源26、開關(guān)控制器35、用于第一電源的輸出開關(guān)31和與第一感應(yīng)加熱裝置相連的高頻輸入開關(guān)33和低頻輸入開關(guān)34。然而,圖1中示出的感應(yīng)加熱系統(tǒng)的順序控制可以是與圖14中示出的不同的順序控制。例如,從第一感應(yīng)加熱裝置1A發(fā)送到開關(guān)控制器35的開關(guān)打開請(qǐng)求可以起到觸發(fā)器的作用,并且可以將輸出控制信息與所述開關(guān)請(qǐng)求一起輸出到開關(guān)控制器35,開關(guān)控制器35可以對(duì)第一電源21、第二電源26、用于第一電源的輸出開關(guān)31和與第一感應(yīng)加熱裝置相連的高頻輸入開關(guān)33和低頻輸入開關(guān)34進(jìn)行順序控制。與此類似,開關(guān)控制器35不僅控制每個(gè)開關(guān)的開關(guān),而且控制第一電源21和第二電源26的開關(guān)。因此,開關(guān)控制器35可以被稱為系統(tǒng)控制單元。[0190]圖14中示出的這個(gè)順序可用于單一電源系統(tǒng)20,以處理來(lái)自于多個(gè)感應(yīng)加熱裝置10的開關(guān)請(qǐng)求而沒(méi)有沖突。[0191]與圖13和14中示出的順序控制相似,單一電源系統(tǒng)20即供電裝置可以連接到多個(gè)感應(yīng)加熱裝置10中的一個(gè),并向其供應(yīng)電力。原因是圖1中示出的每個(gè)感應(yīng)加熱裝置10的加熱器控制器14和開關(guān)控制器35具有下述功能。[0192]也就是說(shuō),加熱器控制器14向開關(guān)控制器35請(qǐng)求打開用于第一電源的輸出開關(guān)31和用于第二電源的輸出開關(guān)32中的一個(gè)并關(guān)閉另一個(gè)的命令,以及打開或關(guān)閉每個(gè)高頻輸入開關(guān)33和低頻輸入開關(guān)34的命令。[0193]如果開關(guān)控制器35收到來(lái)自于感應(yīng)加熱裝置10的命令請(qǐng)求,則開關(guān)控制器35根據(jù)所述命令請(qǐng)求來(lái)控制用于第一電源的輸出開關(guān)31、用于第二電源的輸出開關(guān)32以及與輸出所述命令請(qǐng)求的感應(yīng)加熱裝置10相連的高頻輸入開關(guān)33和低頻輸入開關(guān)34的開關(guān)。如果開關(guān)控制完成,開關(guān)控制器35向相應(yīng)的感應(yīng)加熱裝置10輸出開關(guān)完成信號(hào)。然后,在收到來(lái)自于開關(guān)控制器35的開關(guān)完成信號(hào)之后,相應(yīng)的感應(yīng)加熱裝置10通過(guò)加熱器控制器14控制第一電源21和第二電源26。[0194]這僅僅示出了一種順序控制過(guò)程,并且可以如下改變。換句話說(shuō),如果開關(guān)控制器35收到來(lái)自于感應(yīng)加熱裝置10的命令請(qǐng)求,則開關(guān)控制器35根據(jù)所述命令請(qǐng)求來(lái)控制用于第一電源的輸出開關(guān)31、用于第二電源的輸出開關(guān)32以及與輸出所述命令請(qǐng)求的感應(yīng)加熱裝置10相連的高頻輸入開關(guān)33和低頻輸入開關(guān)34的開關(guān)。然后,如果開關(guān)控制完成,開關(guān)控制器35根據(jù)與所述命令請(qǐng)求一起從相應(yīng)的感應(yīng)加熱裝置10收到的輸出控制信息,控制第一電源21和第二電源26中的至少一個(gè)的輸出。[0195]通過(guò)這種方式,根據(jù)圖1中示出的感應(yīng)加熱系統(tǒng)I,通過(guò)選擇下列四種模式中的一個(gè),可以進(jìn)行各種熱處理。[0196]在第一模式中,感應(yīng)加熱裝置接受一種頻率、即來(lái)自于第一電源21的高頻的電力供應(yīng)。[0197]在第二模式中,感應(yīng)加熱裝置接受來(lái)自于第二電源26的電力供應(yīng)。[0198]在第三模式中,感應(yīng)加熱裝置通過(guò)分時(shí)方法接受來(lái)自于第一電源21的不同頻率的電力供應(yīng)。[0199]在第四開關(guān)模式中,感應(yīng)加熱裝置以疊加方式接受來(lái)自于第一電源21的具有一種頻率的電力和來(lái)自于第二電源26的電力的供應(yīng)。[0200]因此,根據(jù)圖1中示出的感應(yīng)加熱系統(tǒng)1,可以進(jìn)行具有頻率效應(yīng)的熱處理。[0201]盡管已經(jīng)描述了通過(guò)感應(yīng)加熱系統(tǒng)I順序加熱多個(gè)工件的方法,但圖1中示出的感應(yīng)加熱系統(tǒng)I也可以從電源系統(tǒng)20同時(shí)向兩個(gè)以上電學(xué)對(duì)稱的感應(yīng)加熱裝置10供應(yīng)電力。在這種情況下,開關(guān)控制器35需要打開與感應(yīng)加熱裝置10相連的高頻輸入開關(guān)33和低頻輸入開關(guān)34,以接受同時(shí)供電。其他方面可以在圖13和14的順序的基礎(chǔ)上適當(dāng)改變。[0202]此外,感應(yīng)加熱系統(tǒng)I是非常多用途的,并且可以根據(jù)工件上的熱處理來(lái)使用。例如,感應(yīng)加熱系統(tǒng)I可用于通過(guò)感應(yīng)加熱裝置10進(jìn)行淬火并通過(guò)另一個(gè)感應(yīng)加熱裝置10進(jìn)行回火。[0203]從一個(gè)電源系統(tǒng)向多個(gè)感應(yīng)加熱裝置供電[0204]圖15是示出了一個(gè)電源系統(tǒng)可以向多少個(gè)感應(yīng)加熱裝置供電的時(shí)間圖。在圖15中,(a)示出了使用兩個(gè)感應(yīng)加熱裝置的情況,(b)示出了使用三個(gè)感應(yīng)加熱裝置的情況,(C)示出了使用五個(gè)感應(yīng)加熱裝置的情況。循環(huán)時(shí)間用τ表示。此外,所述時(shí)間圖是基于使用一個(gè)電源系統(tǒng)20通過(guò)多個(gè)感應(yīng)加熱裝置10進(jìn)行相同熱處理的前提。所述時(shí)間圖甚至適用于疊加方法和分時(shí)方法兩種方法的供電。[0205]在圖15中,“開關(guān)”意味著在圖1中示出的感應(yīng)加熱系統(tǒng)I中,打開或關(guān)閉每個(gè)感應(yīng)加熱裝置10的用于第一電源的輸出開關(guān)31、用于第二電源的輸出開關(guān)32、高頻輸入開關(guān)33和低頻輸入開關(guān)34的過(guò)程。[0206]在圖15中,“加熱”意味著在圖1中示出的感應(yīng)加熱系統(tǒng)I中,從電源系統(tǒng)、即從第一電源21和第二電源26中的一個(gè)或兩個(gè)向感應(yīng)加熱裝置10中的一個(gè)供電,并通過(guò)感應(yīng)加熱裝置10的加熱線圈13加熱工件的過(guò)程。[0207]在圖15中,術(shù)語(yǔ)“冷卻”意味著在圖1中示出的感應(yīng)加熱系統(tǒng)I中,通過(guò)在工件上噴灑淬火液或冷卻液來(lái)冷卻工件的過(guò)程。[0208]在圖15中,術(shù)語(yǔ)“釋放和保持”意味著在圖1中不出的感應(yīng)加熱系統(tǒng)I中,從工件支承裝置(未示出)移除已經(jīng)歷感應(yīng)加熱處理的工件,并將下一個(gè)工件放置在所述工件支承裝置上的過(guò)程。[0209]每個(gè)感應(yīng)加熱裝置10依次重復(fù)開關(guān)過(guò)程、加熱過(guò)程、冷卻過(guò)程和裝接/拆除過(guò)程。開關(guān)時(shí)間、加熱時(shí)間、冷卻時(shí)間和裝接/拆除時(shí)間分別用Ta、Tb、Tc和Td表示。在使用數(shù)量為η的感應(yīng)加熱裝置10的情況下,加熱時(shí)間和冷卻時(shí)間分別用Tbn和Tcn表示。此外,開關(guān)時(shí)間Ta和裝接/拆除時(shí)間Td被設(shè)置為不依賴于感應(yīng)加熱裝置的數(shù)量的值。循環(huán)時(shí)間τ和各個(gè)時(shí)間Ta、Tb、Tc和Td具有下列關(guān)系:[0210]τ=Ta+Tb+Tc+Td[0211]在感應(yīng)加熱系統(tǒng)I中,在如圖15的(a)中所示的使用兩個(gè)感應(yīng)加熱裝置10的情況下,對(duì)第一感應(yīng)加熱裝置1A進(jìn)行開關(guān)過(guò)程,然后第一感應(yīng)加熱裝置1A進(jìn)行加熱過(guò)程。如果加熱過(guò)程結(jié)束,則另一個(gè)開關(guān)過(guò)程開始,并且第一感應(yīng)加熱裝置1A立即開始冷卻過(guò)程;而第二感應(yīng)加熱裝置1B等待另一個(gè)開關(guān)過(guò)程的完成并進(jìn)行加熱過(guò)程。如果從第一感應(yīng)加熱裝置1A的冷卻過(guò)程開始經(jīng)過(guò)冷卻時(shí)間Tc2,則第一感應(yīng)加熱裝置1A進(jìn)行裝接/拆除過(guò)程,而第二感應(yīng)加熱裝置1B繼續(xù)進(jìn)行加熱過(guò)程。如果從第二感應(yīng)加熱裝置1B的加熱過(guò)程開始經(jīng)過(guò)加熱時(shí)間Tb2,則進(jìn)行另一個(gè)開關(guān)過(guò)程,并且第二感應(yīng)加熱裝置1B立即開始冷卻過(guò)程;而第一感應(yīng)加熱裝置1A等待另一個(gè)開關(guān)過(guò)程的完成并進(jìn)行另一個(gè)加熱過(guò)程。然后,第一感應(yīng)加熱裝置1A順序重復(fù)相同過(guò)程;而如果經(jīng)過(guò)冷卻時(shí)間Tc2,則第二感應(yīng)加熱裝置1B進(jìn)行裝接/拆除過(guò)程,然后順序重復(fù)相同的過(guò)程。[0212]在這里,在感應(yīng)加熱系統(tǒng)I中以相同的循環(huán)時(shí)間τ運(yùn)行三個(gè)感應(yīng)加熱裝置10的情況下,由于難以減少開關(guān)時(shí)間Ta和裝接/拆除時(shí)間Td,如圖15的(b)中所示,將加熱時(shí)間Tb和冷卻時(shí)間Tc設(shè)定成與使用兩個(gè)感應(yīng)加熱裝置10的情況下不同。[0213]此外,在感應(yīng)加熱系統(tǒng)I中以相同的循環(huán)時(shí)間τ運(yùn)行數(shù)量為η的感應(yīng)加熱裝置(在這里,η是2以上的整數(shù))的情況下,如圖15的(c)中所示,獲得每個(gè)加熱時(shí)間Tbn和冷卻時(shí)間Ten,并根據(jù)獲得的加熱時(shí)間Tbn設(shè)置感應(yīng)加熱條件,根據(jù)冷卻時(shí)間Tcn設(shè)置冷卻條件。[0214]如上所述,在使用一個(gè)電源系統(tǒng)以循環(huán)時(shí)間τ操作多個(gè)感應(yīng)加熱裝置10的情況下,獲得電源系統(tǒng)20可以連接到每個(gè)感應(yīng)加熱裝置10以向相應(yīng)的感應(yīng)加熱裝置10供應(yīng)電力的時(shí)間長(zhǎng)度、即加熱時(shí)間,并且將占空比、頻率選擇和每種頻率的電力等進(jìn)行設(shè)定成滿足符合獲得的每個(gè)感應(yīng)加熱裝置10的加熱時(shí)間的特定條件。[0215]來(lái)自于感應(yīng)加熱裝置的控制的設(shè)定[0216]下面描述在圖1中示出的感應(yīng)加熱系統(tǒng)I中,從每個(gè)感應(yīng)加熱裝置10向包括開關(guān)控制器35的系統(tǒng)控制單元設(shè)定加熱條件的方法。[0217]圖16Α至16D是示出了在從每個(gè)感應(yīng)加熱裝置向包括開關(guān)控制器的系統(tǒng)控制單元設(shè)定加熱條件的情況下使用的條件設(shè)定屏的示例的圖。更具體來(lái)說(shuō),圖16Α示出了步驟的條件設(shè)定的示例,圖16Β示出了分時(shí)方法的第一設(shè)定表,圖16C示出了分時(shí)方法的第二設(shè)定表,圖16D是疊加方法的第一設(shè)定表。[0218]在圖16Α中示出的表中,第一列表示步驟的次序,并且在第一行中,項(xiàng)目“步驟”表示每個(gè)步驟的編號(hào),項(xiàng)目“計(jì)時(shí)”表示時(shí)間,項(xiàng)目“旋轉(zhuǎn)”表示工件的旋轉(zhuǎn)速度,項(xiàng)目“HSW表”表示分時(shí)方法的表格參考目標(biāo)信息,項(xiàng)目“HSW2VR”表示輸出強(qiáng)度,項(xiàng)目“HSW2DT”表示高頻與低頻的輸出比,項(xiàng)目“BAD表”表不疊加方法的表格參考目標(biāo)信息,項(xiàng)目“2BNDVR”表不第二電源26的輸出強(qiáng)度,并且項(xiàng)目“2BNDFREQ”表示與第二電源26的頻率相關(guān)的信息。[0219]如圖16A中所示,對(duì)于每個(gè)步驟來(lái)說(shuō),時(shí)間被設(shè)定到項(xiàng)目“計(jì)時(shí)”,工件的旋轉(zhuǎn)速度被設(shè)定到項(xiàng)目“旋轉(zhuǎn)”。[0220]在使用分時(shí)方法的情況下,設(shè)定在進(jìn)行表格加熱(tableheating)的情況下所參考的設(shè)定表目標(biāo)(settabledestinat1n)的信息,并且在進(jìn)行步驟加熱(stepheating)時(shí),如圖16A中所示設(shè)定輸出強(qiáng)度VR和低頻的占空比DT。[0221]在使用疊加方法的情況下,設(shè)定在進(jìn)行表格加熱的情況下所參考的設(shè)定表目標(biāo)的信息,并且在進(jìn)行步驟加熱時(shí),設(shè)定輸出強(qiáng)度VR和頻率。在這里,設(shè)定頻率意味著以可以設(shè)定由第二電源26輸出的頻率的情況為前提,設(shè)定待輸出的頻率。[0222]在這里,步驟加熱意味著下述方法,在所述方法中,對(duì)于每個(gè)步驟來(lái)說(shuō),將加熱信號(hào)和具有輸出強(qiáng)度VR和低頻占空比DT作為項(xiàng)目的加熱條件從每個(gè)感應(yīng)加熱裝置通過(guò)開關(guān)控制器35發(fā)送到電源系統(tǒng)20,并且如果每個(gè)第一電源21和第二電源26收到所述加熱信號(hào)和加熱條件,則相應(yīng)的電源進(jìn)行輸出控制以加熱工件。[0223]另一方面,表格加熱意味著下述方法,在所述方法中,將圖16B至16D中示出的表格事先從每個(gè)感應(yīng)加熱裝置通過(guò)開關(guān)控制器35發(fā)送到電源系統(tǒng)20,并且每個(gè)第一電源21和第二電源26按照所述表格進(jìn)行輸出控制以便加熱工件。[0224]如果使用步驟加熱,則在每個(gè)步驟中,將信號(hào)從每個(gè)感應(yīng)加熱裝置發(fā)送到每個(gè)電源,以控制加熱的開始和終止。因此,由于信號(hào)的傳輸和接收,在加熱時(shí)間中出現(xiàn)誤差。相反,如果使用表格加熱,對(duì)于每個(gè)感應(yīng)加熱裝置來(lái)說(shuō),不發(fā)送或接收用于每個(gè)加熱操作的加熱開始信號(hào)和加熱終止信號(hào)。因此,可以準(zhǔn)確地控制加熱時(shí)間。在表格加熱中,即使在按照一個(gè)表格內(nèi)的時(shí)間順序改變加熱條件的情況下,也可以準(zhǔn)確地控制每種加熱條件下的加熱時(shí)間。換句話說(shuō),如果使用表格加熱,由于加熱條件事先被發(fā)送到每個(gè)電源,因此可以提高加熱時(shí)間的準(zhǔn)確度,并且即使加熱條件改變,也可以在每種加熱條件的加熱時(shí)間中準(zhǔn)確地進(jìn)行輸出。[0225]在圖16A的每個(gè)步驟中,如果項(xiàng)目“HSW表”為0,則第一電源21不進(jìn)行表格加熱,并且如果項(xiàng)目“2BND表”為0,則第一電源21和第二電源26不進(jìn)行表格加熱。同時(shí),如果項(xiàng)目“HSW表”為1,則參考圖16B中示出的分時(shí)方法的第一設(shè)定表,并且如果項(xiàng)目“HSW表”為2,則參考圖16C中示出的分時(shí)方法的第二設(shè)定表,如果項(xiàng)目“2BND表”為1,則參考圖16D中示出的疊加方法的第一設(shè)定表。[0226]在圖16B和16C中,參考標(biāo)記“VR”、“DT”和“HT”分別表示輸出強(qiáng)度、低頻的占空比和加熱時(shí)間,并且在圖16D中,參考標(biāo)記“VR”、“FRQ”和“HT”分別表示輸出強(qiáng)度、輸出頻率和加熱時(shí)間。[0227]通過(guò)這種方式,從每個(gè)感應(yīng)加熱裝置10向包括開關(guān)控制器35的系統(tǒng)控制單元設(shè)定加熱條件。[0228]用于輸出監(jiān)測(cè)的設(shè)定[0229]下面將描述在例如在圖16A至16D中示出的每個(gè)表中的設(shè)定條件的情況下如何監(jiān)測(cè)輸出。圖17是示出了輸出監(jiān)測(cè)屏的示例的圖。[0230]在圖16A至16D中,在步驟3、步驟5和步驟7中進(jìn)行供電。因此,輸出監(jiān)測(cè)步驟用3、5和7表示,它們是步驟3、步驟5和步驟7的編號(hào)。在每個(gè)步驟3、步驟5和步驟7中,項(xiàng)目“表格監(jiān)測(cè)行”表示在參考表格中進(jìn)行監(jiān)測(cè)的行。例如,在步驟3中,由于在圖16A的表中項(xiàng)目“HSW表”為1,參考圖16B中的表,并且在圖16B的表中進(jìn)行監(jiān)測(cè)的行被設(shè)定到項(xiàng)目“表格監(jiān)測(cè)行”。項(xiàng)目“監(jiān)測(cè)屏蔽時(shí)間”意味著在加熱開始后不進(jìn)行監(jiān)測(cè)的時(shí)間,并且如果項(xiàng)目“只在結(jié)束時(shí)監(jiān)測(cè)”為“是”,則對(duì)加熱結(jié)束時(shí)的值進(jìn)行監(jiān)測(cè),在圖17中,對(duì)于分時(shí)方法和疊加方法中的每種方法來(lái)說(shuō),設(shè)定從換流器21a或26a輸入到逆變器21b或26b的電功率Pl和P2、DC電流Idc和DC電壓Vdc以及頻率Fl和F2。對(duì)于每個(gè)參數(shù)來(lái)說(shuō),設(shè)定上限和下限,并顯示實(shí)測(cè)值。[0231]然而,第一電源21和第二電源26的電源控制器21x和26x進(jìn)行控制,使DC電壓變得恒定或使DC電流變得恒定。因此,將每個(gè)電源的輸出情況作為控制目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。換句話說(shuō),每個(gè)電源控制器2Ix和26x監(jiān)測(cè)DC電壓Vdc用于控制,以使DC電壓恒定,并且監(jiān)測(cè)DC電流Idc用于控制以使DC電流恒定。[0232]因此,在分時(shí)方法中,連續(xù)地監(jiān)測(cè)頻率和作為控制目標(biāo)的DC電壓Vdc與DC電流Idc中的任一個(gè),并監(jiān)測(cè)在加熱終止期間的電功率值。同時(shí),在疊加方法中,連續(xù)地監(jiān)測(cè)頻率和作為控制目標(biāo)的DC電壓Vdc與DC電流Idc中的任一個(gè),并監(jiān)測(cè)在加熱終止期間的電功率值。此外,在圖17中的項(xiàng)目“僅在結(jié)束時(shí)監(jiān)測(cè)”為“是”的情況下,監(jiān)測(cè)加熱操作結(jié)束時(shí)的所有值。[0233]現(xiàn)在,將描述監(jiān)測(cè)方法。[0234]在使用表格加熱的情況下,存在如下的監(jiān)測(cè)方法。[0235]作為第一種方法,在如圖17中示出的監(jiān)測(cè)屏上,設(shè)定每個(gè)值。[0236]作為第二種方法,設(shè)定其表格加熱將被監(jiān)測(cè)的條件設(shè)定的步驟以及用于待監(jiān)測(cè)的表格的15行的監(jiān)測(cè)的行。圖17示出了作為待監(jiān)測(cè)的表格的行,可以設(shè)置3行的情況。[0237]作為第三種方法,總是讀取逆變器表格運(yùn)行測(cè)量數(shù)據(jù)裝置,由此監(jiān)測(cè)相應(yīng)的表格行。在這里,逆變器表格運(yùn)行測(cè)量數(shù)據(jù)裝置是下面描述的測(cè)量單元。對(duì)于電功率來(lái)說(shuō),正如將在下面描述的,通過(guò)讀取加熱終止期間的值來(lái)監(jiān)測(cè)平均電功率。[0238]此外,即使在使用步驟加熱的情況下,也就是說(shuō)即使步驟的輸出強(qiáng)度VR、低頻的占空比DT和頻率被輸入,在監(jiān)測(cè)屏上設(shè)定每個(gè)值時(shí),也設(shè)定其步驟加熱將被監(jiān)測(cè)的條件設(shè)定的步驟,并且不斷地讀取逆變器表格運(yùn)行測(cè)量數(shù)據(jù)裝置,由此監(jiān)測(cè)作為監(jiān)測(cè)目標(biāo)的被設(shè)置的步驟的DC電壓Vdc、DC電流Idc、加熱終止期間的電功率、頻率。[0239]用于監(jiān)測(cè)電功率的設(shè)備[0240]將參考圖3和4中示出的電路來(lái)詳細(xì)描述如何監(jiān)測(cè)電功率。如圖3和4中所示,換流器21a和逆變器21b由逆變器控制單元21c控制,換流器26a和逆變器26b由逆變器控制單元26c控制。因此,從換流器21a施加到逆變器21b或從換流器26a施加到逆變器26b的DC電流Idc和DC電壓Vdc通過(guò)圖3和4中示出的電流傳感器101和電壓傳感器102測(cè)量,并將測(cè)量到的值輸入到測(cè)量部分103。將輸入到測(cè)量部分103的值轉(zhuǎn)變成數(shù)字值,將其輸出到處理單元104。為每個(gè)第一電源21和第二電源26設(shè)置測(cè)量部分103,并且在每個(gè)感應(yīng)加熱裝置10中或用于總體控制感應(yīng)加熱系統(tǒng)I的管理單元(未示出)中設(shè)置處理單元104。[0241]在感應(yīng)加熱系統(tǒng)I運(yùn)行期間,存在各種監(jiān)測(cè)電功率的方法。在下文中,將描述通過(guò)分時(shí)方法根據(jù)DT信號(hào)供應(yīng)電力的情況。[0242]圖18是用于解釋第一輸出監(jiān)測(cè)方法的圖,并且水平軸表示時(shí)間,豎直軸表示DC電壓Vdc、DC電流Idc和低頻的占空比DT。在第一輸出監(jiān)測(cè)方法中,當(dāng)DT信號(hào)處于打開狀態(tài)時(shí),也就是說(shuō),當(dāng)?shù)皖l正被輸出時(shí),通過(guò)電流傳感器101和電壓傳感器102檢測(cè)即時(shí)值Vdc和idcο因此,從下列方程獲得低頻電功率和高頻電功率。[0243]低頻電功率Pl(kW)如下:[0244]Pl=vdc(V)Xidc(A)XDT(%)XlO-2XlO-3[0245]高頻電功率P2(kW)如下:[0246]P2=Vdc(V)Xidc(A)X(100-DT(%))XlO-2XlO-3[0247]在第一輸出監(jiān)測(cè)方法中,即時(shí)值Vde相對(duì)穩(wěn)定,因此隨著時(shí)間流逝,DC電流Idc隨著低頻的占空比DT而變。原因是在分時(shí)方法中,輸出根據(jù)每個(gè)電源的控制方法來(lái)進(jìn)行,使得例如DC電壓變得恒定,并且因此電流隨著負(fù)載阻抗的變化而變。因此,準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)是不可能的。[0248]在本發(fā)明中,在第二監(jiān)測(cè)方法中,對(duì)于每個(gè)預(yù)定的時(shí)間間隔At(例如0.5ms)來(lái)說(shuō),通過(guò)電流傳感器101和電壓傳感器102來(lái)檢測(cè)即時(shí)值Vd。和id。。接下來(lái),獲得即時(shí)值Vdc和id。的乘積,即每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)DC電壓和DC電流的即時(shí)值的乘積,并且對(duì)每個(gè)步驟加熱周期來(lái)說(shuō),為低頻和高頻分別將所述乘積積分,由此獲得步驟終止期間的電功率。[0249]圖19是用于解釋第二輸出監(jiān)測(cè)方法的圖。在圖19中,(a)示出了DC電壓和DC電流隨時(shí)間的變化,并且(b)至(e)分別示出了DT信號(hào)、整體低頻電力消耗、整體高頻電力消耗和加熱信號(hào)隨時(shí)間的變化。[0250]如圖19的(a)中所示,由于隨著時(shí)間流逝DC電壓和DC電流變化,因此在每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn),例如以0.5ms的時(shí)間間隔,通過(guò)電流傳感器101和電壓傳感器102檢測(cè)即時(shí)值。然后,對(duì)于每個(gè)取樣時(shí)間,通過(guò)下列方程獲得電功率對(duì)時(shí)間的積分值q(J)。[0251]q(J)=Vdc(V)Xidc(A)X[取樣時(shí)間(s)]A[0252]接下來(lái),通過(guò)下列方程分別獲得低頻電功率與時(shí)間之積的總和QL(J)以及高頻電功率與時(shí)間之積的總和QH(J)。[0253]QL(J)=Sq(J)(在這里,對(duì)于DT信號(hào)處于高水平的周期(低頻輸出周期)進(jìn)行積分)[0254]QH(J)=Sq(J)(在這里,對(duì)于DT信號(hào)處于低水平的周期(高頻輸出周期)進(jìn)行積分)[0255]然后,通過(guò)下列方程獲得平均低頻電功率Pl(kj/s)和平均高頻電功率P2。在這里,HT(S)表示總加熱時(shí)間。[0256]Pl(kj/s=kff)=QL(J)/HT(s)X1(Γ3[0257]Ρ2(kj/s=kff)=QH(J)/HT(s)X1(Γ3[0258]本發(fā)明的實(shí)施例的在感應(yīng)加熱系統(tǒng)I中,輸出監(jiān)測(cè)裝置110通過(guò)電線連接到起到圖3和4中示出的電源系統(tǒng)作用的供電裝置120的第一電源21和第二電源26。圖20是示意示出了輸出監(jiān)測(cè)裝置110的框圖。輸出監(jiān)測(cè)裝置110包括測(cè)量部分103和處理單元104。[0259]測(cè)量部分103在每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)測(cè)量從圖3和4中示出的換流器21a輸出到逆變器21b或從換流器26a輸出到逆變器26b的DC電流Idc和DC電壓Vdc。[0260]處理單元104從在單個(gè)取樣時(shí)間由測(cè)量部分103測(cè)量到的電流和電壓的值獲得每個(gè)頻率的電功率的量,并在相應(yīng)頻率的電功率的量的基礎(chǔ)上獲得每個(gè)頻率的平均電功率。[0261]供電裝置120被構(gòu)造成通過(guò)開關(guān)部分30裝接到多個(gè)感應(yīng)加熱裝置10,并且通過(guò)在開關(guān)部分30上控制多個(gè)感應(yīng)加熱裝置10,可以連接到感應(yīng)加熱裝置10中的一個(gè)。在供電裝置120如此構(gòu)造的情況下,向多個(gè)感應(yīng)加熱裝置10中的每一個(gè)設(shè)置處理單元104。因此,可以獲得測(cè)量部分103針對(duì)供電裝置120的測(cè)量數(shù)據(jù),并且每個(gè)處理單元104確定每種頻率的平均電功率和已向供電裝置120發(fā)出的供電命令的一致性。[0262]如圖20中所示,測(cè)量部分103包括電流和電壓測(cè)量單元103a和頻率測(cè)量單元103b,以對(duì)應(yīng)于供電裝置120以分時(shí)方式供應(yīng)電力的方法。換句話說(shuō),在每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn),電流和電壓測(cè)量單元103a從圖3和4中示出的電流傳感器101和電壓傳感器102輸入的檢測(cè)值,測(cè)量從換流器21a輸出到逆變器21b或從換流器26a輸出到逆變器26b的DC電流和DC電壓。頻率測(cè)量單元103b對(duì)每單位時(shí)間由逆變器21b或26b做出開關(guān)次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù),由此測(cè)量輸出電壓或電流的頻率。[0263]因此,處理單元104從在每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)由電流和電壓測(cè)量單元103a測(cè)量到的電流和電壓的值,獲得通過(guò)頻率測(cè)量單元103b獲得的每種頻率的電功率的量,并在相應(yīng)頻率的電功率的量的基礎(chǔ)上獲得相應(yīng)頻率的平均電功率。[0264]輸出監(jiān)測(cè)方法[0265]下面將描述使用圖20中示出的輸出監(jiān)測(cè)裝置110監(jiān)測(cè)輸出的方法。[0266]如圖3中所示,當(dāng)輸出直流電并在同時(shí)通過(guò)逆變器21b以第一頻率(例如低頻)和第二頻率(例如高頻)打開和關(guān)閉時(shí),首先,電流和電壓測(cè)量單元103a在每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)從電流傳感器101和電壓傳感器102輸入的檢測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)測(cè)量DC電流和DC電壓。[0267]接下來(lái),當(dāng)逆變器21b以第一頻率打開和關(guān)閉直流電時(shí),處理單元104接收在單個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)由電流和電壓測(cè)量單元103a測(cè)量的電流和電壓。處理單元104將單個(gè)取樣時(shí)間的輸入值、即電流與電壓之積相加,并將總和除以等于輸出時(shí)間的感應(yīng)加熱時(shí)間,由此獲得第一頻率的平均輸出功率。此外,當(dāng)逆變器21b以第二頻率打開和關(guān)閉直流電時(shí),處理單元104接收在每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)由電流和電壓測(cè)量單元103a測(cè)量的電流和電壓。處理單元104將每個(gè)取樣時(shí)間的輸入值、即電流與電壓相乘,將通過(guò)相乘獲得的單個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)的值相加,并將總和除以等于輸出時(shí)間的感應(yīng)加熱時(shí)間,由此獲得第二頻率的平均輸出功率。[0268]接下來(lái),處理單元104可以在第一頻率的平均輸出功率值與第二頻率的平均輸出功率值的基礎(chǔ)上,將供應(yīng)的電功率顯示在顯示單元(未示出)上,由此進(jìn)行供應(yīng)電力的監(jiān)督監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)每個(gè)第一頻率和第二頻率的平均輸出功率是否在由處理單元104設(shè)定的上限與下限之間,并且在每個(gè)第一頻率和第二頻率的平均輸出功率在所述上限與下限之間的范圍之外的情況下,輸出停止信號(hào)以停止輸出。與此相似,在為每種頻率設(shè)定閾值或容許范圍的情況下,如果相應(yīng)頻率的平均輸出功率超過(guò)所述閾值或在所述容許范圍之外,則可以停止輸出并取出尚未經(jīng)受適當(dāng)?shù)母袘?yīng)加熱的任何工件。[0269]如上所述,輸出監(jiān)測(cè)裝置110通過(guò)在整個(gè)加熱時(shí)間內(nèi)以預(yù)定的時(shí)間間隔對(duì)DC電壓Vdc和DC電流Idc進(jìn)行采樣,獲得每種頻率的平均電功率。因此,可以監(jiān)測(cè)輸出的變化例如上升。換句話說(shuō),可以減少加熱時(shí)間并且甚至監(jiān)測(cè)暫時(shí)的輸出上升狀態(tài)。[0270]在本發(fā)明的實(shí)施例的輸出監(jiān)測(cè)方法中,將整體低頻電力消耗除以總加熱時(shí)間,由此獲得低頻的平均電功率,并且將整體高頻電力消耗除以總加熱時(shí)間,由此獲得高頻的平均電功率。[0271]因此,處理單元104可以在第一頻率的平均電功率和第二頻率的平均電功率的幅度變化的基礎(chǔ)上,監(jiān)測(cè)指示第一頻率與第二頻率之間的切換的DT信號(hào)的異常。[0272]如果在DT信號(hào)中發(fā)生異常以引起第一頻率的輸出時(shí)間和第二頻率的輸出時(shí)間的變化,第一頻率的輸出周期的整體電力消耗和第二頻率的輸出周期的整體電力消耗也改變。結(jié)果,通過(guò)用相應(yīng)頻率的整體電力消耗除以總輸出時(shí)間獲得的每種頻率的平均電功率也改變。因此,如果監(jiān)測(cè)第一頻率的平均電功率值與第二頻率的平均電功率值是否以時(shí)間順序變化,可以檢測(cè)指示第一頻率與第二頻率之間的切換的所謂的DT信號(hào)的異常。與此相似,如果監(jiān)測(cè)每種頻率的平均電功率,甚至可以監(jiān)測(cè)DT信號(hào)。[0273]現(xiàn)在,將描述使用疊加方法情況下的輸出監(jiān)測(cè)。在圖1中示出的系統(tǒng)中,為每個(gè)第一電源21和第二電源26獲得DC電壓與DC電流之積,并將所述積的積分值除以總加熱時(shí)間,由此獲得平均電功率。然后,可以以與使用分時(shí)方法的情況下相似的方式監(jiān)測(cè)輸出。[0274]輸出監(jiān)測(cè)方法的改良[0275]上述的輸出監(jiān)測(cè)方法用于通過(guò)分時(shí)方法供應(yīng)電力的情況。然而,這種方法也可應(yīng)用于通過(guò)疊加方法在短時(shí)間內(nèi)交替輸出低頻和高頻的情況。這將在下面詳細(xì)描述。圖21是以時(shí)間順序示出了在通過(guò)疊加方法供應(yīng)電力的情況下,第一頻率的輸出的存在或不存在和第二頻率的輸出的存在或不存在的圖。[0276]圖4中示出的使用疊加方法的電路構(gòu)造是以如圖21中所示的交替輸出通過(guò)逆變器21b以第一頻率打開和關(guān)閉直流電而輸出的信號(hào)和通過(guò)逆變器26b以第二頻率打開和關(guān)閉直流電而輸出的信號(hào)的情況為前提。[0277]首先,圖4中示出的每個(gè)測(cè)量部分103從電流傳感器101和電壓傳感器102接收檢測(cè)信號(hào)的輸入,并在每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)測(cè)量DC電流和DC電壓。[0278]接下來(lái),當(dāng)逆變器21b以第一頻率打開和關(guān)閉直流電時(shí),處理單元104接收由電流和電壓測(cè)量單元103a采樣的電流和電壓。處理單元104將單個(gè)取樣時(shí)間的輸入值、即電流和電壓值之積積分,并將積分值除以輸出時(shí)間,由此獲得第一頻率的平均輸出功率。此外,當(dāng)逆變器26b以第二頻率打開和關(guān)閉直流電時(shí),處理單元104接收由電流和電壓測(cè)量單元103a采樣的電流和電壓。處理單元104將單個(gè)取樣時(shí)間的輸入值、即電流和電壓值之積積分,并將積分值除以輸出時(shí)間,由此獲得第二頻率的平均輸出功率。[0279]接下來(lái),處理單元104可以在第一頻率的平均輸出功率與第二頻率的平均輸出功率的基礎(chǔ)上,將供應(yīng)的電功率顯示在顯示單元(未示出)上,由此進(jìn)行供應(yīng)電力的監(jiān)督監(jiān)測(cè)。[0280]如上所述,在本發(fā)明的實(shí)施例中,測(cè)量部分103在每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)測(cè)量從形成電源系統(tǒng)20的第一電源21和第二電源26中的換流器21a和26a向逆變器21b和26b輸出的DC電壓和DC電流。因此,可以監(jiān)測(cè)從第一電源21和第二電源26輸出的電功率等。[0281]向一個(gè)感應(yīng)加熱裝置供應(yīng)的電力的監(jiān)測(cè)[0282]到目前為止,主要描述了將感應(yīng)加熱裝置10中的一個(gè)通過(guò)開關(guān)部分30連接到電源系統(tǒng)20,并從電源系統(tǒng)20向相應(yīng)的感應(yīng)加熱裝置10供應(yīng)電力的情況。然而,即使在僅僅具有一個(gè)感應(yīng)加熱裝置10并且向所述感應(yīng)加熱裝置10供應(yīng)電力的情況下,也可以類似地進(jìn)行輸出監(jiān)測(cè)。[0283]也就是說(shuō),假定圖1的感應(yīng)加熱系統(tǒng)I僅僅具有感應(yīng)加熱裝置10A,輸出監(jiān)測(cè)如下進(jìn)行。感應(yīng)加熱系統(tǒng)I具有第一電源21和第二電源26中的至少一個(gè)作為至少一個(gè)供電裝置120。如圖3和4中所示,第一電源21包括:被構(gòu)造用于將交流電轉(zhuǎn)變成直流電的換流器21a、以及通過(guò)以任選的頻率打開和關(guān)閉直流電來(lái)轉(zhuǎn)變從換流器21a輸入的直流電并輸出被轉(zhuǎn)變的信號(hào)的逆變器21b。如圖4中所示,第二電源26包括:被構(gòu)造用于將交流電轉(zhuǎn)變成直流電的換流器26a、以及被構(gòu)造成通過(guò)以任選的頻率打開和關(guān)閉直流電來(lái)轉(zhuǎn)變從換流器26a輸入的直流電并輸出被轉(zhuǎn)變的信號(hào)的逆變器26b。供電裝置120如圖3和4中所示連接,以向單一加熱線圈13供應(yīng)電力。如果在一個(gè)工件中存在多個(gè)熱處理區(qū)域,可以將多個(gè)線圈串聯(lián)或并聯(lián)。即使在這種情況下,也將術(shù)語(yǔ)“單一加熱線圈13”用作多個(gè)線圈的總稱。一個(gè)加熱線圈對(duì)應(yīng)于一個(gè)工件,并且一個(gè)加熱線圈被稱為單一加熱線圈。[0284]這種感應(yīng)加熱系統(tǒng)I裝備有多個(gè)輸出監(jiān)測(cè)裝置110,其每個(gè)包括圖20中示出的測(cè)量部分103和處理單元104。測(cè)量部分103在每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)測(cè)量從換流器21a和26a向逆變器21b和26b輸出的DC電壓和DC電流。每個(gè)測(cè)量部分103包括參考圖20所描述的電流和電壓測(cè)量單元103a和頻率測(cè)量單元103b。每個(gè)處理單元104從由測(cè)量部分103測(cè)量的單個(gè)取樣時(shí)間的電流和電壓值獲得相應(yīng)頻率的電功率的量,并在相應(yīng)頻率的電功率的量的基礎(chǔ)上獲得相應(yīng)頻率的平均電功率。[0285]當(dāng)這種感應(yīng)加熱系統(tǒng)I被用于以至少一種頻率打開或關(guān)閉至少一個(gè)直流電,由此進(jìn)行感應(yīng)加熱時(shí),在每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)測(cè)量從第一電源21和第二電源26中的換流器21a和26a輸出到逆變器21b和26b的電流和電壓,并且將在取樣時(shí)間點(diǎn)測(cè)量到的電流和電壓之積相對(duì)于每種頻率積分,由此獲得每種頻率的平均電功率。結(jié)果,可以在每種頻率的平均電功率的基礎(chǔ)上監(jiān)測(cè)供電裝置120的輸出情況。[0286]在供電裝置120通過(guò)分時(shí)方法供應(yīng)電力的情況下,如下進(jìn)行輸出監(jiān)測(cè)。作為供電裝置120,如圖3中示出地設(shè)置第一電源21。在第一電源21的逆變器21b以高頻輸出時(shí)間和低頻輸出時(shí)間相對(duì)于輸出周期的比率來(lái)調(diào)節(jié)高頻輸出功率和低頻輸出功率的情況下,具體來(lái)說(shuō)在第一電源21的逆變器21b交替輸出低頻和高頻的情況下,處理單元104在來(lái)自于電流傳感器101和電壓傳感器102的輸入值的基礎(chǔ)上,計(jì)算由測(cè)量部分103測(cè)量的單個(gè)取樣時(shí)間的DC電流與DC電壓之積,由此獲得從作為一個(gè)供電裝置120的第一電源21向加熱線圈13供應(yīng)的高頻的平均電功率和低頻的平均電功率。[0287]也就是說(shuō),當(dāng)一種直流電通過(guò)DT信號(hào)以高頻(第一頻率)和低頻(第二頻率)進(jìn)行不同的打開或關(guān)閉,并且通過(guò)分時(shí)多路轉(zhuǎn)換輸出高頻和低頻進(jìn)行感應(yīng)加熱時(shí),在每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)測(cè)量一種直流電的電流和電壓。對(duì)在以第一頻率切換期間測(cè)量到的單個(gè)取樣時(shí)間的電流和電壓之積進(jìn)行積分,由此獲得第一頻率的平均電功率。同樣地,對(duì)在以第二頻率切換期間測(cè)量到的單個(gè)取樣時(shí)間的電流和電壓之積進(jìn)行積分,由此獲得第二頻率的平均電功率。在第一頻率的平均電功率和第二頻率的平均電功率的基礎(chǔ)上,可以監(jiān)測(cè)輸出功率。[0288]在供電裝置120通過(guò)疊加方法供應(yīng)電力的情況下,如下進(jìn)行輸出監(jiān)測(cè)。如圖4中所示,供電裝置120包括用作第一供電裝置的第一電源21和用作第二供電裝置的第二電源26。在這種情況下,在第一電源21中,逆變器21b通過(guò)以第一頻率打開并關(guān)閉直流電來(lái)轉(zhuǎn)變從換流器21a輸入的直流電,并輸出轉(zhuǎn)變的信號(hào)。與此同時(shí),在第二電源26中,逆變器26b通過(guò)以第二頻率打開并關(guān)閉直流電來(lái)轉(zhuǎn)變從換流器26a輸入的直流電,并輸出轉(zhuǎn)變的信號(hào)。來(lái)自于第一電源21和第二電源26的兩個(gè)電源的第一頻率和第二頻率被疊加并供應(yīng)到加熱線圈13。[0289]在這種情況下,如圖4中所示,測(cè)量部分103包括為第一電源21設(shè)置的第一測(cè)量單元103c和為第二電源26設(shè)置的第二測(cè)量單元103d。第一測(cè)量單元103c在每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)測(cè)量在第一電源21中從換流器21a輸出到逆變器21b的DC電流和DC電壓。第二測(cè)量單元103d在每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)測(cè)量在第二電源26中從換流器26a輸出到逆變器26b的DC電流和DC電壓。[0290]因此,處理單元104從由第一測(cè)量單元103c測(cè)量的單個(gè)取樣時(shí)間的電流和電壓的值獲得第一頻率的電功率的量,從由第二測(cè)量單元103d測(cè)量的單個(gè)取樣時(shí)間的電流和電壓的值獲得第二頻率的電功率的量,并在第一頻率的電功率的量和第二頻率的電功率的量的基礎(chǔ)上獲得第一頻率的平均電功率和第二頻率的平均電功率。[0291]換句話說(shuō),在第一電源21通過(guò)以第一頻率打開和關(guān)閉第一直流電以轉(zhuǎn)變第一直流電并輸出轉(zhuǎn)變的信號(hào),同時(shí)第二電源26通過(guò)以第二頻率打開和關(guān)閉第二直流電以轉(zhuǎn)變第二直流電,并且將第一頻率與第二頻率疊加以進(jìn)行感應(yīng)加熱的情況下,第一測(cè)量單元103c在每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)測(cè)量第一直流電的電流和電壓,并且第二測(cè)量單元103d在每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)測(cè)量第二直流電的電流和電壓。然后,處理單元104對(duì)相對(duì)于第一直流電并在以第一頻率切換期間測(cè)量的單個(gè)取樣時(shí)間的電流和電壓之積進(jìn)行積分,并將積分值除以感應(yīng)加熱時(shí)間,由此獲得第一頻率的平均電功率。同樣地,處理單元104對(duì)相對(duì)于第二直流電并在以第二頻率切換期間測(cè)量的單個(gè)取樣時(shí)間的電流和電壓之積進(jìn)行積分,并將積分值除以感應(yīng)加熱時(shí)間,由此獲得第二頻率的平均電功率。在第一頻率的平均電功率和第二頻率的平均電功率的基礎(chǔ)上,處理單元104監(jiān)測(cè)輸出功率。[0292]已描述感應(yīng)加熱系統(tǒng)I包括如圖1中所示的多個(gè)感應(yīng)加熱裝置的情況,因此不在這里進(jìn)行描述。[0293]如上所述,在感應(yīng)加熱系統(tǒng)I中,通過(guò)輸出監(jiān)測(cè)裝置110監(jiān)測(cè)供應(yīng)的電力。因此,可以檢測(cè)負(fù)載的異常、匯流條的異常等。[0294]其他監(jiān)測(cè)[0295]由于圖1中示出的感應(yīng)加熱系統(tǒng)I包括輸出監(jiān)測(cè)裝置110,因此可以監(jiān)測(cè)向每個(gè)感應(yīng)加熱裝置10供應(yīng)的電力。輸出監(jiān)測(cè)裝置110也可用于監(jiān)測(cè)非常短時(shí)間的加熱期間的實(shí)際輸出頻率和DC電壓Vdc。[0296]例如,在輸出監(jiān)測(cè)裝置110中,電流和電壓測(cè)量單元103a可以在每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)測(cè)量輸入到逆變器21b或26b的DC電壓Vdc,由此一直監(jiān)測(cè)DC電壓Vdc。在這種情況下,可以在頻率切換后立即獲得每個(gè)取樣時(shí)間、例如4ms至6ms的無(wú)論幾毫秒的多個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)的平均值,并對(duì)直至相應(yīng)頻率終止之前的單個(gè)取樣時(shí)間的平均值進(jìn)行積分,用積分值除以取樣時(shí)間數(shù)量,由此監(jiān)測(cè)平均DC電壓。[0297]例如,在輸出監(jiān)測(cè)裝置110中,頻率測(cè)量單元103b可以監(jiān)測(cè)每單位時(shí)間由逆變器21b或26b進(jìn)行的切換的次數(shù),由此測(cè)量頻率。因此,在輸出每種頻率的電力時(shí),可以監(jiān)測(cè)輸出頻率。[0298]例如,即使在非常短時(shí)間的加熱中,也可以測(cè)量DC電壓Vdc和頻率,由此監(jiān)測(cè)它們。[0299]與此相似,即使在供應(yīng)電力時(shí),也可以一直監(jiān)測(cè)作為控制目標(biāo)的DC電壓和頻率,并且可以提供表示感應(yīng)加熱是否正適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行的指導(dǎo)。[0300]盡管已結(jié)合特定實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述,但本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解,可以在由隨附的權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行各種改變和改良。[0301]工業(yè)實(shí)用性[0302]本發(fā)明的一種或多種實(shí)施例提供了一種用于以不同頻率向多個(gè)感應(yīng)加熱裝置供應(yīng)電力的感應(yīng)加熱系統(tǒng)和感應(yīng)加熱方法,一種當(dāng)從供電裝置向加熱線圈供應(yīng)電力以進(jìn)行感應(yīng)加熱時(shí)用于監(jiān)測(cè)輸出情況的輸出監(jiān)測(cè)裝置和輸出監(jiān)測(cè)方法,以及一種具有低頻電流互感器和高頻電流互感器的感應(yīng)加熱裝置。[0303]本申請(qǐng)是基于2012年5月18日提交的日本專利申請(qǐng)?zhí)?012-115121、2012-115122和2012-115123,所述申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)參考并入本文?!緳?quán)利要求】1.一種感應(yīng)加熱系統(tǒng),包括:多個(gè)感應(yīng)加熱裝置,每個(gè)所述感應(yīng)加熱裝置都包括高頻電流互感器、低頻電流互感器和加熱線圈,所述高頻電流互感器的二次側(cè)和所述低頻電流互感器的二次側(cè)并聯(lián)到所述加熱線圈;聞?lì)l輸入開關(guān),該聞?lì)l輸入開關(guān)連接到所述聞?lì)l電流互感器的一次側(cè);低頻輸入開關(guān),該低頻輸入開關(guān)連接到所述低頻電流互感器的一次側(cè);第一電源,該第一電源被構(gòu)造成調(diào)整高頻輸出時(shí)間和低頻輸出時(shí)間相對(duì)于輸出周期的比率,并輸出高頻電力和低頻電力;第二電源,該第二電源被構(gòu)造成輸出頻率與從所述第一電源輸出的所述電力的頻率不同的電力;第一電源輸出開關(guān),該第一電源輸出開關(guān)被配置成能夠連接到所述第一電源的低頻輸出端子;第二電源輸出開關(guān),該第二電源輸出開關(guān)被配置成能夠連接到所述第二電源的輸出端子;以及開關(guān)控制器,該開關(guān)控制器被構(gòu)造成為每個(gè)所述感應(yīng)加熱裝置控制所述高頻輸入開關(guān)和低頻輸入開關(guān),并控制所述第一電源輸出開關(guān)和第二電源輸出開關(guān),以便將至少一個(gè)所述感應(yīng)加熱裝置連接到所述第一電源和所述第二電源中的至少一個(gè),其中,每個(gè)所述感應(yīng)加熱裝置還包括加熱器控制器,該加熱器控制器被構(gòu)造成將開關(guān)請(qǐng)求信號(hào)發(fā)送到所述開關(guān)控制器,以打開所述第一電源輸出開關(guān)和所述第二電源輸出開關(guān)中的一個(gè),關(guān)閉所述第一電源輸出開關(guān)和所述第二電源輸出開關(guān)中的另一個(gè),并打開或關(guān)閉每個(gè)所述高頻輸入開關(guān)和所述低頻輸入開關(guān)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)加熱系統(tǒng),其中,在收到所述開關(guān)請(qǐng)求信號(hào)之后,所述開關(guān)控制器控制所述第一電源輸出開關(guān)和所述第二電源輸出開關(guān),并且還控制與發(fā)送所述開關(guān)請(qǐng)求信號(hào)的所述感應(yīng)加熱裝置相連的所述高頻輸入開關(guān)和所述低頻輸入開關(guān),當(dāng)所述開關(guān)控制器已按照所述開關(guān)請(qǐng)求信號(hào)完成控制時(shí),所述開關(guān)控制器向所述感應(yīng)加熱裝置發(fā)送開關(guān)完成信號(hào),并且在收到所述開關(guān)完成信號(hào)之后,所述感應(yīng)加熱裝置控制所述第一電源的輸出和所述第二電源的輸出。3.—種感應(yīng)加熱方法,包括:設(shè)置多個(gè)感應(yīng)加熱裝置,每個(gè)所述感應(yīng)加熱裝置都具有:加熱線圈;第一電源,該第一電源被構(gòu)造成調(diào)整高頻輸出時(shí)間和低頻輸出時(shí)間相對(duì)于輸出周期的比率并輸出高頻電力和低頻電力;第二電源,該第二電源被構(gòu)造成輸出頻率與從所述第一電源輸出的所述電力的頻率不同的電力;以及開關(guān)部分;操作來(lái)自于一個(gè)所述感應(yīng)加熱裝置的所述開關(guān)部分,以選擇第一模式、第二模式、第三模式和第四模式中的一個(gè);以及對(duì)配置在所述一個(gè)感應(yīng)加熱裝置上的工件進(jìn)行感應(yīng)加熱,其中,在所述第一模式中,所述一個(gè)感應(yīng)加熱裝置接受來(lái)自于所述第一電源的所述高頻電力和所述低頻電力中的一個(gè),其中,在所述第二模式中,所述一個(gè)感應(yīng)加熱裝置接受來(lái)自于所述第二電源的所述電力,其中,在所述第三模式中,所述一個(gè)感應(yīng)加熱裝置通過(guò)分時(shí)方法接受來(lái)自于所述第一電源的不同頻率的電力;并且其中,在所述第四模式中,所述一個(gè)感應(yīng)加熱裝置以疊加方式接受來(lái)自于所述第一電源的所述高頻電力和低頻電力中的一個(gè)以及來(lái)自于所述第二電源的所述電力。4.一種輸出監(jiān)測(cè)裝置,該輸出監(jiān)測(cè)裝置適于裝接到一個(gè)以上供電裝置,每個(gè)所述供電裝置都包括被構(gòu)造成將交流電轉(zhuǎn)變成直流電的換流器和被構(gòu)造成以給定頻率打開和關(guān)閉從所述換流器輸入的直流電的逆變器,所述供電裝置適于連接到單一加熱線圈以為該單一加熱線圈供電,所述輸出監(jiān)測(cè)裝置包括:測(cè)量部分,該測(cè)量部分被構(gòu)造成在每個(gè)取樣時(shí)間測(cè)量從所述換流器輸出到所述逆變器的所述直流電的電流和電壓;以及處理單元,該處理單元被構(gòu)造成從在每個(gè)取樣時(shí)間由所述測(cè)量部分測(cè)量到的所述電流和所述電壓的值來(lái)獲得每個(gè)頻率的電功率的量,并根據(jù)所述每個(gè)頻率的電功率的量來(lái)獲得每個(gè)頻率的平均電功率。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輸出監(jiān)測(cè)裝置,其中,所述測(cè)量部分包括:電流和電壓測(cè)量單元,該電流和電壓測(cè)量單元被構(gòu)造成在每個(gè)取樣時(shí)間測(cè)量從所述換流器輸出到所述逆變器的所述直流電的所述電流和所述電壓;以及頻率測(cè)量單元,該頻率測(cè)量單元被構(gòu)造成計(jì)數(shù)每單位時(shí)間由所述逆變器做出的開關(guān)的次數(shù),其中,所述處理單元從在每個(gè)取樣時(shí)間由所述電流和電壓測(cè)量單元測(cè)量到的所述電流和所述電壓的值獲得所述每個(gè)頻率的電功率的量,并根據(jù)所述每個(gè)頻率的電功率的量獲得每個(gè)頻率的平均電功率。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輸出監(jiān)測(cè)裝置,其中,所述逆變器通過(guò)分時(shí)多路轉(zhuǎn)換、通過(guò)調(diào)整高頻輸出時(shí)間和低頻輸出時(shí)間相對(duì)于輸出周期的比率,從所述供電裝置中的一個(gè)向所述單一加熱線圈供應(yīng)高頻輸出電力和低頻輸出電力,并且其中,所述處理單元根據(jù)由所述測(cè)量部分測(cè)量到的值來(lái)獲得從所述一個(gè)供電裝置輸出的每個(gè)所述高頻和低頻的平均電功率。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輸出監(jiān)測(cè)裝置,其中,所述一個(gè)以上供電裝置包括第一供電裝置和第二供電裝置,其中,所述第一供電裝置的所述逆變器以第一頻率打開和關(guān)閉從所述第一供電裝置的所述換流器輸入的所述直流電,所述第二供電裝置的所述逆變器以第二頻率打開和關(guān)閉從所述第二供電裝置的所述換流器輸入的所述直流電,其中,通過(guò)疊加所述第一頻率和所述第二頻率,將電力從所述第一供電裝置和所述第二供電裝置輸出到所述單一加熱線圈,其中,所述測(cè)量部分包括:第一測(cè)量單元,該第一測(cè)量單元被配置成在每個(gè)取樣時(shí)間測(cè)量在所述第一供電裝置中從所述換流器輸出到所述逆變器的所述直流電的電流和電壓;以及第二測(cè)量單元,該第二測(cè)量單元被構(gòu)造成在每個(gè)取樣時(shí)間測(cè)量在所述第二供電裝置中從所述換流器輸出到所述逆變器的所述直流電的電流和電壓,并且其中,所述處理單元從在每個(gè)取樣時(shí)間由所述第一測(cè)量單元測(cè)量到的所述電流和所述電壓來(lái)獲得所述第一頻率的電功率的量,從在每個(gè)取樣時(shí)間由所述第二測(cè)量單元測(cè)量到的所述電流和所述電壓來(lái)獲得所述第二頻率的電功率的量,并且根據(jù)所述每個(gè)頻率的電功率的量來(lái)獲得所述每個(gè)頻率的平均電功率。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的輸出監(jiān)測(cè)裝置,其中,所述供電裝置通過(guò)開關(guān)部分裝接到多個(gè)各自具有單一加熱線圈的感應(yīng)加熱裝置,使得通過(guò)控制來(lái)自于所述多個(gè)感應(yīng)加熱裝置的所述開關(guān)部分,能夠?qū)⑺龉╇娧b置連接到任一所述感應(yīng)加熱裝置,其中,為每個(gè)所述感應(yīng)加熱裝置設(shè)置所述處理單元,并且所述處理單元獲得由所述測(cè)量部分測(cè)量的值以確定所述每個(gè)頻率的平均電功率與發(fā)送到所述供電裝置的供電命令之間的一致性。9.一種感應(yīng)加熱系統(tǒng),包括:供電裝置,該供電裝置包括被構(gòu)造成將交流電轉(zhuǎn)變成直流電的換流器,以及被構(gòu)造成以給定頻率打開和關(guān)閉從所述換流器輸入的所述直流電的逆變器;多個(gè)感應(yīng)加熱裝置;開關(guān)部分,該開關(guān)部分連接在所述供電裝置與所述多個(gè)感應(yīng)加熱裝置之間,以將從所述供電裝置供應(yīng)的電力選擇性地輸出到所述感應(yīng)加熱裝置中的一個(gè);以及輸出監(jiān)測(cè)裝置,該輸出監(jiān)測(cè)裝置包括測(cè)量部分和處理單元,所述測(cè)量部分被構(gòu)造成在每個(gè)取樣時(shí)間測(cè)量從所述換流器輸出到所述逆變器的所述直流電的電流和電壓,并且所述處理單元被構(gòu)造成從在每個(gè)取樣時(shí)間由所述測(cè)量部分測(cè)量到的所述電流和所述電壓的值來(lái)獲得每個(gè)頻率的電功率的量,并且根據(jù)所述每個(gè)頻率的電功率的量來(lái)獲得每個(gè)頻率的平均電功率。10.一種感應(yīng)加熱系統(tǒng),包括:第一供電裝置,該第一供電裝置包括被構(gòu)造成將交流電轉(zhuǎn)變成直流電的換流器,以及被構(gòu)造成以第一頻率打開和關(guān)閉從所述換流器輸入的所述直流電的逆變器;第二供電裝置,該第二供電裝置包括被構(gòu)造成將交流電轉(zhuǎn)變成直流電的換流器,以及被構(gòu)造成以第二頻率打開和關(guān)閉從所述換流器輸入的所述直流電的逆變器;多個(gè)感應(yīng)加熱裝置;開關(guān)部分,該開關(guān)部分被構(gòu)造成將所述第一供電裝置和所述第二供電裝置中的至少一個(gè)選擇性地連接到所述感應(yīng)加熱裝置中的一個(gè);以及輸出監(jiān)測(cè)裝置,該輸出監(jiān)測(cè)裝置包括測(cè)量部分和處理單元,所述測(cè)量部分被構(gòu)造成在每個(gè)取樣時(shí)間測(cè)量從每個(gè)所述第一供電裝置和所述第二供電裝置的所述換流器輸出到所述逆變器的所述直流電的電流和電壓,所述處理單元被構(gòu)造成從在每個(gè)取樣時(shí)間由所述測(cè)量部分測(cè)量到的所述電流和所述電壓的值來(lái)獲得每個(gè)所述第一頻率和所述第二頻率的電功率的量,并且根據(jù)每個(gè)所述第一頻率和所述第二頻率的電功率的量來(lái)獲得每個(gè)所述第一頻率和所述第二頻率的平均電功率。11.一種輸出監(jiān)測(cè)方法,包括:在每個(gè)取樣時(shí)間測(cè)量以多個(gè)頻率被打開和關(guān)閉以進(jìn)行感應(yīng)加熱的一個(gè)以上直流電的電流和電壓;以及通過(guò)將在每個(gè)取樣時(shí)間在以每個(gè)所述頻率打開和關(guān)閉時(shí)測(cè)量到的所述電流和所述電壓之積相加,并用所述相加的積除以感應(yīng)加熱時(shí)間來(lái)獲得每個(gè)所述頻率的平均電功率,由此監(jiān)測(cè)來(lái)自于獲得的每個(gè)所述頻率的平均電功率的輸出電功率。12.—種輸出監(jiān)測(cè)方法,包括:在每個(gè)取樣時(shí)間測(cè)量通過(guò)分時(shí)方式以第一頻率和第二頻率被打開和關(guān)閉以輸出不同頻率的電力,從而通過(guò)分時(shí)多路轉(zhuǎn)換進(jìn)行感應(yīng)加熱的直流電的電流和電壓;通過(guò)將在每個(gè)取樣時(shí)間在以所述第一頻率打開和關(guān)閉時(shí)測(cè)量到的所述電流和所述電壓之積相加,并用所述相加的積除以感應(yīng)加熱時(shí)間來(lái)獲得所述第一頻率的平均電功率;通過(guò)將在每個(gè)取樣時(shí)間在以所述第二頻率打開和關(guān)閉時(shí)測(cè)量到的所述電流和所述電壓之積相加,并用所述相加的積除以感應(yīng)加熱時(shí)間來(lái)獲得所述第二頻率的平均電功率;以及監(jiān)測(cè)來(lái)自于獲得的每個(gè)所述第一頻率和所述第二頻率的平均電功率的輸出電功率。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的輸出監(jiān)測(cè)方法,還包括:根據(jù)所述第一頻率的平均電功率的值和所述第二頻率的平均電功率的值是否以時(shí)間序列變化,來(lái)監(jiān)測(cè)指示所述第一頻率與所述第二頻率之間的開關(guān)的信號(hào)的異常。14.一種輸出監(jiān)測(cè)方法,包括:在每個(gè)取樣時(shí)間,測(cè)量當(dāng)以交替方式將第一直流電以第一頻率打開和關(guān)閉并將第二直流電以第二頻率打開和關(guān)閉以進(jìn)行感應(yīng)加熱時(shí),所述第一直流電和所述第二直流電的電流和電壓;通過(guò)將在每個(gè)取樣時(shí)間在以所述第一頻率打開和關(guān)閉時(shí)測(cè)量到的所述電流和所述電壓之積相加,并用所述相加的積除以感應(yīng)加熱時(shí)間來(lái)獲得所述第一頻率的平均電功率;通過(guò)將在每個(gè)取樣時(shí)間在以所述第二頻率打開和關(guān)閉時(shí)測(cè)量到的所述電流和所述電壓之積相加,并用所述相加的積除以感應(yīng)加熱時(shí)間來(lái)獲得所述第二頻率的平均電功率;以及監(jiān)測(cè)來(lái)自于獲得的每個(gè)所述第一頻率和所述第二頻率的平均電功率的輸出電功率。15.—種輸出監(jiān)測(cè)方法,包括:在每個(gè)取樣時(shí)間,測(cè)量當(dāng)將第一直流電以第一頻率打開和關(guān)閉并將第二直流電以第二頻率打開和關(guān)閉,并將所述第一頻率和所述第二頻率疊加以進(jìn)行感應(yīng)加熱時(shí),所述第一直流電和第二直流電的電流和電壓;通過(guò)將在每個(gè)取樣時(shí)間在以所述第一頻率打開和關(guān)閉時(shí)測(cè)量到的所述電流和所述電壓之積相加,并用所述相加的積除以感應(yīng)加熱時(shí)間來(lái)獲得所述第一頻率的平均電功率;通過(guò)將在每個(gè)取樣時(shí)間在以所述第二頻率打開和關(guān)閉時(shí)測(cè)量到的所述電流和所述電壓之積相加,并用所述相加的積除以感應(yīng)加熱時(shí)間來(lái)獲得所述第二頻率的平均電功率;以及監(jiān)測(cè)來(lái)自于獲得的每個(gè)所述第一頻率和所述第二頻率的平均電功率的輸出電功率。16.一種感應(yīng)加熱裝置,包括:加熱線圈;以及以并聯(lián)方式連接在所述加熱線圈中的低頻電流互感器和高頻電流互感器,其中,所述低頻電流互感器包括初級(jí)繞組、次級(jí)繞組以及耦合所述初級(jí)繞組和所述次級(jí)繞組的芯,其中,所述高頻電流互感器包括初級(jí)繞組和次級(jí)繞組,其中,所述低頻電流互感器布置在所述高頻電流互感器下方,并且其中,所述感應(yīng)加熱裝置被構(gòu)造成能夠裝接從具有不同阻抗的多個(gè)加熱線圈中選擇的加熱線圈,并且能夠裝接從具有滿足對(duì)應(yīng)于所述加熱線圈的阻抗匹配條件的不同初級(jí)和次級(jí)繞組匝數(shù)的多個(gè)低頻電流互感器中選擇的低頻電流互感器。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的感應(yīng)加熱裝置,還包括:安裝框架,該安裝框架支撐所述低頻電流互感器和高頻電流互感器;以及更換機(jī)構(gòu),該更換機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述安裝框架上以更換所述低頻電流互感器,其中,所述更換機(jī)構(gòu)包括在所述安裝框架的前后方向上延伸的前后向支架,以及所述低頻電流互感器安裝在其上并在所述前后向支架上移動(dòng)的托架,其中,當(dāng)所述托架向前移動(dòng)時(shí),所述低頻電流互感器被配置在使所述低頻電流互感器連接到所述加熱線圈的位置處,并且其中,當(dāng)所述托架向后移動(dòng)時(shí),所述低頻電流互感器被配置在使所述低頻電流互感器不與所述高頻電流互感器在豎直方向上重疊的位置處。【文檔編號(hào)】H05B6/10GK104322142SQ201380026052【公開日】2015年1月28日申請(qǐng)日期:2013年5月17日優(yōu)先權(quán)日:2012年5月18日【發(fā)明者】小野徹也,杉本真人,清澤裕,相羽敏弘,岡和富,小林國(guó)博,生田文昭,川嵜一博申請(qǐng)人:高周波熱錬株式會(huì)社