[实用新型]感应发热辊装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种感应发热辊装置。

背景技术

在感应发热辊装置中，像专利文献1记载的那样有如下装置：在作为被加热体的辊主体上安装有温度检测元件来直接测量温度。

但是，由于辊主体是转动体，所以大多数情况下难以安装温度检测元件。此外，在将温度检测元件安装在辊主体上的情况下，各个温度检测元件与辊主体的接触状况不同，会造成检测温度的误差。此外，为了将设置在辊主体上的温度检测元件的信号输入固定侧的控制设备，需要旋转变压器等高级设备。

另外，虽然也可以考虑使用辐射式温度计等非接触式温度检测装置来检测辊主体温度的方法，但是检测精度低、或对辊主体的表面辐射率(放射率)产生影响，大多数情况下难以进行准确的温度检测。

现有技术文献

专利文献1：日本专利公开公报特开2001－23766号

实用新型内容

因此，为了解决所述的问题，本实用新型的主要目的在于在感应发热辊装置中不需要测量辊主体温度的温度检测元件。

即，本实用新型提供一种感应发热辊装置，其包括：辊主体，以转动自如的方式被支承；磁通产生机构，设置在所述辊主体的内部，由铁心和卷绕在所述铁心上的线圈构成；以及电源电路，与所述线圈连接，并且设置有控制交流电流或交流电压的控制元件，所述感应发热辊装置还包括辊温度计算部，所述辊温度计算部将从检测流过所述线圈的交流电流的交流电流检测部得到的交流电流值、从检测向所述线圈施加的交流电压的交流电压检测部得到的交流电压值、从检测由所述辊主体和所述磁通产生机构构成的感应发热辊的功率因数的功率因数检测部得到的功率因数、所述线圈的线圈电阻值、以及从由所述磁通产生机构产生的磁通密度和由所述铁心和所述辊主体构成的磁路的励磁电阻的关系特性得到的励磁电阻值作为参数，计算所述辊主体的温度。另外，由所述磁通产生机构产生的磁通密度和由所述铁心和所述辊主体构成的磁路的励磁电阻的关系特性可以使用预先测量到的关系特性。此外，可以设置检测线圈的线圈电阻的线圈电阻检测部，通过该线圈电阻检测部直接检测线圈的线圈电阻值。如后所述，也可以设置检测线圈温度的线圈温度检测部，根据从该线圈温度检测部得到的线圈的温度来计算线圈电阻值。还可以通过间歇地向线圈施加直流电压并检测此时流动的直流电流来计算线圈电阻值。

按照所述的感应发热辊装置，由于具有将线圈的电流值、线圈的电压值、感应发热辊的功率因数、线圈的电阻值和磁路的励磁电阻值作为参数来计算辊主体温度的辊温度计算部，所以无需在辊主体设置温度检测元件，就能够计算辊主体的温度。

具体地说，优选的是，所述辊温度计算部将从所述交流电流检测部得到的交流电流值、从所述交流电压检测部得到的交流电压值、从所述功率因数检测部得到的功率因数、所述线圈电阻值、从所述磁通密度和所述磁路的励磁电阻的关系特性得到的励磁电阻值作为参数，计算所述辊主体的电阻值，并且使用所述辊主体的电阻值和所述辊主体的相对磁导率，计算所述辊主体的温度。

更具体地说，感应发热辊装置包括阻抗计算部，该阻抗计算部根据从所述电流检测部得到的电流值、从所述电压检测部得到的电压值、以及从所述功率因数检测部得到的功率因数，计算所述感应发热辊的阻抗(以下称为辊阻抗)，此外，所述阻抗计算部将所述辊阻抗、所述线圈电阻值和所述励磁电阻值作为参数，计算所述辊主体的电阻值。

在此，图4表示由辊主体和磁通产生机构构成的感应发热辊的等效电路。在由电源电路进行交流电压的通电时，如果用向线圈施加的输入交流电压V除以流过线圈的交流电流I并乘以感应发热辊的功率因数则能够计算由线圈的电阻r₁、励磁电阻r₀和辊主体的电阻r₂构成的合成电阻r_comb。所述合成电阻r_comb由以下的计算式表示。

r_comb＝(r₁r₂+r₁r₀+r₂r₀)/(r₂+r₀)  [Ω]

如果改写为求辊主体的电阻r₂的计算式，则成为如下所示的计算式。

r₂＝r₀(r₁－r_comb)/(r_comb－r₁－r₀)  [Ω]