(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相電源の各線路にそれぞれ一端が接続されてある、同巻数の第１乃至第３の巻線と、一端が一括して中性点に接続されてあり、前記第１乃至第３の巻線と同相かつ同巻数である第４乃至第６の巻線とを備え、前記各第１乃至第３の巻線の各他端を、隣の相の前記各第４乃至第６の巻線の各他端に順次千鳥状に結線してなり、また前記第４の巻線に延長して、巻数が前記第１の巻線の巻数の｛√(３)−１｝倍の第７の巻線と、前記第７の巻線に接続されてあって、前記第１の巻線と同相であり、巻数が前記第１の巻線の巻数の√(３)倍の第８の巻線とを設けてなり、前記第８の巻線の端部と前記中性点とにまたがって、第１の誘導発熱ローラ装置に属している誘導コイルを接続し、また前記第２の巻線および前記第３の巻線の端部間にまたがって、第２の誘導発熱ローラ装置に属している誘導コイルを接続し、前記第１および第２の誘導発熱ローラ装置に属している各誘導コイルの印加電圧を、前記三相電源の電圧に等しくしてなる誘導発熱ローラ設備。
【請求項２】
三相電源の各線路にそれぞれ一端が接続されてある、同巻数の第１乃至第３の巻線と、一端が一括して中性点に接続されてあり、前記第１乃至第３の巻線と同相かつ同巻数である第４乃至第６の巻線とを備え、前記各第１乃至第３の巻線の各他端を、隣の相の前記各第４乃至第６の巻線の各他端に順次千鳥状に結線してなり、また前記第４の巻線内またはその延長巻線内に、任意の巻数とされた第９の巻線を、更に前記第９の巻線に接続されてあって、前記第１の巻線と同相であり、巻数が前記第９の巻線と同数である第１０の巻線を設け、前記第１０の巻線の端部と前記中性点とにまたがって、第１の誘導発熱ローラ装置に属している誘導コイルを接続し、また前記第２の巻線および前記第３の巻線の端部同志の間にまたがって、第２の誘導発熱ローラ装置に属している誘導コイルを接続し、前記第９の巻線の巻数をもって、前記第１のローラ装置に属している誘導コイル印加電圧を任意に設定してなる誘導発熱ローラ設備。
【請求項３】
三相電源の各線路にそれぞれ一端が接続されてある、同巻数の第１乃至第３の巻線と、一端が一括して中性点に接続されてあり、前記第１乃至第３の巻線と同相かつ同巻数である第４乃至第６の巻線とを備え、前記各第１乃至第３の巻線の各他端を、隣の相の前記各第４乃至第６の巻線の各他端に順次千鳥状に結線してなり、また前記第５および第６の巻線内またはその延長巻線内に、同巻数とされた第１１および第１２の巻線を、更に前記第１１および第１２の巻線のそれぞれに接続されてあって、前記第２および第３の巻線と同相であり、同巻数とされた第１３および第１４の巻線を設け、前記第１の巻線の端部と前記中性点とにまたがって第１の誘導発熱ローラ装置に属している誘導コイルを接続し、また前記第１３の巻線および前記第１４の巻線の端部同志の間にまたがって、第２の誘導発熱ローラ装置に属している誘導コイルを接続し、前記第１３の巻線の巻数をもって、前記第２のローラ装置に属している誘導コイル印加電圧を任意に設定してなる誘導発熱ローラ設備。
【請求項４】
三相電源の各線路にそれぞれ一端が接続されてある、同巻数の第１乃至第３の巻線と、一端が一括して中性点に接続されてあり、前記第１乃至第３の巻線と同相かつ同巻数である第４乃至第６の巻線とを備え、前記各第１乃至第３の巻線の各他端を、隣の相の前記各第４乃至第６の巻線の各他端に順次千鳥状に結線してなり、また前記第４の巻線内またはその延長巻線内に、任意の巻数とされた第９の巻線を、更に前記第９の巻線に接続されてあって、前記第１の巻線と同相であり、巻数が前記第９の巻線と同数である第１０の巻線を設け、前記第１０の巻線の端部と前記中性点とにまたがって、第１の誘導発熱ローラ装置に属している誘導コイルを接続し、前記第９の巻線の巻数をもって、前記第１のローラ装置に属している誘導コイル印加電圧を任意に設定するとともに、前記第５および第６の巻線内またはその延長巻線に、任意の同じ巻数とされた第１１および第１２の巻線を、更に前記第１１および第１２の巻線のそれぞれに接続されてあって、前記第２および第３の巻線と同相であり、同巻数とされた第１３および第１４の巻線を設け、前記第１３の巻線および前記第１４の巻線の端部同志の間にまたがって、第２の誘導発熱ローラ装置に属している誘導コイルを接続し、前記第１３の巻線の巻数をもって、前記第２のローラ装置に属している誘導コイル印加電圧を任意に設定してなる誘導発熱ローラ設備。
【請求項５】
三相電源の各線路にそれぞれ一端が接続されてある、同巻数の第１乃至第３の巻線と、一端が一括して中性点に接続されてあり、前記第１乃至第３の巻線と同相かつ同巻数である第４乃至第６の巻線とを備え、前記各第１乃至第３の巻線の各他端を、隣の相の前記各第４乃至第６の巻線の各他端に順次千鳥状に結線してあり、前記第１の巻線の一端と前記中性点と間にまたがって誘導発熱ローラ装置に属している誘導コイルを接続し、前記第２の巻線と第３の巻線の各一端同志の間にまたがって、前記三相電源の各相電流を平衡にするためのリアクトルを接続してなる誘導発熱ローラ設備。
【請求項６】
三相電源の各線路にそれぞれ一端が接続されてある、同巻数の第１乃至第３の巻線と、一端が一括して中性点に接続されてあり、前記第１乃至第３の巻線と同相かつ同巻数である第４乃至第６の巻線とを備え、前記各第１乃至第３の巻線の各他端を、隣の相の前記各第４乃至第６の巻線の各他端に順次千鳥状に結線してなり、また前記第４の巻線内またはその延長巻線に、任意の巻数とされた第９の巻線を、更に前記第９の巻線に接続されてあって、前記第１の巻線と同相であり、巻数が前記第９の巻線と同数である第１０の巻線を設け、前記第１０の巻線の端部と前記中性点とにまたがって、誘導発熱ローラ装置に属している誘導コイルを接続し、前記第９の巻線の巻数をもって、前記ローラ装置に属している誘導コイル印加電圧を任意に設定するとともに、前記第５および第６の巻線内またはその延長巻線に、任意の同じ巻数とされた第１１および第１２の巻線を、更に前記第１１および第１２の巻線のそれぞれに接続されてあって、前記第２および第３の巻線と同相で互いに同じ巻数とされた第１３および第１４の巻線を設け、前記第１３の巻線および前記第１４の巻線の端部同志の間にまたがって、前記三相電源の各相電流を平衡にするためのリアクトルを接続してなる誘導発熱ローラ設備。
【請求項７】
三相電源の各線路にそれぞれ一端が接続されてある、同巻数の第１乃至第３の巻線と、一端が一括して中性点に接続されてあり、前記第１乃至第３の巻線と同相かつ同巻数である第４乃至第６の巻線とを備え、前記各第１乃至第３の巻線の各他端を、隣の相の前記各第４乃至第６の巻線の各他端に順次千鳥状に結線してなり、また前記第４の巻線内またはその延長巻線内に、任意の巻数とされた第９の巻線を、更に前記第９の巻線に接続されてあって、前記第１の巻線と同相であり、巻数が前記第９の巻線と同数である第１０の巻線を設け、前記第１０の巻線の端部と前記中性点とにまたがって、誘導発熱ローラ装置に属している誘導コイルを接続し、前記第９の巻線の巻数をもって、前記ローラ装置に属している誘導コイル印加電圧を任意に設定し、前記第２の巻線および前記第３の巻線の端部同志の間を無負荷としてなる誘導発熱ローラ設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は誘導発熱ローラ設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転する中空のローラの内部に、鉄心と、その外周に巻装された誘導コイルとからなる誘導発熱機構を配置し、これによってローラの周壁を誘導発熱させる誘導発熱ローラ装置は既に知られている。誘導コイルは単相電源で励磁するのが好ましいので、手近にある三相電源から単相電圧を取りだし、これを利用すればよく、具体的には三相電源の各線間に誘導発熱ローラ装置の各誘導コイルを接続して励磁することが考えられる。この場合容量が等しい３台の誘導コイルを、三相電源の各線路間にそれぞれ接続する配線構成とすれば、三相電源の相電流は平衡するので、特に問題はない。
【０００３】
しかしこの配線構成では、前記のように各相の線路間に、同容量の誘導コイルを３台接続すれば電源電流は平衡するとしても、誘導コイルが２台または１台であって、誘導コイルが接続されない線路間が存在するようなときは、三相電源電流は不平衡となり、三相電源構成に支障をきたすことは明らかである。
【０００４】
たとえば三相電源線路Ｕ，Ｖ，Ｗにおいて、線路ＵＶ間およびＶＷ間にそれぞれ１台の誘導コイルを接続したとする。両誘導コイルの容量が同じであるとし、各相の電源電流をＩすると、線路Ｕ，Ｖ，Ｗに流れる電流Ｉu，Ｉv，ＩwはそれぞれＩ，√（３）Ｉ，Ｉとなり、その比は、１：√（３）：１となる。また線路ＵＶ間のみに誘導コイルを接続し、線路ＶＷ間を無負荷とした場合は、電流ＩWは０となるので、各線路電流の比は、１：１：０となる。いずれも電流が不平衡となる傾向は大きい。
【０００５】
このように三相電源線路のＵ，Ｖ，Ｗにおいて、線路ＵＶ間およびＶＷ間または線路ＵＶ間のみに誘導コイルを接続した場合でも、各線路電流が平衡するように、あるいは不平衡傾向が少なくなるようにした構成は、本発明者によって既に提案されているところである。すなわちこれは三相電源の各線路にそれぞれ一端が接続され、他端が一括して接続されて中性点とされてあって、かつ同じ巻数の第１乃至第３の巻線からなり、第１の巻線にまたがって第１の誘導発熱ローラ装置に属している誘導コイルを接続し、第２の巻線および第３の巻線の、一括されている端部とは反対側の端部間にまたがって、第２の誘導発熱ローラ装置に属している誘導コイルを接続した構成である。しかしこの構成によれば、中性点とひとつの巻線の端部との間に誘導コイルを接続しているので、中性点の電位が移動するようなことがあると、誘導コイルの入力電圧が負荷電流によって変動してしまう。そのためこのようなことがあると、誘導発熱ローラの温度を安定して制御できなくなってしまう恐れがでてくる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、三相電源から単相電圧を取りだして、これを２台または１台の誘導コイルの励磁電圧とすることにより、三相電源電流が可及的に平衡となるようにした構成において、３個の巻線を一括接続してある中性点の電位移動をなくして安定させるとともに、各巻線における高調波の発生の抑制を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１ないし請求項７に係る本発明は、三相電源の各線路にそれぞれ一端が接続されてある、同巻数の第１乃至第３の巻線と、一端が一括して中性点に接続されてあり、第１乃至第３の巻線と同相かつ同巻数である第４乃至第６の巻線とを備え、各第１乃至第３の巻線の各他端を、隣の相の前記各第４乃至第６の巻線の各他端に順次千鳥状に結線し、第１の巻線の一端と前記中性点と間にまたがって第１の誘導発熱ローラ装置に属している誘導コイルを接続し、第２の巻線と第３の巻線の各一端同志の間にまたがって、第２の誘導発熱ローラ装置に属している誘導コイルを接続した構成を基本構成として備える。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図によって説明する。図１〜図５は、本発明の実施の形態における基本構成を説明する図で、本発明では複数の誘導発熱ローラ装置を二群に分け、そのうちの一方の第１の誘導発熱ローラ装置１に属している誘導コイルと、他方の第２の誘導発熱ローラ装置２に属している誘導コイルとにそれぞれ、三相電源線路から得た単相電圧を印加して励磁する構成である。各誘導発熱ローラ装置１，２はともに図１に示すように構成されている。
【０００９】
１１はローラシェル、１２はその両側に一体的に取り付けられているジャーナルで、軸受１３を介して機台１４に回転自在に支持されている。なお必要に応じてローラシェル１１の周壁の内部にジャケット室が設けられてあり、その内部に気液二相の熱媒体が減圧密封されている。１５は誘導発熱機構で、支持ロッド１６によって支持されている。支持ロッド１６はジャーナル２内に挿通され、軸受１７を介してジャーナル１２に支持されている。誘導発熱機構１５は、筒状の鉄心１８とその外周に巻装されている誘導コイル１９とによって構成されている。２０は誘導コイル１９のリード線で、支持ロッド１６の内部を通って外部に引き出されている。
【００１０】
本発明の実施の形態における基本構成では、図１および図２に示すように、巻数がそれぞれｎの巻線ａ1，ｂ1，ｃ1が用意される。各巻線ａ1，ｂ1，ｃ1の各一方の端部は三相電源線路の各線路Ｕ，Ｖ，Ｗにそれぞれ接続されている。また巻数が同じｎである巻線ａ2，ｂ2，ｃ2が用意される。各巻線ａ2，ｂ2，ｃ2の各一方の端部は一括して接続されている。この接続点を中性点Ｎとする。巻線ａ1，ａ2同志，巻線ｂ1，ｂ2同志，ならびに巻線ｃ1、ｃ2同志は共通の鉄心に重ね巻きされるなどして、同相の電圧が印加されるようにしてある。
【００１１】
巻線ａ1，ｂ1，ｃ1のそれぞれは、隣の相に属している巻線ａ2，ｂ2，ｃ2にそれぞれ直列に接続され、これにより千鳥状の結線とされる。巻線ａ1，ｂ1，ｃ1のうちの一つの巻線ａ1の一端と中性点Ｎとの間にまたがって、第１の誘導発熱ローラ装置１に属している誘導コイルＡ（図１の誘導発熱ローラ装置１の誘導コイル１９）を接続する。また他の二つの巻線ｂ1，ｃ1の各一端同志の間にまたがり、第２の誘導発熱ローラ装置２に属している誘導コイルＢ（図１の誘導発熱ローラ装置２の誘導コイル１９）をそれぞれ接続する。
【００１２】
次に図示する構成が三相電源に対して平衡する理由を説明する。三相電源の電圧をＥ、各巻線の巻数をｎ、各誘導発熱ローラ装置の誘導コイルＡ，Ｂは同容量とし、これに流れる電流をＩ1，Ｉ2とする。また各相電流をＩu、Ｉv，Ｉwとすると、誘導コイルＡの入力電圧はＥ／｛√(３)｝、誘導コイルＢの入力電圧はＥであるから、
｜Ｉ1｜＝｛√(３)｝×Ｉ2              （１式）
お本明細書では、電流、電圧の各値の上に表示するベクトルを意味するドットは省略してある。
【００１３】
電源に対して各相のインピーダンスは同じであるから、巻線ａ1，ｂ2を流れる電流、巻線ｂ1，ｃ2を流れる電流、巻線ｃ1，ａ2を流れる電流をそれぞれＩun，Ｉvn，Ｉwn，とすれば、
|Ｉun|＝|Ｉvn|＝|Ｉwn|                （２式）
中性点Ｎにおいて、
Ｉun＋Ｉvn＋Ｉwn＝Ｉ1                 （３式）
（１式）乃至（３式）から
|Ｉun|＝|Ｉvn|＝|Ｉwn|＝｜Ｉ1｜／３＝｜Ｉ2｜／｛√(３)｝    （４式）
【００１４】
巻線ａ1の一端において
|Ｉu|＋｜Ｉ1｜／３＝｜Ｉ1｜            （５式）
（５式）に（１式）を代入して整理すれば、
0003936240.tif 000002
巻線ｂ1の一端において
|Ｉv|＝−｜Ｉ1｜／３＋｜Ｉ2｜          （６式）
【００１５】
（４式）と（６式）から
0003936240.tif 000003
巻線ｃ1の一端において
0003936240.tif 000004
（４式）と（７式）とから
0003936240.tif 000005
【００１６】
故に
|Ｉu|＝｜Ｉv｜＝｜Ｉw｜＝｜Ｉ2｜×２／｛√(３)｝
したがって、電源電流Ｉu，Ｉv，Ｉwは互いに等しくなり、平衡三相電流となる。そして各巻線は千鳥結線とされているので、高調波が発生することはないし、また中性点の電位の移動もなく安定する。図３は図２における各巻線のベクトル図を示す。なお各巻線は独立した３個の鉄心に巻回してもよいし、あるいは３脚鉄心の各脚に巻回してもよい。前者の場合の配線図を示したのが図４であり、後者の場合の配線図を示したのが図５である。
【００１７】
図６に示す第１の実施形態は、誘導コイルＡ，Ｂの入力電圧がともに電源電圧Ｅとなるようにしたものである。そのために巻線ｂ2に直列に、かつ重ね巻きされた巻線ｂ3を接続し、また巻線ｂ3に直列に、かつ巻線ａ1に重ね巻きされた巻線ａ3を接続する。他の巻線の巻数を図２と同様にｎとした場合、巻線ｂ3の巻数を｛√(３)−１｝×ｎとし、巻線ａ3の巻数を√(３)×ｎとする。なお巻数がｎである部分に印加される電圧はＥ／３となる。巻線ａ3の端部と中性点Ｎとにまたがって誘導コイルＡを接続する。
【００１８】
中性点Ｎから巻線ａ3の端部までの巻数は
ｎ＋｛√(３)−１｝×ｎ＋√(３)×ｎ＝２×√(３)×ｎであるから、誘導コイルＡに入力される電圧Ｖtは
Ｖt＝Ｅ×｛２×√(３)×ｎ｝×cos30°／３ｎ＝Ｅ
誘導コイルＢの入力電圧はＥであるから、したがって両誘導コイルＡ，Ｂの入力電圧は互いに同じ値となる。
【００１９】
このように両誘導コイルＡ，Ｂの入力電圧は互いに同じ値となることにより、
｜Ｉ1｜＝｜Ｉ2｜                      （８式）
両誘導コイルＡ，Ｂの容量を同じとすれば、
Ｉu＝２×Ｉ1／√（３）                （９式）
となり、巻線ａ3，ｂ3に流れる電流はＩ1、巻線ａ1に流れる電流は
２×Ｉ1／√（３）となる。
【００２０】
巻線ｂ2に流れる電流をＩbとすれば、巻線ｂ2，ｂ3，ａ1の接続点において
Ｉ1−Ｉu−Ｉb＝０
上式に（９式）を代入して
Ｉ1−｛２×Ｉ1／√（３）｝−Ｉb＝０
よって
Ｉb＝〔１−｛２／√（３）｝〕×Ｉ1      （１０式）
【００２１】
中性点Ｎにおいて、
Ｉb＋Ｉvn＋Ｉwn＝Ｉ１                   （１１式）
１０式を１１式に代入すれば、
0003936240.tif 000006
巻線ｂ1，ｃ2と、巻線ｃ1，ａ2のインピーダンスは同じであるから、
Ｉvn＝Ｉwn＝｛１／√（３）｝×Ｉ１
【００２２】
巻線ｂ1と誘導コイルＢとの接続点において、
Ｉv＝−〔｛１／√（３）｝×Ｉ１〕＋Ｉ2      （１２式）
上式と８式から
0003936240.tif 000007
巻線ｃ1と誘導コイルＢとの接続点において、
0003936240.tif 000008
上式と８式から
0003936240.tif 000009
【００２３】
これらの結果から理解されるように、電源電流Ｉu，Ｉv，Ｉwは互いに等しくなり、平衡三相電流となる。高調波が発生しないこと、中性点の電位が安定することはさきの実施形態と同様である。なお各巻線は独立した３個の鉄心に巻回してもよいし、あるいは３脚鉄心の各脚に巻回してもよい。前者の場合の配線図を示したのが図７であり、後者の場合の配線図を示したのが図８である。
【００２４】
図９に示す第２の実施形態は、誘導コイルＡの入力電圧を任意に設定自在としたものである。この構成は、巻線ｂ2に延長して巻線ｂ4を設け、この巻線ｂ4に直列に、かつ巻線ａ1，ａ2と同相の巻線ａ4を接続してある。そして巻線ｂ2と巻線ｂ4との巻数の和をｎ1とする。巻線ｂ2の巻数を図２の場合と同様にｎとすれば、巻線ｂ4の巻数は（ｎ1−ｎ）となる。また巻線ａ4の巻数もｎ1とする。なお電源電圧をＥとすれば、巻数がｎである部分に印加される電圧はＥ／３となる。ここでは巻数ｎ1を任意に設定することにより、誘導コイルＡの入力電圧を自在に調整する。
【００２５】
各誘導コイルＡ，Ｂに流れる電流を、Ｉ1，Ｉ2とすれば、
|Ｉ2|＝  ｎ1／｛√（３）×ｎ｝×|Ｉ１|        （１４式）
誘導コイルＡ，Ｂの容量を図２の場合と同様に同容量とすれば、
Ｉu＝（２ｎ1／３ｎ）×Ｉ1                     （１５式）
巻線ａ4，ｂ4に流れる電流はＩ1，巻線ａ1に流れる電流はＩuすなわち
（２ｎ1／３ｎ）×Ｉ1であるから、巻線ｂ2に流れる電流をＩbとすれば、巻線ｂ4，ａ1，ｂ2の接続点においては
Ｉ1−Ｉu−Ｉb＝０
【００２６】
上式に１５式を代入して電流Ｉbを求めると、
Ｉb＝｛１−（２ｎ1／３ｎ）｝×Ｉ1              （１６式）
中性点Ｎにおいて、
Ｉb＋Ｉvn＋Ｉwn＝Ｉ１                        （１７式）
上式に１７式に代入すれば、
Ｉvn＋Ｉwn＝（２ｎ1／３ｎ）×Ｉ1
巻線ｂ1，ｃ2と、巻線ｃ1，ａ2のインピーダンスは同じであるから、
Ｉvn＝Ｉwn＝(ｎ1／３ｎ)×Ｉ1                 （１８式）
【００２７】
巻線ｂ1と誘導コイルＢとの接続点において、
Ｉv＝−｛（ｎ1／３ｎ）×Ｉ１｝＋Ｉ2          （１９式）
上式と１４式から
0003936240.tif 000010
巻線ｃ1と誘導コイルＢとの接続点において、
Ｉw＝−（ｎ1／３n）×Ｉ１−Ｉ2                  （２０式）
上式と１４式から
0003936240.tif 000011
【００２８】
これらの結果から理解されるように、電源電流Ｉu，Ｉv，Ｉwは互いに等しくなり、平衡三相電流となる。高調波が発生しないこと、中性点の電位が安定することはさきの実施形態と同様である。なお各巻線は独立した３個の鉄心に巻回してもよいし、あるいは３脚鉄心の各脚に巻回してもよい。前者の場合の配線図を示したのが図１０であり、後者の場合の配線図を示したのが図１１である。図では巻線ｂ4を巻線ｂ2より延長して設けているが、これに代えて、巻線ｂ2の一部を利用してもよい。
【００２９】
図１２に示す第３の実施形態は、誘導コイルＢの入力電圧を任意に設定自在としたものである。この構成は、巻線ｃ2に延長して巻線ｃ3を設け、この巻線ｃ4に直列に、かつ巻線ｂ1，ｂ2と同相の巻線ｂ5を接続してある。そして巻線ｃ2と巻線ｃ5との巻数の和をｎ2とする。巻線ｃ2の巻数を図２の場合と同様にｎとすれば、巻線ｃ3の巻数は（ｎ2−ｎ）となる。また巻線ｂ5の巻数もｎ2とする。
【００３０】
さらに巻線ａ2に延長して巻線ａ5を設け、この巻線ａ5に直列に、かつ巻線ｃ2，ｃ3と同相の巻線ｃ5を接続してある。そして巻線ａ2と巻線ａ5との巻数の和をｎ2とする。巻線ａ2の巻数を図２の場合と同様にｎとすれば、巻線ａ5の巻数は（ｎ2−ｎ）となる。また巻線ｃ5の巻数もｎ2とする。ここでは巻数ｎ2を任意に設定することにより、誘導コイＢの入力電圧を自在に調整する。
【００３１】
ここでも各誘導コイルＡ，Ｂは同容量とし、それぞれに流れる電流をＩ1，Ｉ2とする。電流Ｉ1と電流Ｉ2の位相角差は９０度である。中性点Ｎから線路Ｕ，Ｖ，Ｗに至る各巻線のインピーダンスは等しいので、電流Ｉ1は中性点Ｎで３等分し、  Ｉun＝Ｉvn＝Ｉwn                （２１式）
巻線ａ1と誘導コイルＡとの接続点においては
Ｉu＝Ｉ1−Ｉun                  （２２式）
【００３２】
上式に２１式を代入して電流Ｉuを求めると、
Ｉu＝（２／３）×Ｉ1            （２３式）
巻線ｂ5，ｃ3，ｃ2，ａ2，ａ5，ｃ5に至る回路と、巻線ｂ1と巻線ｃ1とにおいて、
２ｎ×cos30°×（Ｉv−Ｉw）＝４×ｎ2×cos30°×Ｉ2
故に
Ｉv−Ｉw＝２×（ｎ2／ｎ）×Ｉ2        （２４式）
誘導コイルＡ，Ｂは同容量であるから、
|Ｉ2|＝  ｎ／{√（３）×ｎ2}×|Ｉ1|    （２５式）
【００３３】
中性点Ｎにおいて、
Ｉu＋Ｉv＋Ｉw＝０               （２６式）
２４式と２６式とを加えると、
Ｉu＋２Ｉv＝２×（ｎ2／ｎ）×Ｉ2        （２７式）
上式と２３式から
２Ｉv＝２×（ｎ2／ｎ）×Ｉ2−（２／３）×Ｉ1
故に
Ｉv＝（ｎ2／ｎ）×Ｉ2−（１／３）×Ｉ1        （２８式）
２５式に２８式を代入して整理すれば、
|Ｉv|＝（２／３）×|Ｉ1|
次に２４式に２８式を代入して整理すれば、
Ｉw＝（−ｎ2／ｎ）×Ｉ2−（１／３）×Ｉ1      （２９式）
２５式と２９式から
|Ｉw|＝（２／３）×|Ｉ1|
【００３４】
これらの結果から理解されるように、電源電流Ｉu，Ｉv，Ｉwは互いに等しくなり、平衡三相電流となる。高調波が発生しないこと、中性点の電位が安定することはさきの実施形態と同様である。なお各巻線は独立した３個の鉄心に巻回してもよいし、あるいは三脚鉄心の各脚に巻回してもよい。前者の場合の配置図を示したのが図１３であり、後者の場合の配置図を示したのが図１４である。図では巻線ｃ3，ａ5を巻線ｃ2，ａ2より延長して設けているが、これに代えて、巻線ｃ2，ａ2の一部を利用してもよい。
【００３５】
図１５に示す第４の実施形態は、図９に示す第２の実施形態と、図１２に示す第３の実施形態とを合体させ、誘導コイルＡ，Ｂの入力電圧をともに独立して任意に設定自在としたものである。この構成は、図９および図１２と同様に、巻線ａ1，ａ2乃至巻線ｃ1,ｃ2の巻数をｎ、巻線ｂ4の巻数を（n1−ｎ）、巻線ｃ3、巻線ａ5の巻数を（n2−ｎ）、巻線ａ4の巻数をｎ1、巻線ｂ5および巻線ｃ5の巻数をｎ2とする。各巻線の位相関係は図９，図１２と同じである。巻数ｎ1およびｎ2を調整することによって、誘導コイルＡ，Ｂの入力電圧が調整される。
【００３６】
この構成においても、三相電流が平衡することを以下に説明する。２７式に１５式を代入して電流Ｉvを求めると、
Ｉv＝（ｎ2／ｎ）×Ｉ2−（ｎ1／３ｎ）×Ｉ1        （３０式）
上式と２５式からＩ2を消去してＩvの絶対値を求めると、
|Ｉv|＝（２／３）×（ｎ1／ｎ）×|Ｉ1|
２４式に３０式を代入して電流Ｉwを求めると、
Ｉw＝（−ｎ2／ｎ）×Ｉ2−（ｎ1／３ｎ）×Ｉ1        （３１式）
上式と２５式からＩ2を消去してＩwの絶対値を求めると、
|Ｉw|＝（２／３）×（ｎ1／ｎ）×|Ｉ1|
【００３７】
これらの結果から理解されるように、電源電流Ｉu，Ｉv，Ｉwは互いに等しくなり、平衡三相電流となる。高調波が発生しないこと、中性点の電位が安定することはさきの実施形態と同様である。なお各巻線は独立した３個の鉄心に巻回してもよいし、あるいは三脚鉄心の各脚に巻回してもよい。前者の場合の配置図を示したのが図１６であり、後者の場合の配置図を示したのが図１７である。図では巻線ｃ3，ａ5，ｂ4を巻線ｃ2，ａ2，ｂ2より延長して設けているが、これに代えて、巻線ｃ2，ａ2，ｂ2の一部を利用してもよいことは図９，図１４の場合と同様である。
【００３８】
以上の各実施態様は、いずれも誘導コイルＡ，Ｂをともに用いた構成であったが、これらの構成において誘導コイルＢに代えて、誘導コイルＢに匹敵する負荷として、リアクトルを接続するようにしてもよい。誘導コイルＡ，Ｂは同容量であるので、ここに使用するリアクトルは誘導コイルＡと同容量のものを用いる。このようなリアクトルを利用することにより、三相電源の各相電流が平衡することは、これまでの説明から容易に理解されるところである。
【００３９】
たとえば図１８に示す第５の実施形態では、第１の実施形態における誘導コイルＢに代えてリアクトルＬを、また図２１に示す第６の実施形態では、図１５に示す第４の実施形態における誘導コイルＢに代えて、リアクトルＬを接続している。他の実施形態においても同様である。
【００４０】
なお図１９，図２２は、図１８，図２１に示す構成を互いに独立した鉄心に、それぞれ同相の巻線を巻回して構成した配置図、図２０，図２３は図１８，図２１に示す構成を、三脚鉄心の各脚にそれぞれ同相の巻線を巻回して構成した配置図である。
【００４１】
以上述べたすべての実施形態における誘導コイルＢ（前記したリアクトルＬを含めて）を省略し、誘導コイルＡのみを負荷としてもよい。たとえば基本構成における誘導コイルＢを省略した図２４の構成（第７の実施形態）では、誘導コイルＡの入力電圧はＥ／√３となり、また三相電源に対して各相のインピーダンスは同じであるから、
|Ｉun|＝|Ｉvn|＝|Ｉwn|
中性点Ｎにおいて
Ｉun＋Ｉvn＋Ｉwn＝Ｉ1
上記両式から
|Ｉun|＝|Ｉvn|＝|Ｉwn|＝|Ｉ1|×１／３
【００４２】
巻線ａ1と誘導コイルＡとの接続点において、
|Ｉu|＋|Ｉ1|×１／３＝|Ｉ1|
したがって
|Ｉu|＝|Ｉ1|−|Ｉ1|×１／３＝|Ｉ1|×２／３
|Ｉv|＝|Ｉvn|＝|Ｉ1|×１／３
|Ｉw|＝|Ｉwn|＝|Ｉ1|×１／３
故に
|Ｉu|：|Ｉv|：|Ｉw|＝２：１：１
となる。
【００４３】
因みに三相交流電源の一つの線路間にのみ誘導コイルを接続した場合の三相電源電流の比は、冒頭に述べたように１：１：０となる。これに比較して図２４のように構成した場合のほうが、電源電流の不平衡を緩和することができる。なお図２５は、図２４に示す構成を、互いに独立した鉄心にそれぞれ同相の巻線を巻回して構成した配置図、図２６は図２４に示す構成を、三脚鉄心の各脚にそれぞれ同相の巻線を巻回して構成した配置図である。
【００４４】
また図９に示す第２の実施形態における誘導コイルＢを省略した図２７の構成（第８の実施形態）では、１９式，２０式における電流Ｉ1を０としたときの電流Ｉv，Ｉｗと１５式の電流Ｉuの各絶対値の比は、２：１：１となる。すなわち第８の実施形態と同じ電流比となり、三相電源電流の不平衡を緩和することができる。図２８は、図２７に示す構成を、互いに独立した鉄心に同相の巻線を巻回して構成した配置図、図２９は図２７に示す構成を、三脚鉄心の各脚にそれぞれ同相の巻線を巻回して構成した配置図である。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、三相電源から単相電圧を取り出して、誘導発熱ローラ装置の誘導コイルの励磁電圧とするにあたり、三相電源電流を平衡させることができ、または不平衡を緩和することができるとともに、高調波の発生は抑制され、かつ中性点の電位が安定するといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施態様の基本構成を示す断面図である。
【図２】図１の結線図である。
【図３】図１のベクトル図である。
【図４】図１の配線図である。
【図５】図１の他の配線図である。
【図６】本発明の第１の実施態様を示す結線図である。
【図７】図６の配線図である。
【図８】図６の他の配線図である。
【図９】本発明の第２の実施態様を示す結線図である。
【図１０】図９の配線図である。
【図１１】図９の他の配線図である。
【図１２】本発明の第３の実施態様を示す結線図である。
【図１３】図１２の配線図である。
【図１４】図１２の他の配線図である。
【図１５】本発明の第４の実施態様を示す結線図である。
【図１６】図１５の配線図である。
【図１７】図１５の他の配線図である。
【図１８】本発明の第５の実施態様を示す結線図である。
【図１９】図１８の配線図である。
【図２０】図１８の他の配線図である。
【図２１】本発明の第６の実施態様を示す結線図である。
【図２２】図２１の配線図である。
【図２３】図２１の他の配線図である。
【図２４】本発明の第７の実施態様を示す結線図である。
【図２５】図２４の配線図である。
【図２６】図２４の他の配線図である。
【図２７】本発明の第８の実施態様を示す結線図である。
【図２８】図２７の配線図である。
【図２９】図２７の他の配線図である。
【符号の説明】
１，２  誘導発熱ローラ装置
Ａ，Ｂ  誘導コイル
ａ1〜ａ5  巻線
ｂ1〜ｂ5  巻線
ｃ1〜ｃ5  巻線
Ｌ    リアクトル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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