1) 合金系およびカーボン系等

合金系およびカーボン系等は、温度変化に伴う抵抗値変化分が10％以下と小さいため、すべてのAPRが適用できます。
図Aに3φAPRを使用した代表例を紹介します。

図A に示す回路で負荷電流Imax〈最大値〉を計算すると次のようになります。

ただし，

• A：ヒータ1 本当りの定格容量〔W〕
• B：ヒータの一相分総数〔本〕
• C：三相分
• D：ヒータ一相に加える電圧〔V〕
• E：線電流換算値
• F：電源電圧変動+10％換算値
• G：ヒータの抵抗値の温度変化分+10％換算値
• H：ヒータの製作誤差+10％換算値　※ 1

この計算結果より，APR の選定は3 φ 200V，250A となります。
この回路で重要なことは定格入力電圧時に，APR 出力電圧を160V〈80V × 2〉におさえることです。
※ 1 ヒータの製作誤差はJIS　C2520-1975〈電熱線および帯……ニクロム，鉄クロム〉に規定されている「線の導体抵抗許容差」によると，ヒータの線径もしくは帯の幅により± 5％～± 12％の許容範囲となっています。

2)純金属系

純金属系は，温度変化に伴う抵抗値変化分が数倍～十数倍と大きく，一般にはAPR-V シリーズの制御方式A 形およびB 形を使用してCLR 制御もしくはACR 制御を行います。図B にCLR 制御を使用した代表例を紹介します。

図B に示す回路で，まず変圧器の二次電流を求めます。

ただし，

• A：ヒータ1 本当りの定格容量〔W〕
• B：ヒータの総数〔本〕
• C：ヒータの定格電圧〔V〕

次に変圧器一次電流I1 をもとめます。

ただし，

• D：変圧器二次電流I2
• E：変圧比の逆数

この結果により，APR の選定は1 φ，200V，100A となります。CLR 設定値は83A に設定します。CLR 制御〈もしくはACR 制御〉による特長として，合金系およびカーボン系の計算例のように電源電圧変動，ヒータの温度変化による抵抗変化分およびヒータの製作誤差を考慮する必要のないことです。

3)炭化けい素系

炭化けい素は，温度変化に伴う抵抗値変化分が3 倍くらいあり，経年変化に伴う抵抗値の増加が3 ～ 4 倍〈初期値に比べ〉になります。炭化けい素の場合，APR-V シリーズで制御方法T 形、A 形、D 形を使用する方法があります。

(1)制御方式T 形を使用した例

図C は負荷変圧器なしで直接ヒータを制御する例です。

炭化けい素の温度特性は図D に示すように初期特性①が経年変化により②のように変化します。初期特性①よりImax 値を計算すると次のようになります。

ただし，

• A：ヒータ一本当りの定格容量〔W〕
• B：ヒータの総数〔本〕
• C：ヒータに加える電圧〔V〕
• D：電源電圧変動+10％換算値
• E：ヒータの抵抗値の温度変化分+10％換算値　※ 1
• F：ヒータの製作誤差+15％換算値

※ 1 ヒータの定格温度1000℃時の抵抗率と数百℃時の抵抗率〈最小値〉との倍率

この計算結果より，APR の選定は1 φ，200V，350A となります。この回路でAPR の出力電圧調整値は初期時に100V〈定格入力電圧時〉に設定し，経年変化が進むにつれ設定値を上げていきます。たとえば初期値の3 倍に経年変化したとき，設定値は100V × 3 ≒ 173V となります。

ただし，

• P：定格電力
• E1：初期時の出力電圧
• E3：3 倍経年変化時の出力電圧
• R1：初期時の抵抗値
• R3：3 倍経年変化時の抵抗値

(2)制御方式A 形を使用した例

図C にCLR 制御を付加すると負荷電流I0 は次のようになります。

ただし，

• A：ヒータ一本当りの定格容量〔W〕
• B：ヒータの総数〔本〕
• C：ヒータに加える電圧〔V〕

この計算結果より，APR の選定は1 φ，200V，250A となります。CLR 設定値は200A に設定します。経年変化が進むにつれ，設定値を下げていきます。
たとえば初期値の3 倍に経年変化したとき，設定値は200A/ 3 ≒ 115A となります。

ただし，

• P：定格電力
• I1 ：初期時の負荷電流
• I3 ：3 倍経年変化時の負荷電流
• R1：初期時の抵抗値
• R3：3 倍経年変化時の抵抗値

(3)制御方式D 形を使用した例

（2）項と同様となりますが、ただし経年変化に伴う設定値変更は不要となります。