JPS6084789A - 誘導加熱炉用電源装置 - Google Patents
誘導加熱炉用電源装置Info
- Publication number
- JPS6084789A JPS6084789A JP58190652A JP19065283A JPS6084789A JP S6084789 A JPS6084789 A JP S6084789A JP 58190652 A JP58190652 A JP 58190652A JP 19065283 A JP19065283 A JP 19065283A JP S6084789 A JPS6084789 A JP S6084789A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- induction heating
- power factor
- output
- heating furnace
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- General Induction Heating (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、半導体式誘導加熱炉用電源装置に係り、特に
、自励式の誘導加熱炉用磁力変換装置に１関するもので
ある。
、自励式の誘導加熱炉用磁力変換装置に１関するもので
ある。
従来、数１０に〜数百ＫＨｚ級の高周波誘導加熱炉用電
源装置は、真空管発振方式であった。しかしながら、真
空管式は、その寿命、信頼性さらに電源装置の効率、外
形寸法の点で問題があった。これらの問題は真空管を半
導体Ｃ二代えることにより一挙に解決できる見通しが得
られている。しかも、半導体素子は、近年、超高速動作
が可能な電力用半導体素子、たとえばパワートランジス
ターをはじめパワーＭＯ８，ＦＩＴやＳＩＴ （静電誘
導型トランジスタ）の開発も進み、自励式半導体電源装
置への使用が可能になってきた。
源装置は、真空管発振方式であった。しかしながら、真
空管式は、その寿命、信頼性さらに電源装置の効率、外
形寸法の点で問題があった。これらの問題は真空管を半
導体Ｃ二代えることにより一挙に解決できる見通しが得
られている。しかも、半導体素子は、近年、超高速動作
が可能な電力用半導体素子、たとえばパワートランジス
ターをはじめパワーＭＯ８，ＦＩＴやＳＩＴ （静電誘
導型トランジスタ）の開発も進み、自励式半導体電源装
置への使用が可能になってきた。
第１図は、従来の負荷転流式の誘導加熱炉用インバータ
装置を示すものであり、半導体素子としては、高速サイ
リスタが一般に用いられているもその構成は、交流電力
を直流電力に変換する整流器ｌＯと、直流リアクトル１
１ど直流を交流に変換するインバータ回路１２と出力電
圧器１３と力率改善装置１４と誘導加熱炉１５とから成
っている。
装置を示すものであり、半導体素子としては、高速サイ
リスタが一般に用いられているもその構成は、交流電力
を直流電力に変換する整流器ｌＯと、直流リアクトル１
１ど直流を交流に変換するインバータ回路１２と出力電
圧器１３と力率改善装置１４と誘導加熱炉１５とから成
っている。
誘導加熱炉１５は、第１図の負荷１５に示すように等価
回路的には抵抗とりアクドルで表わされるが。
回路的には抵抗とりアクドルで表わされるが。
その力率は、非常（二悪く、一般に０１以下である。
したがって、電源装置の容量を小さくするために負荷側
に力率改善用のコンデンサを設けている。
に力率改善用のコンデンサを設けている。
また、誘導加熱炉１５は、温度の変化によって、その抵
抗分とインダクタンス分が変化（ｆｃとえば、抵抗分で
加〜３０チ）すなわち、力率が変化することが知られて
いる。ＩＱ ＫＨｚ級以下の誘導加熱炉では、サイリス
タ式の負荷転流インバータ装置が多く用いられているが
、サイリスタの転流余裕角を確保するため、負荷（ｉｌ
ｌｌのコンデンサ容量を多くし過補償にして、インバー
タ装置の出力力率を常に進みにしておかなくてはならな
い。負荷の抵抗分とインダクタンス分が変化した場合に
も、所定の進み力率角を確保するため前述のコンデンサ
を切換調整しているが現状である。このために、切換器
やコンデンサを納める装置が大形化するという自己消己
形半導体素子を用いたインバータ装置を採用する場合に
は、前、・水のサイリスタ式のような転流余裕角を確保
する必要も表いので、力率改善用コンデンサを同定する
ことも可能である。しかしながら、このコンデンナを固
定にした場合には、インバータ装置の出力力率は、前述
のように負荷の誘導加熱炉１５０カ率が変化するため、
遅れ力率力）ら進み力率の間で変化すること１：なる。
抗分とインダクタンス分が変化（ｆｃとえば、抵抗分で
加〜３０チ）すなわち、力率が変化することが知られて
いる。ＩＱ ＫＨｚ級以下の誘導加熱炉では、サイリス
タ式の負荷転流インバータ装置が多く用いられているが
、サイリスタの転流余裕角を確保するため、負荷（ｉｌ
ｌｌのコンデンサ容量を多くし過補償にして、インバー
タ装置の出力力率を常に進みにしておかなくてはならな
い。負荷の抵抗分とインダクタンス分が変化した場合に
も、所定の進み力率角を確保するため前述のコンデンサ
を切換調整しているが現状である。このために、切換器
やコンデンサを納める装置が大形化するという自己消己
形半導体素子を用いたインバータ装置を採用する場合に
は、前、・水のサイリスタ式のような転流余裕角を確保
する必要も表いので、力率改善用コンデンサを同定する
ことも可能である。しかしながら、このコンデンナを固
定にした場合には、インバータ装置の出力力率は、前述
のように負荷の誘導加熱炉１５０カ率が変化するため、
遅れ力率力）ら進み力率の間で変化すること１：なる。
インバータ装置の出カ谷“珊をノ没小ｌ二するためには
、その出力力率を「１」にすればよい。特にブリッジ接
続したインバータ回路では、出力１目Ｕの力率が「１」
力）らずれるｆ：従い、゛１６導体素子のスインヂング
損失（ターンオフ損失やターンオン損失）は瑠犬する。
、その出力力率を「１」にすればよい。特にブリッジ接
続したインバータ回路では、出力１目Ｕの力率が「１」
力）らずれるｆ：従い、゛１６導体素子のスインヂング
損失（ターンオフ損失やターンオン損失）は瑠犬する。
ま７七、スイッ千ング偵失は、動作周波数にも比例して
増大する。したがって敢＋ｏ Ｋ〜’１１ ’５ Ｔ（
Ｈｚ級のインバータ装置では、装置の効率低下を余儀な
くされ、半導体化の利点が損なわれることになる。
増大する。したがって敢＋ｏ Ｋ〜’１１ ’５ Ｔ（
Ｈｚ級のインバータ装置では、装置の効率低下を余儀な
くされ、半導体化の利点が損なわれることになる。
本発明は、前述の点に、鑑みなされたものであり、負荷
側の力率改善装置は固定のままで、電源装置の容量増大
や、効率の低下を防ぐ電源装置を提供することを目的と
する。
側の力率改善装置は固定のままで、電源装置の容量増大
や、効率の低下を防ぐ電源装置を提供することを目的と
する。
この目的を達成するため、本発明は電源装置の出力力率
を検出して、これにより電源装置の出力周波数を制御す
るようにしたものである。
を検出して、これにより電源装置の出力周波数を制御す
るようにしたものである。
以下、本発明の実施例について、説明する。第２図は本
発明の一実施例を示したブロック図である。その主回路
は整流器１０と１１流平滑回路１６とインバータ回路１
２と出力変圧器１３と力率改善装置１４と、誘導加熱炉
１５とから構成される。また、その制御回路は、インバ
ータ回路１２の出力電圧基準を設定する設定器）ＬＨＩ
と、出力電力を設定する設定器ＲＨ２と、増巾器２］
Ａ２１ Ｂと、整流器ｌＯの素子のゲート点弧位相を決
め、かつパルスを分配する位相器ηと、インバータ装置
１２の出力周波数基準を設定する設定器ＲＨ３と、周波
数基準からパルス列な発生する発振器あと、とのパルス
列をインバータ回路１２の各素子へ所定の順序で点弧信
号を発生させる分配器囚と、この分配に囚の出力の点弧
信号を増巾するパルス増巾器５と、インバータ回路１２
の出力電圧と出力電流から出力電力を検出する電力検出
器２６と、インバータ出力の゛磁流と電圧を検出するＣ
ＴとＦＴからその出力力率を検出する力率検出器２７と
帰還用電圧検出器２８とから構成される。
発明の一実施例を示したブロック図である。その主回路
は整流器１０と１１流平滑回路１６とインバータ回路１
２と出力変圧器１３と力率改善装置１４と、誘導加熱炉
１５とから構成される。また、その制御回路は、インバ
ータ回路１２の出力電圧基準を設定する設定器）ＬＨＩ
と、出力電力を設定する設定器ＲＨ２と、増巾器２］
Ａ２１ Ｂと、整流器ｌＯの素子のゲート点弧位相を決
め、かつパルスを分配する位相器ηと、インバータ装置
１２の出力周波数基準を設定する設定器ＲＨ３と、周波
数基準からパルス列な発生する発振器あと、とのパルス
列をインバータ回路１２の各素子へ所定の順序で点弧信
号を発生させる分配器囚と、この分配に囚の出力の点弧
信号を増巾するパルス増巾器５と、インバータ回路１２
の出力電圧と出力電流から出力電力を検出する電力検出
器２６と、インバータ出力の゛磁流と電圧を検出するＣ
ＴとＦＴからその出力力率を検出する力率検出器２７と
帰還用電圧検出器２８とから構成される。
第２図において、負荷の誘導加熱炉１５への供給電力は
、整流器１０の出力直流電圧を制御することにより制御
できるので、電圧制御系には電力検出器局の出力信号と
電力設定器几Ｈ２との誤差信号を帰還する。一方、出力
周波数基準には、出力力率に対応した出力信号、たとえ
ば力率が遅れた場合には、インバータ出力周波数を上げ
るため正の信号を、又、力率が進んだ場合には、周波数
を下げるため負の信号が帰還され、周波数を制御してい
る。この制御をかけることによりインバータ出力の力率
をほとんど１にすることができる。この周波数制御系は
、電圧制御系に比べて応答を早く、たとえは、応答速度
を１桁速くしておくことにより、制御系の不安定化を防
ぐことは容易に可能である。この周波数制御範囲として
は、定格周波数のたかだか故慢〜１０％程度の制御でよ
く、誘導加熱炉１５に対しては、何ら問題ない。力率検
出器２７としては、既Ｃ二公知の技術であり、容易に構
成できるのでここでは省略する。
、整流器１０の出力直流電圧を制御することにより制御
できるので、電圧制御系には電力検出器局の出力信号と
電力設定器几Ｈ２との誤差信号を帰還する。一方、出力
周波数基準には、出力力率に対応した出力信号、たとえ
ば力率が遅れた場合には、インバータ出力周波数を上げ
るため正の信号を、又、力率が進んだ場合には、周波数
を下げるため負の信号が帰還され、周波数を制御してい
る。この制御をかけることによりインバータ出力の力率
をほとんど１にすることができる。この周波数制御系は
、電圧制御系に比べて応答を早く、たとえは、応答速度
を１桁速くしておくことにより、制御系の不安定化を防
ぐことは容易に可能である。この周波数制御範囲として
は、定格周波数のたかだか故慢〜１０％程度の制御でよ
く、誘導加熱炉１５に対しては、何ら問題ない。力率検
出器２７としては、既Ｃ二公知の技術であり、容易に構
成できるのでここでは省略する。
インバータ回路出力力率の制御方法としては、力率が所
定値範囲を超えたら周波数を制御してもよい。
定値範囲を超えたら周波数を制御してもよい。
第３図は、本発明の他の実施例を示すブロック図であり
、第２図と同一符号は同一要素を表わしている。１π３
図は、力率調整のために周波数を制御する場合、周波数
が予め設定された範囲を超えるときには、電圧制御系へ
力率検出信号を帰還させるようにしたものである。また
、この逆も容易に構成することも可能である。すなわち
、出力電圧が所定の範囲を超える場合には、電圧偏差を
インバータ出力周波数の制御系へ帰還し、負荷への電力
を調整する◇４尋加熱炉１５は、周波数が上れば電力は
増加し、周波数が下れば心力も減少することは、周知の
通りである。
、第２図と同一符号は同一要素を表わしている。１π３
図は、力率調整のために周波数を制御する場合、周波数
が予め設定された範囲を超えるときには、電圧制御系へ
力率検出信号を帰還させるようにしたものである。また
、この逆も容易に構成することも可能である。すなわち
、出力電圧が所定の範囲を超える場合には、電圧偏差を
インバータ出力周波数の制御系へ帰還し、負荷への電力
を調整する◇４尋加熱炉１５は、周波数が上れば電力は
増加し、周波数が下れば心力も減少することは、周知の
通りである。
以上、本発明によれば、自励式半導体電力変換装置を用
いて、誘導加熱炉へ電力を供給する場合。
いて、誘導加熱炉へ電力を供給する場合。
特に周波数が故１０ＫＨｚを超える場合には、インバー
タ等の電力変換装置の出刃力率を検出し、これ（：より
、周波数を制御して、力率をほとんど「月にすることに
より負荷側の力率改善用コンデンサを切換えることなく
成力変換装置の容量を最小化にすることができ、７））
゛っ、効率の向上が図れる誘導加熱炉用電源装置を提・
共することができる。
タ等の電力変換装置の出刃力率を検出し、これ（：より
、周波数を制御して、力率をほとんど「月にすることに
より負荷側の力率改善用コンデンサを切換えることなく
成力変換装置の容量を最小化にすることができ、７））
゛っ、効率の向上が図れる誘導加熱炉用電源装置を提・
共することができる。
第１図は、従来の負荷転流式インバータ装置のブロック
図、第２図は１本発明の一実施例を示すブロック図、第
３図は本発明の他の実施例を示すブロック図である。 １０：整流４、 １１：直流リアクトル、１２：インバ
ータ回路、１３：出力変圧器、」４：力率改善装置、
Ｉ５：誘導加熱炉、２０：直流フィルタ、 ２１Ａ、２
１Ｂ ：増巾器、２２ ： 位 イｔ１ 器 ２３ 二
発 表 器 、２４ ： ；ｒ）−配器、 ２５：パ
ルス増巾器。 ２６二屯力検出器、２７：力率検出器、２８：電圧検出
器。 （７３１７）代、１人弁理士 則近雁佑（ほか１名）第
１図 第２図 第３図
図、第２図は１本発明の一実施例を示すブロック図、第
３図は本発明の他の実施例を示すブロック図である。 １０：整流４、 １１：直流リアクトル、１２：インバ
ータ回路、１３：出力変圧器、」４：力率改善装置、
Ｉ５：誘導加熱炉、２０：直流フィルタ、 ２１Ａ、２
１Ｂ ：増巾器、２２ ： 位 イｔ１ 器 ２３ 二
発 表 器 、２４ ： ；ｒ）−配器、 ２５：パ
ルス増巾器。 ２６二屯力検出器、２７：力率検出器、２８：電圧検出
器。 （７３１７）代、１人弁理士 則近雁佑（ほか１名）第
１図 第２図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１１交流電力を直流に変換する整流器と、直流平滑回
路と、直流を交流に変換する逆変換器とから成る電力変
換装置において、前記′磁力変換装置の出力力率を検−
する検出器を設け、この検出信号によｊｌ電力変換装置
の周波数を制御して出力力率が所望値になるように制御
することを特徴とする誘導加熱炉用電源装置。 （２）交流電力を直流に変換する整流器と、直流平滑回
路と、直流を交流に変換する逆変換器とから成る電力変
換装置において、前記電力変換装置の出力力率を検出す
る検出器を設け、この検出信号により電力変換装置の周
波数及び電圧を制御して出力力率が所望値になるようＣ
：制御することを特徴とする誘導加熱炉用電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58190652A JPS6084789A (ja) | 1983-10-14 | 1983-10-14 | 誘導加熱炉用電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58190652A JPS6084789A (ja) | 1983-10-14 | 1983-10-14 | 誘導加熱炉用電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6084789A true JPS6084789A (ja) | 1985-05-14 |
Family
ID=16261645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58190652A Pending JPS6084789A (ja) | 1983-10-14 | 1983-10-14 | 誘導加熱炉用電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6084789A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63161878A (ja) * | 1986-10-02 | 1988-07-05 | ヘー・アーチェ・インドゥストリアル・ソシエダード・アノニマ | 高周波発振器 |
| JP2011258316A (ja) * | 2010-06-04 | 2011-12-22 | Kitashiba Electric Co Ltd | 誘導溶解炉の制御装置 |
| JP2012074196A (ja) * | 2010-09-28 | 2012-04-12 | Kitashiba Electric Co Ltd | 誘導溶解炉 |
| JP2014529701A (ja) * | 2011-08-12 | 2014-11-13 | オープンハイドロ アイピーリミテッド | 水力発電タービンを制御する方法及びシステム |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4935933A (ja) * | 1972-08-09 | 1974-04-03 | ||
| JPS53106428A (en) * | 1977-02-28 | 1978-09-16 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Power inversion controller |
| JPS5445849A (en) * | 1977-09-20 | 1979-04-11 | Toshiba Corp | Induction heater controller |
| JPS5510959A (en) * | 1978-07-11 | 1980-01-25 | Sankyo Co | Pinball machine |
| JPS5630792A (en) * | 1979-08-22 | 1981-03-27 | Fujitsu Ltd | Multilayer printed board |
| JPS57148579A (en) * | 1981-03-11 | 1982-09-13 | Shinano Denki Kk | Transistor inverter device |
-
1983
- 1983-10-14 JP JP58190652A patent/JPS6084789A/ja active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4935933A (ja) * | 1972-08-09 | 1974-04-03 | ||
| JPS53106428A (en) * | 1977-02-28 | 1978-09-16 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Power inversion controller |
| JPS5445849A (en) * | 1977-09-20 | 1979-04-11 | Toshiba Corp | Induction heater controller |
| JPS5510959A (en) * | 1978-07-11 | 1980-01-25 | Sankyo Co | Pinball machine |
| JPS5630792A (en) * | 1979-08-22 | 1981-03-27 | Fujitsu Ltd | Multilayer printed board |
| JPS57148579A (en) * | 1981-03-11 | 1982-09-13 | Shinano Denki Kk | Transistor inverter device |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63161878A (ja) * | 1986-10-02 | 1988-07-05 | ヘー・アーチェ・インドゥストリアル・ソシエダード・アノニマ | 高周波発振器 |
| JP2011258316A (ja) * | 2010-06-04 | 2011-12-22 | Kitashiba Electric Co Ltd | 誘導溶解炉の制御装置 |
| JP2012074196A (ja) * | 2010-09-28 | 2012-04-12 | Kitashiba Electric Co Ltd | 誘導溶解炉 |
| JP2014529701A (ja) * | 2011-08-12 | 2014-11-13 | オープンハイドロ アイピーリミテッド | 水力発電タービンを制御する方法及びシステム |
| US9541053B2 (en) | 2011-08-12 | 2017-01-10 | Openhydro Ip Limited | Method and system for controlling hydroelectric turbines |
| US9638160B2 (en) | 2011-08-12 | 2017-05-02 | Openhydro Ip Limited | Method and system for controlling hydroelectric turbines |
| US9670897B2 (en) | 2011-08-12 | 2017-06-06 | Openhydro Ip Limited | Method and system for controlling hydroelectric turbines |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0361389B1 (en) | Dc/ac power converting apparatus including dc component remover | |
| JPS63190556A (ja) | 共振型ｄｃ−ｄｃコンバ−タ | |
| EP1269618B1 (en) | Pwm frequency converter | |
| CN116530004B (zh) | 电力变换装置 | |
| JPH0350509B2 (ja) | ||
| JPS61244271A (ja) | スイツチングレギユレ−タ | |
| US6061256A (en) | Apparatus for conversion of a three-phase voltage into an isolated DC voltage | |
| WO2022073757A1 (en) | A dc/dc converter and a method for operating a dc/dc converter | |
| JPH04313108A (ja) | 無効電力補償装置 | |
| JPH06189475A (ja) | 無停電電源装置 | |
| JPH03171587A (ja) | マグネトロン用インバータ電源の制御方式 | |
| JPH0241663A (ja) | 可変直流電源装置 | |
| JPS6055855A (ja) | スイツチングレギユレ−タの信頼性を向上させる制御方法及び回路 | |
| JPS61207179A (ja) | パルス振幅変調方式インバ−タ装置の制御方法 | |
| JPH10127046A (ja) | 昇圧形コンバータの制御回路 | |
| JPH062477Y2 (ja) | 電力変換器の制御装置 | |
| JPS61220012A (ja) | 直流安定化電源装置 | |
| JPS61207180A (ja) | パルス振幅変調方式インバ−タ装置の制御方法 | |
| JPS61135482A (ja) | 直流ア−ク溶接機 | |
| JPH0217440Y2 (ja) | ||
| JPS596158Y2 (ja) | インバ−タ装置 | |
| JPS62171471A (ja) | 整流器の出力電圧リツプル低減装置 | |
| JPH0785660B2 (ja) | 電力変換装置 | |
| JP3053882B2 (ja) | 無効電力補償装置 | |
| JPH01136597A (ja) | 同期電動機の駆動装置 |