JP4729692B2 - Induction heating device for power harmonics - Google Patents

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Description

本発明は、負荷転流型サイリスタ式インバータを用いた高周波インバータ誘導加熱装置において、三相商用電源である電源側の高調波成分(特に3倍及び6倍周波数)と高周波インバータ側の出力周波数が接近した時に共振現象を起こし、結果として出力電圧がビートを打つ現象が発生し、転流余裕時間以上にサイリスタに対して負電圧を印加できないことで、転流失敗するサイクルを生成させないサイリスタ制御電圧印加対応を備えた誘導加熱装置に関する。   The present invention relates to a high frequency inverter induction heating apparatus using a load commutation type thyristor type inverter, wherein a harmonic component (especially 3 times and 6 times frequency) on the power source side which is a three-phase commercial power supply and an output frequency on the high frequency inverter side are A thyristor control voltage that causes a resonance phenomenon when approaching, resulting in a phenomenon in which the output voltage beats, and a negative voltage cannot be applied to the thyristor beyond the commutation margin time, so that a cycle that fails in commutation is not generated The present invention relates to an induction heating apparatus provided with application.

従来、誘導加熱装置に用いる高周波インバータは、電流型インバータであり、その主回路は順変換器、直流リアクトル、逆変換器とから構成されていた。これらの要素は以下のような動作を行う。   Conventionally, the high-frequency inverter used in the induction heating apparatus is a current-type inverter, and its main circuit is composed of a forward converter, a DC reactor, and an inverse converter. These elements perform the following operations.

順変換器は三相商用電源から直流電圧を生成する。直流リアクトルは順変換器で生成された直流電圧のリップルを除去し、逆変換器に電力を供給する。   The forward converter generates a DC voltage from a three-phase commercial power source. The DC reactor removes the ripple of the DC voltage generated by the forward converter and supplies power to the inverse converter.

逆変換器は負荷共振周波数に応じた高周波電力を加熱コイルに供給する。その逆変換器は負荷転流型サイリスタ式インバータであるため、サイリスタ素子で規定される転流余裕時間以上に負電圧をこれまで点弧していたサイリスタに印加することで、サイリスタ内のストレージキャリアを除去して、サイリスタは絶縁能力を回復する。その際には転流用無効電力は高周波整流装置部に設置される力率改善コンデンサから供給されることとなる。   The inverse converter supplies high frequency power corresponding to the load resonance frequency to the heating coil. Since the reverse converter is a load commutation type thyristor inverter, a storage carrier in the thyristor is applied by applying a negative voltage to the thyristor that has been ignited until the commutation margin time defined by the thyristor element. The thyristor restores the insulation ability. In that case, the commutation reactive power is supplied from a power factor correction capacitor installed in the high-frequency rectifier unit.

従来、以上の構成におけるインバータは、順変換器と逆変換器を介して負荷の加熱コイルに電力を供給しているため、各変換器の動作によってその主回路には商用電源側から直流電荷が常時流入しており、出力周波数が電源周波数の3倍及び6倍の時に主回路に重畳する直流電荷は最大となる。   Conventionally, the inverter in the above configuration supplies power to the heating coil of the load via the forward converter and the reverse converter, so that the main circuit receives a DC charge from the commercial power source side by the operation of each converter. It always flows in, and the DC charge superimposed on the main circuit becomes maximum when the output frequency is 3 and 6 times the power frequency.

前記主回路に直流電荷が重畳することで、以下の問題が発生していた。
(1)出力電圧検出用変圧器が直流偏磁され、加熱・焼損する。
(2)逆変換器を転流するのに十分な負電圧を印加することができないため、サイリスタは絶縁能力を回復できず、次のサイクルが印加され、転流が失敗する。さらに、最悪時は過電流によりサイリスタ破損に至る。
The following problems occur due to the superposition of DC charges on the main circuit.
(1) The output voltage detection transformer is dc-biased and is heated and burned.
(2) Since a negative voltage sufficient to commutate the inverse converter cannot be applied, the thyristor cannot recover the insulation capability, the next cycle is applied, and the commutation fails. In the worst case, the thyristor is damaged due to overcurrent.

特許文献1は、前述したように転流が失敗しその誘導加熱装置のサイリスタインバータが異常停止した場合に自動的に再起動させる制御回路を設けた発明である。   Patent Document 1 is an invention provided with a control circuit that automatically restarts when commutation fails and the thyristor inverter of the induction heating device abnormally stops as described above.

しかし、この発明ではインバータの各サイクル毎の出力電圧の最高値を常時検出していないので、制御回路は三相商用電源の高調波成分に対応することができなかった。   However, in this invention, since the maximum value of the output voltage for each cycle of the inverter is not always detected, the control circuit cannot cope with the harmonic component of the three-phase commercial power supply.

特開平11−113268号公報(第2、3頁、第1図)JP-A-11-113268 (pages 2, 3 and 1)

本発明は、前述の問題点を解決するため、主回路に重畳する直流電荷を放電させて安定した主回路運転を行う電源高調波対応誘導加熱装置を提供することを課題とする。
詳しくは、インバータの出力電圧を電気角(或いは位相角)度の関係として常時検出し、各半サイクル(180度)毎に「ゼロ点」からの最大値を記憶し、その差分を算出して次のサイクルにおけるサイリスタに対するゲート信号の点弧タイミング電気角又は位相角を変更する加算を制御信号に行う手段を備えた電源高調波対応誘導加熱装置を提供する。
In order to solve the above-described problems, it is an object of the present invention to provide a power harmonic corresponding induction heating apparatus that discharges a DC charge superimposed on a main circuit and performs stable main circuit operation.
Specifically, the output voltage of the inverter is always detected as a relationship of electrical angle (or phase angle) degrees, the maximum value from the “zero point” is stored every half cycle (180 degrees), and the difference is calculated. Provided is an induction heating apparatus for power supply harmonics, comprising means for adding to a control signal an addition that changes an ignition timing electrical angle or phase angle of a gate signal to a thyristor in the next cycle.

前記課題を解決するため、本発明の電源高調波対応誘導加熱装置は、三相商用電源から直流電圧を生成する順変換器と、その順変換器で生成された直流電圧のリプルを除去し逆変換器に電力供給する直流リアクトルと、負荷共振周波数に応じた高周波電力を加熱コイルに供給する単相インバータ構成の逆変換器と、その加熱コイルの遅れ力率を進み方向に改善させると共に、前記逆変換器に転流用無効電力を供給する力率改善コンデンサと、を少なくとも備えた誘導加熱装置において、
前記順変換器、逆変換器をそれぞれ構成する各サイリスタを点弧させるタイミング制御を行うと共に、過電圧或いは過電流から前記サイリスタを保護する制御を行う制御回路部とをさらに備え、
前記制御回路部は、前記逆変換器からのインバータ出力電圧に同期を取り、正負交互に出力する各半サイクル(180度)毎に三角波PLL(Phase Locked Loop)信号を生成するPLL回路と、
位相角度の進行につれて前記三角波PLL信号値上昇中に予め定めた基準信号値Kに交叉したとき、逆変換器のU相ペアサイリスタ、V相ペアサイリスタへ交互に次の半サイクルを点弧させるようにゲート電極へその位置角度で制御信号を送る点弧制御信号出力手段と、
前記逆変換器のU相ペアサイリスタによる半サイクルのインバータ出力電圧の最高値V1を検出して制御回路部内の記憶部又はサンプル&ホールド回路X1に記憶し、次のV相ペアサイリスタによる半サイクルのインバータ出力電圧の最高値V2を検出して、記憶部又はサンプル&ホールド回路X2に記憶し、順次繰り返すインバータ出力電圧検出手段と、
半サイクル検出毎に記憶部又はサンプル&ホールド回路X1、X2のインバータ出力電圧V1、V2の値を比較し、もし、V1<V2であれば、その時のサイリスタ点弧タイミングを早め、V1>V2であれば、その時のサイリスタの点弧タイミングを遅くする点弧タイミング変更手段と、を備えることを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, an induction heating apparatus for power harmonics according to the present invention eliminates a reverse converter that generates a DC voltage from a three-phase commercial power supply and a ripple of the DC voltage generated by the forward converter. A DC reactor that supplies power to the converter, a reverse converter having a single-phase inverter configuration that supplies high-frequency power corresponding to the load resonance frequency to the heating coil, and the delay power factor of the heating coil is improved in the forward direction, and In an induction heating apparatus comprising at least a power factor correction capacitor that supplies reactive power for commutation to an inverse converter,
A timing control for starting each thyristor constituting each of the forward converter and the reverse converter, and a control circuit unit for performing control to protect the thyristor from overvoltage or overcurrent;
The control circuit unit synchronizes with the inverter output voltage from the inverse converter, and generates a triangular wave PLL (Phase Locked Loop) signal for each half cycle (180 degrees) that alternately outputs positive and negative; and
When the triangular wave PLL signal value rises as the phase angle progresses, the next half cycle is alternately fired to the U-phase pair thyristor and V-phase pair thyristor of the inverse converter when the signal crosses the predetermined reference signal value K. An ignition control signal output means for sending a control signal to the gate electrode at the position angle;
The maximum value V1 of the inverter output voltage in half cycle by the U-phase pair thyristor of the inverse converter is detected and stored in the storage unit in the control circuit unit or the sample & hold circuit X1, and the half cycle by the next V-phase pair thyristor is detected. Inverter output voltage detection means that detects the highest value V2 of the inverter output voltage, stores it in the storage unit or the sample and hold circuit X2, and repeats sequentially,
The value of the inverter output voltages V1 and V2 of the storage unit or the sample and hold circuits X1 and X2 is compared every half cycle detection. If V1 <V2, the thyristor firing timing at that time is advanced, and V1> V2 If there is, an ignition timing changing means for delaying the ignition timing of the thyristor at that time is provided.

また、前記点弧タイミング変更手段は、前記半サイクル検出毎のインバータ出力電圧V1、V2の値の差分値V1−V2=ΔVを算出する手段と、
この差分ΔVをあらかじめ定めた前記基準信号値K二加算する手段と、
位相角度の進行につれて前記三角波PLL信号値上昇中に前記加算された基準信号値(K+ΔV)に交叉したときの、その位置角度で制御信号を送る変更点弧制御信号出力手段とからなることを特徴とする。
The ignition timing changing means calculates a difference value V1−V2 = ΔV between the inverter output voltages V1 and V2 for each half cycle detection;
Means for adding the difference ΔV by a predetermined reference signal value K;
It comprises a change firing control signal output means for sending a control signal at the position angle when crossing the added reference signal value (K + ΔV) while the triangular wave PLL signal value is rising as the phase angle progresses. And

本発明の電源高調波対応誘導加熱装置によれば、逆変換器の点弧を電源高調波により生成される直流電荷に応じて可変制御することで主回路電源の交流条件を成立させる。すなわち、サイリスタの出力電圧半サイクル毎に主回路に重畳する直流電荷を放電させることにより電源高調波に対応した安定した主回路の稼動を行わせることができる。   According to the induction heating apparatus corresponding to the power supply harmonics of the present invention, the AC condition of the main circuit power supply is established by variably controlling the ignition of the inverter according to the DC charge generated by the power supply harmonics. That is, by discharging the DC charge superimposed on the main circuit every half cycle of the output voltage of the thyristor, the stable operation of the main circuit corresponding to the power harmonic can be performed.

本発明の高周波対応誘導加熱装置の実施例を図面に基づいて説明する。図1は本発明の電源高調波対応誘導加熱装置の構成を示す図である。   Embodiments of the induction heating apparatus for high frequency according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing a configuration of an induction heating apparatus for power harmonics according to the present invention.

図において、1は三相商用電源、2は順変換器であり、サイリスタ(21〜26)からなり、三相商用電源1を基に直流電圧を生成する。3は、直流リアクトルであり、順変換器2に生成された直流電圧のリップル分を除去する。   In the figure, 1 is a three-phase commercial power source, 2 is a forward converter, which is composed of thyristors (21 to 26) and generates a DC voltage based on the three-phase commercial power source 1. Reference numeral 3 denotes a DC reactor, which removes a DC voltage ripple generated in the forward converter 2.

逆変換器4はサイリスタ(41〜44)からなり、その逆変換器4や負荷破損時の過電流の急激な流出を前記直流リアクトル3により抑制する。   The reverse converter 4 is composed of thyristors (41 to 44), and the direct current reactor 3 suppresses a sudden outflow of overcurrent when the reverse converter 4 or a load is broken.

前記逆変換器4は単相インバータ構成であり、負荷周波数に応じて加熱コイル6に高周波電力を供給する。   The inverter 4 has a single-phase inverter configuration, and supplies high-frequency power to the heating coil 6 according to the load frequency.

5は、力率改善用コンデンサであり、加熱コイル6の遅れ力率を進み方向に改善すると共に、逆変換器4のサイリスタ(41〜44)へ転流用無効電力を供給する。   A power factor improving capacitor 5 improves the delay power factor of the heating coil 6 in the forward direction, and supplies commutation reactive power to the thyristors (41 to 44) of the inverse converter 4.

前記加熱コイル6は、例えば炉内に鉄等の金属材料が投入されたとき、逆変換器4構成のインバータから高周波電力を供給されることで、炉内の金属材料に「うず電流」を発生させ、金属材料間に流れる電流によるジュール熱によって金属材料を昇温・溶解させる。   For example, when a metal material such as iron is put into the furnace, the heating coil 6 generates “eddy current” in the metal material in the furnace by being supplied with high-frequency power from an inverter having a reverse converter 4 configuration. The metal material is heated and melted by Joule heat generated by the current flowing between the metal materials.

7は、制御回路部であり、順変換器2、逆変換器4の各サイリスタ(21〜26)、(41〜44)を点弧させるタイミング制御を行うと共に、過電圧・過電流かそれらのサイリスタを保護する。   Reference numeral 7 denotes a control circuit unit that performs timing control for igniting the thyristors (21 to 26) and (41 to 44) of the forward converter 2 and the inverse converter 4, and detects whether the thyristor is overvoltage / overcurrent. Protect.

以上の回路構成の誘導加熱装置において、三相商用電源1の3倍及び6倍周波数(例:50Hz時には50Hz×6=300Hz)と高周波側の出力周波数が接近したときに共振を起こし、結果としてその高周波出力電圧が図2に示すようなビートを打つ現象が発生する。   In the induction heating apparatus having the above circuit configuration, resonance occurs when the frequency of the three-phase commercial power source 1 is 3 times and 6 times the frequency (eg, 50 Hz × 6 = 300 Hz at 50 Hz) and the output frequency on the high frequency side approach each other. A phenomenon occurs in which the high-frequency output voltage beats as shown in FIG.

このビート現象がトリガーとなることで、P−N間電圧の不揃いが発生する。転流余裕時間が少なくなり転流失敗に至る。図3はP−N間電圧波形を示す図で、直流電荷が重畳することで転流余裕時間が変動し、転流余裕時間<ターンオフ時間になると、最悪転流失敗する。   When this beat phenomenon becomes a trigger, PN voltage irregularities occur. The commutation margin time decreases and commutation failure occurs. FIG. 3 is a diagram showing a voltage waveform between P and N. When the DC charge is superimposed, the commutation margin time varies, and when the commutation margin time <the turn-off time, the worst commutation fails.

なお、P−N間電圧は、図1に示したように逆変換器4のインバータのサイリスタ41、42のアノード側をP端子とし、サイリスタ43,44のカソード側をN端子とし、それらP−N端子間の電圧である。   As shown in FIG. 1, the PN voltage is set such that the anode side of the thyristors 41 and 42 of the inverter of the inverter 4 is the P terminal, the cathode side of the thyristors 43 and 44 is the N terminal, This is the voltage across the N terminals.

そのP−N間電圧不揃いの原因は、そのインバータの主回路に残留電荷が重畳することで「直流分としての電圧」が出力電圧と重畳されるからである。   The cause of the non-uniform PN voltage is that the residual voltage is superimposed on the main circuit of the inverter, so that the “voltage as a direct current component” is superimposed on the output voltage.

逆変換器4は力率調整用コンデンサ5から無効電力を供給して転流しており、逆変換器4に使用するサイリスタ(41〜44)のターンオフ時間Tq以上に、負電圧期間をこれまでオン状態であったサイリスタに印加することで、そのサイリスタはストレージキャリアを吐き出し絶縁能力を回復するのが通常の動作である。   The reverse converter 4 is commutated by supplying reactive power from the power factor adjusting capacitor 5, and the negative voltage period is on until the turn-off time Tq of the thyristors (41 to 44) used for the reverse converter 4. When applied to a thyristor that has been in the normal state, the thyristor discharges the storage carrier and recovers the insulation capability.

しかし、前述のように、出力電圧に直流電圧が重畳することで、主回路のP−N間電圧のゼロ点が一定周期で変動し、サイリスタ固有の転流余裕時間Tq以上の負電圧が印加できないことで、サイリスタは絶縁能力を回復できずに転流失敗する。   However, as described above, when the DC voltage is superimposed on the output voltage, the zero point of the PN voltage of the main circuit fluctuates at a constant period, and a negative voltage longer than the commutation allowance time Tq inherent to the thyristor is applied. Failure to do so causes the thyristor to fail to commutate without recovering its insulating ability.

通常の誘導加熱装置におけるインバータの点弧タイミングは、制御回路部7内のPLL〔Phase Locked Loop〕回路で主回路電圧と同期を取ってPLL信号三角波を生成しており、このPLL信号と予め定めた基準信号との交叉点の位相角でサイリスタへのゲート信号を生成する設定をする制御信号によって、次のインバータ出力電圧を出力させる。その状態を図4に示す。図4はインバータ点弧タイミング(1)を示す図である。   In the normal induction heating apparatus, the ignition timing of the inverter is generated by synchronizing the main circuit voltage with a PLL (Phase Locked Loop) circuit in the control circuit unit 7 to generate a PLL signal triangular wave. The next inverter output voltage is output by a control signal that is set to generate a gate signal to the thyristor at the phase angle of the intersection with the reference signal. The state is shown in FIG. FIG. 4 is a diagram showing the inverter ignition timing (1).

制御回路部7は、そのインバータ出力電圧を常時検出しており、最初の検出電圧V1を制御回路部7内のサンプル&ホールド回路或いは記憶部に記憶し、次の検出電圧V2も同様にサンプル&ホールド回路或いは記憶部に記憶する。   The control circuit unit 7 constantly detects the inverter output voltage, stores the first detection voltage V1 in the sample-and-hold circuit or the storage unit in the control circuit unit 7, and similarly samples the next detection voltage V2. Store in the hold circuit or storage unit.

ここで、V1<V2であれば、制御回路部7は今回のサイリスタ点弧タイミングを早め、逆にV1>V2であれば、サイリスタの点弧タイミングを遅くする。   Here, if V1 <V2, the control circuit unit 7 advances the current thyristor ignition timing, and conversely if V1> V2, the control circuit unit 7 delays the thyristor ignition timing.

次に、点弧タイミングの設定は以下のように制御回路部7内のプログラム手段で行う。   Next, the ignition timing is set by the program means in the control circuit unit 7 as follows.

そのプログラム手段は、前記記憶されたメモリーからV1、V2を読み出し、V1、V2の差分ΔVを算出し、その差分値を前記所定の基準信号に加算されて補正した制御信号を出力する。   The program means reads V1 and V2 from the stored memory, calculates a difference ΔV between V1 and V2, and outputs a control signal corrected by adding the difference value to the predetermined reference signal.

その状態を図5に示す。図5は本発明のインバータの点弧タイミング(2)を示す図である。図5ではインバータ出力電圧がゼロ点(破線で示す)に対して検出し、記憶されたV1、V2、出力電圧に同期したPLL信号、PLL信号と比較するための基準信号、比較動作によって生成されたゲート信号を示す。   The state is shown in FIG. FIG. 5 is a diagram showing the ignition timing (2) of the inverter according to the present invention. In FIG. 5, the inverter output voltage is detected with respect to the zero point (indicated by a broken line), and stored V1, V2, a PLL signal synchronized with the output voltage, a reference signal for comparison with the PLL signal, and generated by a comparison operation. Shows the gate signal.

次の半サイクルでV2が検出され、V1<V2であるので、今回の基準信号を低下させ、すなわちPLL信号との交叉が補正しない場合より早く起こるようにしてゲート信号のタイミング(点弧タイミング)を早くしている。   Since V2 is detected in the next half cycle and V1 <V2, the timing of the gate signal (ignition timing) is set so that the current reference signal is lowered, that is, the crossover with the PLL signal occurs earlier than when correction is not performed. To be quick.

図6のPN電圧波形に示すように、点弧タイミングを早くして、V2の半サイクルにおける転流余裕時間が不足しないようになり、転流失敗は起こらない。   As shown in the PN voltage waveform of FIG. 6, the ignition timing is advanced so that the commutation margin time in the half cycle of V2 is not short, and no commutation failure occurs.

以上のように、インバータのゲートタイミングを可変させる動作によって、図6に示すように出力電流の交流条件(正=負)を同一にすることで主回路に重畳する残留電荷を吐き出してインバータの転流失敗とインバータ出力電圧検出変圧器(VT)の直流偏磁を防止する。   As described above, by changing the gate timing of the inverter, the AC condition (positive = negative) of the output current is made the same as shown in FIG. It prevents current failure and DC magnetism of the inverter output voltage detection transformer (VT).

本方式は、インバータと加熱コイル間のマッチング方式(HMT方式、コンデンサ倍電圧方式)に関わらず主回路に重畳する残留電荷の放電が可能である。   This method can discharge the residual charge superimposed on the main circuit regardless of the matching method (HMT method, capacitor voltage doubler method) between the inverter and the heating coil.

本発明の電源高調波対応誘導加熱装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the power supply harmonic corresponding | compatible induction heating apparatus of this invention. 出力電圧のビート現象を示す図である。It is a figure which shows the beat phenomenon of an output voltage. PN電圧波形を示す図である。It is a figure which shows a PN voltage waveform. インバータの点弧タイミング(1)を示す図である。It is a figure which shows the ignition timing (1) of an inverter. 本発明のインバータの点弧タイミング(2)を示す図である。It is a figure which shows the ignition timing (2) of the inverter of this invention. 電源の交流条件を示す図である。It is a figure which shows the alternating current conditions of a power supply.

符号の説明Explanation of symbols

1 三相商用電源
2 順変換器
3 直流リアクトル
4 逆変換器
5 力率改善コンデンサ
6 加熱コイル
7 制御回路部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Three-phase commercial power source 2 Forward converter 3 DC reactor 4 Reverse converter 5 Power factor improvement capacitor 6 Heating coil 7 Control circuit part

Claims (2)

三相商用電源から直流電圧を生成する順変換器と、その順変換器で生成された直流電圧のリプルを除去し逆変換器に電力供給する直流リアクトルと、負荷共振周波数に応じた高周波電力を加熱コイルに供給する単相インバータ構成の逆変換器と、その加熱コイルの遅れ力率を進み方向に改善させると共に、前記逆変換器に転流用無効電力を供給する力率改善コンデンサと、を少なくとも備えた誘導加熱装置において、
前記順変換器、逆変換器をそれぞれ構成する各サイリスタを点弧させるタイミング制御を行うと共に、過電圧或いは過電流から前記サイリスタを保護する制御を行う制御回路部とをさらに備え、
前記制御回路部は、前記逆変換器からのインバータ出力電圧に同期を取り、正負交互に出力する各半サイクル(180度)毎に三角波PLL(Phase Locked Loop)信号を生成するPLL回路と、
位相角度の進行につれて前記三角波PLL信号値上昇中に予め定めた基準信号値Kに交叉したとき、逆変換器のU相ペアサイリスタ、V相ペアサイリスタへ交互に次の半サイクルを点弧させるようにゲート電極へその位置角度で制御信号を送る点弧制御信号出力手段と、
前記逆変換器のU相ペアサイリスタによる半サイクルのインバータ出力電圧の最高値V1を検出して制御回路部内の記憶部又はサンプル&ホールド回路X1に記憶し、次のV相ペアサイリスタによる半サイクルのインバータ出力電圧の最高値V2を検出して、記憶部又はサンプル&ホールド回路X2に記憶し、順次繰り返すインバータ出力電圧検出手段と、
半サイクル検出毎に記憶部又はサンプル&ホールド回路X1、X2のインバータ出力電圧V1、V2の値を比較し、もし、V1<V2であれば、その時のサイリスタ点弧タイミングを早め、V1>V2であれば、その時のサイリスタの点弧タイミングを遅くする点弧タイミング変更手段と、を備えることを特徴とする電源高調波対応誘導加熱装置。
A forward converter that generates a DC voltage from a three-phase commercial power supply, a DC reactor that removes the ripple of the DC voltage generated by the forward converter and supplies power to the inverter, and high-frequency power corresponding to the load resonance frequency An inverter having a single-phase inverter configuration to be supplied to the heating coil, and a power factor improving capacitor for improving the delay power factor of the heating coil in the forward direction and supplying the reactive power for commutation to the inverter. In the induction heating apparatus provided,
A timing control for starting each thyristor constituting each of the forward converter and the reverse converter, and a control circuit unit for performing control to protect the thyristor from overvoltage or overcurrent;
The control circuit unit synchronizes with the inverter output voltage from the inverse converter, and generates a triangular wave PLL (Phase Locked Loop) signal for each half cycle (180 degrees) that alternately outputs positive and negative; and
When the triangular wave PLL signal value rises as the phase angle progresses, the next half cycle is alternately fired to the U-phase pair thyristor and V-phase pair thyristor of the inverse converter when the signal crosses the predetermined reference signal value K. An ignition control signal output means for sending a control signal to the gate electrode at the position angle;
The maximum value V1 of the inverter output voltage in half cycle by the U-phase pair thyristor of the inverse converter is detected and stored in the storage unit in the control circuit unit or the sample & hold circuit X1, and the half cycle by the next V-phase pair thyristor is detected. Inverter output voltage detection means that detects the highest value V2 of the inverter output voltage, stores it in the storage unit or the sample and hold circuit X2, and repeats sequentially,
The value of the inverter output voltages V1 and V2 of the storage unit or the sample and hold circuits X1 and X2 is compared every half cycle detection. If V1 <V2, the thyristor firing timing at that time is advanced, and V1> V2 If there exists, the power source harmonic corresponding | compatible induction heating apparatus provided with the ignition timing change means which delays the ignition timing of the thyristor at that time.
前記点弧タイミング変更手段は、前記半サイクル検出毎のインバータ出力電圧V1、V2の値の差分値V1−V2=ΔVを算出する手段と、
この差分値ΔVをあらかじめ定めた前記基準信号値Kに加算する手段と、
位相角度の進行につれて前記三角波PLL信号値上昇中に前記加算された基準信号値(K+ΔV)に交叉したときの、その位置角度で制御信号を送る変更点弧制御信号出力手段とからなることを特徴とする請求項1記載の電源高調波対応誘導加熱装置。
The ignition timing changing means calculates a difference value V1−V2 = ΔV between inverter output voltages V1 and V2 for each half cycle detection;
Means for adding the difference value ΔV to the predetermined reference signal value K;
It comprises a change firing control signal output means for sending a control signal at the position angle when crossing the added reference signal value (K + ΔV) while the triangular wave PLL signal value is rising as the phase angle progresses. The induction heating apparatus for power supply harmonics according to claim 1.
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