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JP4069489B2 - Inverter power source for dual frequency power melting furnace power circuit and power circuit for dual frequency power melting furnace using this inverter power source - Google Patents
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JP4069489B2 - Inverter power source for dual frequency power melting furnace power circuit and power circuit for dual frequency power melting furnace using this inverter power source - Google Patents

Inverter power source for dual frequency power melting furnace power circuit and power circuit for dual frequency power melting furnace using this inverter power source Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コールドクルーシブル溶解炉等の二周波電源溶解炉の電源として好適な二周波電源溶解炉用電源回路のインバータ電源及びこのインバータ電源を適用した二周波電源溶解炉用電源回路に係わり、高周波電源と低周波電源とが夫々相互に異なった周波数によって影響し合わないように改良した二周波電源溶解炉用電源回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
誘導溶解炉による金属溶解において、高低二周波の交流電力を溶解炉へ同時に並列供給することが必要な場合がある。
例えば、コールドクルーシブル溶解炉においては、数KHzの低周波電力成分によって対象金属に浮遊力を与えながら、数十KHzの高周波電力成分によって対象金属を溶解するといった、溶解の高効率化、溶解金属の高品質化等のための高度な機能が要求される。
【0003】
このような二周波電源溶解炉用電源回路は、誘導溶解炉等の電源として一般によく使われる図4(A)に示す並列共振インバータ電源か、或いは、図4(B)に示す直列共振インバータ電源を2台用いて、例えば図4(C)のように示される(以下第一の従来例という)。
図4(A)において、Aは周波数fを発生する電流形インバータで、1は負荷L、RとコンデンサC1から成る、所定周波数fに共振する負荷並列共振回路である。
図4(B)において、Bは周波数fを発生する電圧形インバータで、2は負荷L、RとコンデンサC2から成る、所定周波数fに共振する負荷直列共振回路である。
ここで、Lは負荷の溶解炉コイルのインダクタンスで、Rは負荷の消費熱量に相当する等価抵抗である。
図4(C)に示した第1の従来例は、高周波fH及び低周波fLを発生させる電源として共に図4(A)に示した電源を用いて共通の負荷L、Rに二周波を並列供給するものである。
図4(C)で、1Hは高周波側負荷並列共振回路(負荷L、RとコンデンサC1Hから成る高周波fHに共振する共振回路)である。
1Lは低周波側負荷並列共振回路(負荷L、R及びL1とコンデンサC1Lから成る低周波fLに共振する共振回路)である。
ここで、LIはこのような異った周波数の電源を共通の負荷に並列接続する場合に必要な低周波回路側に接続するインダクタンスである。
二周波電源溶解炉用電源回路においては、例えば実開昭57−201791号公報に開示されるように、溶解炉に高周波用コイルと低周波用コイルを独立させて設け、夫々の電源から個別に供給する手段(以下第2の従来例という)が提案されている。
更に、特願平9−42826号公報に示されるような先行技術(以下第3の従来例という)として次のものがある。
第3の従来例のものは、図4(D)に示すように、高周波fHを発生させる電源として図4(B)に示した電源を用い、低周波fLを発生させる電源として図4(A)に示した電源を用いて共通の負荷L、Rに二周波を並列供給するものである。
図4(D)で、2Hは高周波側負荷直列共振回路(負荷L、RとコンデンサC2Hから成る高周波fHに共振する共振回路)で、L1は前記インダクタンスである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の従来のものでは、その構成上次のような問題点があった。
先ず、図4(C)に示す第1の従来例の場合には、低周波電源から高周波電源側のインバータA(f)に向かって流出する低周波電流成分を抑制する手段がないため、同インバータの出力に及ぼす影響力が大きいという問題点があった。なお、本場合は高周波電源から低周波電源側のインバータA(f)に向かって流出する高周波電流成分は、低周波回路のインダクタンスL及びコンデンサC1Lの働きにより吸収されるため、同インバータの出力に及ぼす影響は緩和される。
また、第2の従来例の場合には通常の2端子コイルの溶解炉には対応できないという問題点があった。
一方、図4(D)に示すような第3の従来例の場合には、低周波電源から高周波電源側のインバータB(f)に向かって流出する低周波電流成分は、高周波回路のコンデンサC2Hの働きにより遮断される効果があるが、同インバータの出力に及ぼす影響は多少残るという問題点があった。
本発明は、従来のものの上記課題(問題点)を解決し、2端子式のコイルにおいて並列接続される高周波、低周波夫々の電源のインバータ出力が相互に異なった周波数によって影響し合う恐れをなくした二周波電源溶解炉用電源回路のインバータ電源及びこのインバータ電源を適用した二周波電源溶解炉用電源回路を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の二周波電源溶解炉用電源回路のインバータ電源は、請求項1のものでは、電圧形インバータを用い、当該電圧インバータの出力から溶解炉コイルまでの間に、直列共振回路から始まり、並列共振回路、直列共振回路の順でこれらの共振回路を接続することで、少なくとも2個以上の共振回路を備えるように構成した。
また、請求項2に記載のものでは、電流形インバータを用い、当該電流形インバータの出力から溶解炉コイルまでの間に、並列共振回路から始まり、直列共振回路、並列共振回路の順でこれらの共振回路を接続することで、少なくとも2個以上の共振回路を備えるように構成した
また、本発明の周波電源溶解炉用電源回路は、請求項3に記載のものでは、二周波電源から並列供給される溶解炉において、一方の高周波電源として、請求項1記載の電圧形インバータを用いたインバータ電源を適用し、他方の低周波電源として、請求項2記載の電流形インバータを用いたインバータ電源を適用して構成した。
また、請求項4に記載のものでは、二周波電源から並列供給される溶解炉において、一方の高周波電源として、請求項2記載の電流形インバータを用いたインバータ電源を適用し、他方の低周波電源として、請求項1記載の電圧形インバータを用いたインバータ電源を適用して構成した。
また、請求項5に記載のものでは、二周波電源から並列供給される溶解炉において、高周波電源、低周波電源の夫々の電源として、請求項1記載の電圧形インバータを用いたインバータ電源を適用して構成した。
さらに、請求項6に記載のものでは、二周波電源から並列供給される溶解炉において、高周波電源、低周波電源の夫々の電源として、請求項2記載の電流形インバータを用いたインバータ電源を適用して構成した。
このような構成とすると、相手のインバータに向かって流出しようとする電流成分は、相手回路に直列又は並列に接続される異なった周波数特性をもつ共振回路の働きで遮断又は吸収され、高周波、低周波夫々のインバータ出力に対し相互に異なった周波数によって影響し合うという事態を適正に防止することができる
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を各図を参照して詳細に説明する。
第1の実施の形態:
図1は本発明の第1の実施の形態である二周波電源溶解炉用電源回路に適用して好適な4種類のインバータ電源の回路で、(A)、(B)、(C)、(D)に夫々の接続図を示す。
同図において、図4(A)、(B)と同等の働きをする構成は同一の符号を使用し、その詳細説明は省略する。
図1(A)は、所定周波数fを発生する電流形インバータAの出力に並列共振回路3(インダクタンスLとコンデンサCから成る所定周波数fに共振する共振回路)を接続した後に、前記負荷直列共振回路2を接続して構成した本実施の形態の第1の回路構成例である。これは、請求項2に相当する回路である。
図1(B)は、所定周波数fを発生する電流形インバータAの出力に前記並列共振回路3を接続し、次に、直列共振回路4(インダクタンスLとコンデンサCから成る所定周波数fに共振する共振回路)を接続した後に、前記負荷並列共振回路1を接続して構成した本実施の形態の第2の回路構成例である。これも、請求項2に相当する回路である。
図1(C)は、所定周波数fを発生する電圧形インバータBの出力に、直列共振回路4を接続した後に、負荷並列共振回路1を接続して構成した本実施の形態の第3の回路構成例である。これは、請求項1に相当する回路である。
図1(D)は、所定周波数fを発生する電圧形インバータBの出力に、直列共振回路4を接続し、次に並列共振回路3を接続した後に、負荷直列共振回路2を接続して構成した本実施の形態の第4の回路構成例である。これも、請求項1に相当する回路である。
【0007】
第2の実施の形態:
図2は、本発明の第2の実施の形態である二周波電源溶解炉用電源回路で、(A)、(B)、(C)、(D)は本実施の形態の代表的な4つの回路構成例の接続図である。
これらは、高周波fを供給する電源と低周波fを供給する電源に、本発明における第1の実施の形態として示した二周波電源溶解炉用電源回路の各種インバータ電源の回路を以下に述べるように組み合わせて適用して二周波電源溶解炉用電源回路を構成するもので、このように構成した夫々の電源回路から共通の負荷L、Rに二周波の電力を並列供給するものである。
図2において、図4(C)、(D)と同等の構成は同一符号を使用し、また図1の各回路を、高周波側に使う場合は、周波数fに対応して構成が選定されるので、各構成の符号の末尾にHを付して表わし、一方、図1の各回路を低周波側に使う場合は、周波数fに対応して構成が選定されるので、各構成の符号の末尾にLを付して表わし、その詳細説明は省略する。
図2(A)は、高周波側、低周波側共に図1(A)に示した電流形インバータを用いたインバータ電源回路を用いて構成した二周波電源溶解炉用電源回路の接続図である。これは、請求項6に相当する回路である。
図2(B)は、高周波側に図1(C)に示した電圧形インバータを用いたインバータ電源回路を、低周波側に図1(A)に示した電流形インバータを用いたインバータ電源回路を用いて構成した二周波電源溶解炉用電源回路の接続図である。これは、請求項3に相当する回路である。
図2(C)は、高周波側、低周波側共に図1(B)に示した電流形インバータを用いたインバータ電源回路を用いて構成した二周波電源溶解炉用電源回路の接続図である。これは請求項6に相当する回路である。
図2(D)は、高周波側に図1(D)に示した電圧形インバータを用いたインバータ電源回路を、低周波側に図1(B)に示した電流形インバータを用いたインバータ電源回路を用いて構成した二周波電源溶解炉用電源回路の接続図である。これは、請求項3に相当する回路である。
本実施の形態では、図2(A)乃至(D)に示した回路構成の他に、図1に示した各回路の組み合わせで、更に幾通りもの二周波電源回路が構成できる。
それらの構成を、夫々本願の請求項4及び請求項5に記載してある。
【0008】
図3(A)乃至(C)は夫々図2(A)乃至(C)に示す第2の実施の形態の各回路の動作を説明するための回路図で、共振回路にその周波数特性図(横軸が周波数f、縦軸が共振回路のインピーダンスZ)を使って示す。
図3(A)乃至(C)において、インバータ出力に対して並列に接続される並列共振回路3H及び3Lは、夫々の周波数fH及びfLの近辺で高インピーダンス値となり、インバータ出力に対して直列接続される直列共振回路4H及び4Lは、夫々の周波数fH及びfLの近辺で低インピーダンス値となるため、電源回路としての基本動作に関しては従来のものと同じであるが、異なる周波数によるインバータ出力への相互影響に関しては従来のものと比べ大きな差異がある。
【0009】
先ず、図3(A)は図2(A)の回路の動作を示す図で、同図において、低周波側から高周波側のインバータに向かって流出しようとする低周波電流成分は、高周波回路のコンデンサC2Hと並列共振回路3H(周波数fLの近辺で低インピーダンス値)で吸収されて、同インバータの出力には及ばず、一方、高周波側から低周波側のインバータに向かって流出しようとする高周波電流成分は、低周波回路のインダクタンスL1及びコンデンサC1Hと並列共振回路3L(周波数fHの近辺で低インピーダンス値)で吸収されて、同インバータの出力には及ばない。
【0010】
次に、図3(B)は図2(B)の回路の動作を示す図で、同図において、低周波側から高周波側のインバータに向かって流出しようとする低周波電流成分は、高周波回路の直列共振回路4H(周波数fLの近辺で高インピーダンス値)で遮断されて、同インバータの出力には及ばず、一方高周波側から低周波側のインバータの出力への影響も前述したようにない。
【0011】
また図3(C)は図2(C)の回路の動作を示す図で、同図において、低周波側から高周波側のインバータに向かって流出しようとする低周波電流成分は、高周波回路の前記直列共振回路4Hで遮断され、更に前記並列共振回路3Hで吸収されて、同インバータの出力には及ばず、高周波側から低周波側のインバータに向かって流出しようとする高周波電流成分は、低周波回路の直列共振回路4L(周波数fHの近辺で高インピーダンス値)で遮断され、更に前記並列共振回路3Lで吸収されて、同インバータの出力には及ばない。
【0012】
なお、図2(D)に示す回路の動作を説明するための周波数特性図を使った回路図の図示は省略しているが、その効果は次の通りである。
即ち、図2(D)において、低周波側から高周波側のインバータに向かって流出しようとする低周波電流成分は、高周波回路のコンデンサC2Hと並列共振回路3H(周波数fLの近辺で低インピーダンス値)で吸収され、更に直列共振回路4H(周波数fLの近辺で高インピーダンス値)で遮断されて、同インバータの出力には及ばず、高周波側から低周波側のインバータに向かって流出しようとする高周波電流成分は、低周波回路の直列共振回路4L(周波数fHの近辺で高インピーダンス値)で遮断され、更に並列共振回路3L(周波数fHの近辺で低インピーダンス値)で吸収されて、同インバータの出力には及ばない。
【0013】
【発明の効果】
本発明の二周波電源溶解炉用電源回路は、上述したように構成したので、インバータ電源の種類に関係なく、高周波電源と低周波電源との相互干渉をなくすことができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】同図の(A)、(B)、(C)、(D)は夫々本発明に基づく二周波電源溶解炉用電源回路における第1の実施形態の各種構成を示す接続図である。
【図2】同図の(A)、(B)、(C)、(D)は夫々本発明に基づく二周波電源溶解炉用電源回路における第2の実施形態の各種構成例を示す接続図である。
【図3】同図の(A)、(B)、(C)は第2の実施形態、図2(A)、図2(B)、図2(C)の各回路の動作を説明するための概要回路図である。
【図4】同図の(A)、(B)は一般的なインバータ基本電源回路、(C)は従来の二周波電源溶解炉用電源回路を説明する概要回路図で、(D)は、先行技術の同電源回路を説明する概要回路図である。
【符号の説明】
A:電流形インバータ
B:電圧形インバータ
f、fH、fL:周波数及び高周波及び低周波
L、R:溶解炉負荷のインダクタンス及び抵抗
1、1L、1H:各周波数に共振する負荷並列共振回路
2、2L、2H:各周波数に共振する負荷直列共振回路
3、3L、3H:各周波数に共振する並列共振回路
4、4L、4H:各周波数に共振する直列共振回路
1、C1L、C1H:負荷並列共振回路を構成するコンデンサ
2、C2L、C2H:負荷直列共振回路を構成するコンデンサ
3、C3L、C3H:並列共振回路を構成するコンデンサ
4、C4L、C4H:直列共振回路を構成するコンデンサ
3、L3L、L3H:並列共振回路を構成するインダクタンス
4、L4L、l4H:直列共振回路を構成するインダクタンス
1:低周波負荷側回路のインダクタンス
Z:共振回路のインピーダンス
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an inverter power source of a power circuit for a dual frequency power melting furnace suitable as a power source for a dual frequency power melting furnace such as a cold crucible melting furnace, and a power circuit for a dual frequency power melting furnace to which the inverter power source is applied. The present invention relates to a power circuit for a dual frequency power melting furnace that is improved so that a power source and a low frequency power source do not affect each other due to different frequencies.
[0002]
[Prior art]
In metal melting by an induction melting furnace, it may be necessary to simultaneously supply high and low frequency AC power to the melting furnace in parallel.
For example, in a cold crucible melting furnace, melting the target metal with a high frequency power component of several tens of KHz while applying a floating force to the target metal with a low frequency power component of several KHz, Advanced functions for higher quality are required.
[0003]
Such a dual frequency power melting furnace power circuit is a parallel resonant inverter power source shown in FIG. 4 (A) or a series resonant inverter power source shown in FIG. 4 (B), which is generally used as a power source for an induction melting furnace or the like. For example, as shown in FIG. 4C (hereinafter referred to as the first conventional example).
In FIG. 4 (A), A is a current source inverter that generates a frequency f, 1 load L, consisting of R and a capacitor C 1, which is a load parallel resonance circuit which resonates at a predetermined frequency f.
In FIG. 4 (B), B is a voltage source inverter that generates a frequency f, 2 is the load L, consisting of R and a capacitor C 2, which is a load series resonance circuit which resonates at a predetermined frequency f.
Here, L is the inductance of the melting furnace coil of the load, and R is an equivalent resistance corresponding to the heat consumption of the load.
The first conventional example shown in FIG. 4C uses a power source shown in FIG. 4A as a power source for generating a high frequency f H and a low frequency f L and uses two power sources for common loads L and R. Are supplied in parallel.
In FIG. 4 (C), IH is a high-frequency-side load parallel resonance circuit (the load L, the resonant circuit resonating to the high frequency f H consisting of R and a capacitor C IH).
1L is a low-frequency side load parallel resonance circuit (a resonance circuit that resonates at a low frequency f L composed of loads L, R, and L 1 and a capacitor C 1L ).
Here, L I is an inductance that is connected to the low-frequency circuit side that is required when such power sources having different frequencies are connected in parallel to a common load.
In a power supply circuit for a dual frequency power melting furnace, for example, as disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 57-201791, a high frequency coil and a low frequency coil are separately provided in the melting furnace, and each power source is individually provided. Means for supplying (hereinafter referred to as a second conventional example) has been proposed.
Furthermore, there is the following as a prior art (hereinafter referred to as a third conventional example) as disclosed in Japanese Patent Application No. 9-42826.
As shown in FIG. 4D, the third conventional example uses the power source shown in FIG. 4B as the power source for generating the high frequency f H and uses the power source shown in FIG. 4 as the power source for generating the low frequency f L. Two frequencies are supplied in parallel to the common loads L and R using the power source shown in FIG.
In FIG. 4 (D), 2H at the high frequency side load series resonance circuit (load L, the resonant circuit resonating to the high frequency f H consisting of R and a capacitor C 2H), L 1 is the inductance.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the above-described conventional apparatus has the following problems in its configuration.
First, in the case of the first conventional example shown in FIG. 4C, there is no means for suppressing the low-frequency current component flowing out from the low-frequency power source toward the inverter A (f H ) on the high-frequency power source side. There was a problem that the influence on the output of the inverter was large. In this case, since the high-frequency current component flowing out from the high-frequency power source toward the inverter A (f L ) on the low-frequency power source side is absorbed by the actions of the inductance L 1 and the capacitor C 1L of the low-frequency circuit, the inverter The effect on the output of is reduced.
Further, in the case of the second conventional example, there is a problem that it cannot be applied to a normal two-terminal coil melting furnace.
On the other hand, in the case of the third conventional example as shown in FIG. 4D, the low-frequency current component flowing out from the low-frequency power source toward the inverter B (f H ) on the high-frequency power source side is the capacitor of the high-frequency circuit. Although there is an effect of being cut off by the action of C2H , there is a problem that the influence on the output of the inverter remains somewhat.
The present invention solves the above-described problems (problems) of the conventional one, and eliminates the possibility that the inverter outputs of the high-frequency and low-frequency power supplies connected in parallel in the two-terminal coil are affected by different frequencies. An object of the present invention is to provide an inverter power source for a dual frequency power melting furnace power circuit and a dual frequency power melting power circuit to which the inverter power is applied .
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the inverter power source of the power circuit for the dual frequency power melting furnace of the present invention is the one according to claim 1 , wherein a voltage source inverter is used, and between the output of the voltage inverter and the melting furnace coil. The resonance circuits are connected to each other in the order of the series resonance circuit, the parallel resonance circuit, and the series resonance circuit, so that at least two resonance circuits are provided .
Further, according to the second aspect of the present invention, a current source inverter is used, and between the output of the current source inverter and the melting furnace coil, the parallel resonance circuit starts, and the series resonance circuit and the parallel resonance circuit in this order. By connecting the resonance circuits, at least two resonance circuits are provided .
According to a third aspect of the present invention, there is provided a power supply circuit for a frequency power melting furnace according to the third aspect of the present invention. The inverter power supply used is applied, and the inverter power supply using the current source inverter according to claim 2 is applied as the other low-frequency power supply.
Moreover, in the thing of Claim 4, in the melting furnace supplied in parallel from a dual frequency power supply, the inverter power supply using the current source inverter of Claim 2 is applied as one high frequency power supply, and the other low frequency power supply is used. As the power source, an inverter power source using the voltage source inverter according to claim 1 is applied.
According to the fifth aspect of the present invention, in the melting furnace supplied in parallel from the two-frequency power source, the inverter power source using the voltage source inverter according to the first aspect is applied as each of the high-frequency power source and the low-frequency power source. And configured.
Further, according to the present invention, the inverter power source using the current source inverter according to claim 2 is applied as a power source for each of the high frequency power source and the low frequency power source in the melting furnace supplied in parallel from the dual frequency power source. And configured.
With such a configuration, the current component that tends to flow out toward the other inverter is cut off or absorbed by the action of a resonance circuit having different frequency characteristics connected in series or in parallel with the other circuit, resulting in a high frequency, low frequency. It is possible to appropriately prevent the inverter output of each frequency from being affected by different frequencies.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
First embodiment:
FIG. 1 shows four types of inverter power supply circuits suitable for application to the dual-frequency power melting furnace power supply circuit according to the first embodiment of the present invention. (A), (B), (C), ( Each connection diagram is shown in D).
In the figure, the same reference numerals are used for components that function in the same way as in FIGS. 4A and 4B, and detailed description thereof is omitted.
1 (A) is, after the connection of the parallel resonant circuit 3 to the output of the current source inverter A for generating a predetermined frequency f (resonance circuit which resonates at a predetermined frequency f consisting inductance L 3 and capacitor C 3), the load It is the 1st circuit structural example of this Embodiment comprised by connecting the series resonance circuit 2. FIG. This is a circuit corresponding to claim 2.
In FIG. 1B, the parallel resonant circuit 3 is connected to the output of the current source inverter A that generates the predetermined frequency f, and then the series resonant circuit 4 (the predetermined frequency f including the inductance L 4 and the capacitor C 4 is set. This is a second circuit configuration example of the present embodiment configured by connecting the load parallel resonant circuit 1 after connecting a resonant circuit). This is also a circuit corresponding to claim 2.
FIG. 1C shows a third circuit of the present embodiment configured by connecting the series resonant circuit 4 to the output of the voltage source inverter B that generates the predetermined frequency f and then connecting the load parallel resonant circuit 1. It is a structural example. This is a circuit corresponding to claim 1.
FIG. 1D shows a configuration in which a series resonance circuit 4 is connected to the output of a voltage source inverter B that generates a predetermined frequency f, and then a parallel resonance circuit 3 is connected, and then a load series resonance circuit 2 is connected. This is a fourth circuit configuration example of the present embodiment. This is also a circuit corresponding to claim 1.
[0007]
Second embodiment:
FIG. 2 shows a power supply circuit for a dual frequency power melting furnace according to the second embodiment of the present invention. (A), (B), (C), and (D) are representative four of the present embodiment. It is a connection diagram of two circuit configuration examples.
These are the power source for supplying power and a low frequency f L supplying a high frequency f H, the various circuits inverter power supply of a two-frequency power source melting furnace for the power supply circuit shown as the first embodiment according to the present invention are shown below The power supply circuit for the dual-frequency power melting furnace is configured by being applied in combination as described , and the dual-frequency power is supplied in parallel to the common loads L and R from the respective power supply circuits thus configured. .
In FIG. 2, the same reference numerals are used for configurations equivalent to those in FIGS. 4C and 4D, and when each circuit in FIG. 1 is used on the high frequency side, the configuration is selected corresponding to the frequency f H. Therefore, when the circuits in FIG. 1 are used on the low frequency side, the configuration is selected corresponding to the frequency f L , so L is added to the end of the reference symbol, and detailed description thereof is omitted.
FIG. 2A is a connection diagram of a power supply circuit for a dual frequency power melting furnace configured using an inverter power supply circuit using the current source inverter shown in FIG. 1A on both the high frequency side and the low frequency side. This is a circuit corresponding to claim 6.
2B shows an inverter power supply circuit using the voltage source inverter shown in FIG. 1C on the high frequency side and an inverter power supply circuit using the current source inverter shown in FIG. 1A on the low frequency side. FIG. 2 is a connection diagram of a power circuit for a dual frequency power melting furnace constructed using This is a circuit corresponding to the third aspect.
FIG. 2C is a connection diagram of a power supply circuit for a dual frequency power melting furnace configured using an inverter power supply circuit using the current source inverter shown in FIG. 1B on both the high frequency side and the low frequency side. This is a circuit corresponding to claim 6.
2 (D) shows an inverter power supply circuit using the voltage source inverter shown in FIG. 1 (D) on the high frequency side and an inverter power supply circuit using the current source inverter shown in FIG. 1 (B) on the low frequency side. FIG. 2 is a connection diagram of a power circuit for a dual frequency power melting furnace constructed using This is a circuit corresponding to the third aspect.
In the present embodiment, in addition to the circuit configurations shown in FIGS. 2A to 2D, various combinations of the circuits shown in FIG.
These configurations are described in claims 4 and 5 of the present application, respectively.
[0008]
FIGS. 3A to 3C are circuit diagrams for explaining the operation of each circuit of the second embodiment shown in FIGS. 2A to 2C, respectively. The horizontal axis represents the frequency f, and the vertical axis represents the resonance circuit impedance Z).
3A to 3C, the parallel resonant circuits 3H and 3L connected in parallel to the inverter output have high impedance values in the vicinity of the respective frequencies f H and f L , and series resonant circuit 4H and 4L are connected in series, because in the vicinity of each of the frequency f H and f L a low impedance value, but with respect to the basic operation of the power supply circuit is the same as the conventional, with different frequencies There is a big difference in the mutual influence on the inverter output compared with the conventional one.
[0009]
First, FIG. 3A is a diagram showing the operation of the circuit of FIG. 2A. In FIG. 3A, the low-frequency current component that tends to flow out from the low-frequency side to the high-frequency side inverter is It is absorbed by the capacitor C 2H and the parallel resonant circuit 3H (low impedance value in the vicinity of the frequency f L ), and does not reach the output of the inverter, while trying to flow out from the high frequency side toward the low frequency side inverter. The high-frequency current component is absorbed by the inductance L 1 and capacitor C 1H of the low-frequency circuit and the parallel resonance circuit 3L (low impedance value near the frequency f H ) and does not reach the output of the inverter.
[0010]
Next, FIG. 3 (B) is a diagram showing the operation of the circuit of FIG. 2 (B). In FIG. 3 (B), the low frequency current component which is about to flow out from the low frequency side to the high frequency side inverter is the high frequency circuit. This is interrupted by the series resonance circuit 4H (high impedance value in the vicinity of the frequency f L ) and does not reach the output of the inverter, but also does not affect the output of the inverter on the low frequency side from the high frequency side as described above. .
[0011]
FIG. 3C is a diagram showing the operation of the circuit of FIG. 2C. In FIG. 3C, the low-frequency current component that tends to flow out from the low-frequency side toward the high-frequency side inverter A high-frequency current component that is cut off by the series resonance circuit 4H and further absorbed by the parallel resonance circuit 3H, does not reach the output of the inverter, and tends to flow out from the high-frequency side toward the low-frequency side inverter. The circuit is cut off by a series resonance circuit 4L (high impedance value in the vicinity of the frequency f H ), and further absorbed by the parallel resonance circuit 3L and does not reach the output of the inverter.
[0012]
Note that although a circuit diagram using a frequency characteristic diagram for explaining the operation of the circuit shown in FIG. 2D is omitted, the effect is as follows.
That is, in FIG. 2D, the low-frequency current component that tends to flow out from the low-frequency side toward the high-frequency side inverter is the low-impedance in the vicinity of the capacitor C 2H of the high-frequency circuit and the parallel resonant circuit 3H (frequency f L). Value) and is blocked by the series resonance circuit 4H (high impedance value near the frequency f L ), and does not reach the output of the inverter, but flows out from the high frequency side toward the low frequency side inverter. The high-frequency current component is blocked by the series resonant circuit 4L (high impedance value near the frequency f H ) of the low-frequency circuit and further absorbed by the parallel resonant circuit 3L (low impedance value near the frequency f H ). It does not reach the output of the inverter.
[0013]
【The invention's effect】
Since the power supply circuit for a dual frequency power melting furnace of the present invention is configured as described above, it has an excellent effect that mutual interference between the high frequency power supply and the low frequency power supply can be eliminated regardless of the type of the inverter power supply. .
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A, 1B, 1C, and 1D are connection diagrams showing various configurations of a first embodiment of a power circuit for a dual frequency power melting furnace according to the present invention, respectively. is there.
FIGS. 2A, 2B, 2C, and 2D are connection diagrams showing various configuration examples of the second embodiment of the power circuit for a dual frequency power melting furnace according to the present invention, respectively. It is.
FIGS. 3A, 3B, and 3C illustrate the operation of each circuit of the second embodiment, FIGS. 2A, 2B, and 2C. FIG.
4A and 4B are general inverter basic power supply circuits, FIG. 4C is a schematic circuit diagram for explaining a conventional dual-frequency power melting furnace power supply circuit, and FIG. It is a schematic circuit diagram explaining the same power supply circuit of a prior art.
[Explanation of symbols]
A: current source inverter B: voltage source inverters f, f H , f L : frequency, high frequency and low frequency L, R: inductance and resistance of melting furnace load 1, 1L, 1H: load parallel resonance circuit that resonates at each frequency 2, 2L, 2H: Load series resonance circuits 3, 3L, 3H that resonate at each frequency: Parallel resonance circuits 4, 4L, 4H that resonate at each frequency: Series resonance circuits C 1 , C 1L , C that resonate at each frequency 1H : Capacitors C 2 , C 2L , C 2H composing a load parallel resonant circuit: Capacitors C 3 , C 3L , C 3H composing a load series resonant circuit C 4 , C 4L , C composing a parallel resonant circuit 4H : Capacitors L 3 , L 3L , L 3H constituting the series resonance circuit: Inductances L 4 , L 4L , l 4H constituting the parallel resonance circuit: Inductance L 1 constituting the series resonance circuit: L of the low frequency load side circuit I Inductance Z: impedance of the resonant circuit

Claims (6)

電圧形インバータを用い、当該電圧形インバータの出力から溶解炉コイルまでの間に、直列共振回路から始まり、並列共振回路、直列共振回路の順でこれらの共振回路を接続することで、少なくとも2個以上の共振回路を備えるようにしたことを特徴とする二周波電源溶解炉用電源回路のインバータ電源。 Using a voltage source inverter, between the output of the voltage source inverter until melting furnace coils, it begins the series resonant circuit, the parallel resonant circuit, by connecting these resonant circuits in the order of the series resonant circuit, at least 2 An inverter power source of a power circuit for a dual frequency power melting furnace, comprising at least one resonance circuit . 電流形インバータを用い、当該電流形インバータの出力から溶解炉コイルまでの間に、並列共振回路から始まり、直列共振回路、並列共振回路の順でこれらの共振回路を接続することで、少なくとも2個以上の共振回路を備えるようにしたことを特徴とする二周波電源溶解炉用電源回路のインバータ電源。 Using a current source inverter, between the output of the current source inverter to the melting furnace coils, starting from the parallel resonant circuit, the series resonant circuit, in order of the parallel resonance circuit by connecting these resonant circuits, at least two An inverter power supply of a power supply circuit for a dual frequency power melting furnace characterized by comprising the above resonance circuit . 二周波電源から並列供給される溶解炉において、一方の高周波電源として、請求項1記載の電圧形インバータを用いたインバータ電源を適用し、他方の低周波電源として、請求項2記載の電流形インバータを用いたインバータ電源を適用するようにしたことを特徴とする二周波電源溶解炉用電源回路。In melting furnace which is parallel supplied from the two-frequency power source, as one of the high frequency power source, and applying the inverter power supply with a voltage source inverter according to claim 1, as the other low-frequency power source, a current source inverter of claim 2, wherein A power circuit for a dual-frequency power melting furnace, wherein an inverter power source using a power source is applied . 二周波電源から並列供給される溶解炉において、一方の高周波電源として、請求項2記載の電流形インバータを用いたインバータ電源を適用し、他方の低周波電源として、請求項1記載の電圧形インバータを用いたインバータ電源を適用するようにしたことを特徴とする二周波電源溶解炉用電源回路。In a melting furnace supplied in parallel from a dual frequency power source , an inverter power source using the current source inverter according to claim 2 is applied as one high frequency power source , and a voltage source inverter according to claim 1 as the other low frequency power source. A power circuit for a dual-frequency power melting furnace, wherein an inverter power source using a power source is applied . 二周波電源から並列供給される溶解炉において、高周波電源、低周波電源の夫々の電源として、請求項1記載の電圧形インバータを用いたインバータ電源を適用したことを特徴とする二周波電源溶解炉用電源回路。In melting furnace which is parallel supplied from the two-frequency power source, high frequency power source, as a power source of each of the low-frequency power source, the two-frequency power source melting furnace, characterized in that the application of the inverter power supply with a voltage source inverter of claim 1, wherein Power supply circuit. 二周波電源から並列供給される溶解炉において、高周波電源、低周波電源の夫々の電源として、請求項2記載の電流形インバータを用いたインバータ電源を適用したことを特徴とする二周波電源溶解炉用電源回路。In a melting furnace supplied in parallel from a two-frequency power source, an inverter power source using the current source inverter according to claim 2 is applied as each of a high-frequency power source and a low-frequency power source. Power supply circuit.
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