JPS5914993B2 - インバ−タ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は高周波動作を可能にしたインバータ５ 装置
に関する。

近年、インバータ装置を用いた誘導加熱装置が工業的加
熱に用いられるようになつて来た。

この誘導加熱装置は特に被加熱部材の比較的表面層を加
熱するために多く利用されている。上記被加熱１０部材
の表面層を加熱するにはインバータ装置の動作周波数を
高周波的に行なえば、より前記部材の表面層のみの加熱
が可能になることが知られている。従来のインバータ装
置は半導体制御スイッチング素子（サイリスタ）の特性
上、約３ＫＨ２程度１５の動作周波数までしか動作させ
ることができなかつた。このため、誘導加熱装置を高周
波で動作させることは困難であつた。これを解決する手
段として時分割方式のインバータ装置が開発されたが、
この装置は制御スイッチング素子を極めて多数必２０要
とする欠点がある。この発明は上記の欠点を除去し、負
荷を高周波的に動作させることができるとともに装置の
簡素化を図ることができるようにしたインバータ装置を
提供することを目的とする。

２５以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明する
。

第１図はこの発明の実施例の回路図で、１は順変換装置
であり、この順変換装置１の正負出力間には直列接続さ
れた第１、第２電解コンテンサ２ａ、２ｂが並列接続さ
れる。このコンデンサ３０２ａ、２ｂの中点３には第１
サイリスタ４のアノード側が接続され、この第１サイリ
スタ４のカソード側は転流リアクトル５を介して第３電
解コンテンサ６の一方の電極に接続される。この第３電
解コンデンサ６の他方の電極は第２電解コンデン３５
サ２ｂの負側に接続される。７は第３電解コンデンサ６
の過充電防止用ダイオードで、このダイオード１のアノ
ード側は転流リアクトル５と第３電解コンデンサ６との
共通接続点８に接続され、カソード側は第１電解コンデ
ンサ２ａの正側に接続される。

９は４個の第２〜第５サイリスタ９ａ〜９ｄからなるブ
リツジ回路で、このブリツジ回路９の正側はインダクタ
ンス１０を介して共通接続点８に接続され、負側は第２
電解コンデンサ２ｂの負側に接続される。

１１は誘導加熱装置等の負荷で、この負荷１１は第２、
第４サイリスタ９ａ，９ｃの中点と第３、第５サイリス
タ９ｂ冫９ｄの中点との間に接続される。

次に上記実施例の動作を第２図により述べる。

いま第１、第２電解コンデンサ２ａ，２ｂが図示極性の
ようにそれぞれＥボルトに充電されているとする。ここ
で、第１サイリスタ４を図示しない点弧回路の点弧信号
で点弧させると、第２電解コンデンサ２ｂの充電々荷は
図示矢印１２のように放電し、第３電解コンデンサ６が
転流リアクトル５の作用により図示極性のように２Ｅボ
ルトに充電される。（第２図のモード１の期間）前記第
３電解コンデンサ６が２Ｅボルトになつたことを図示し
ない検出器で検出してブリツジ回路９の第２，第５サイ
リスタ９ａ，９ｄを点弧させ、第３電解コンデンサ６の
充電々荷を負荷１１に供給する。この電荷により負荷１
１には第２図のモード２に示す電圧ｅ１電流１が生じる
。一方、前記電荷は第２サイリスタ９ａ１負荷１１、第
５サイリスタ９ｄを通して放電され、第３電解コンデン
サ６を図示とは逆極性に充電する。このときの充電電圧
は回路損失等により（Ｅ−△Ｅ）ボルトになる。第３電
解コンデンサ６が上記のように逆極性に充電された後、
第１サイリスタ４を点弧させる。すると、第３電解コン
デンサ６はリアクトル６の作用で、モード１の場合より
も（Ｅ−△Ｅ）ボルトだけ高いので、充電々圧が２Ｅボ
ルト以上になるおそれがある。しかし、第３電解コンデ
ンサ６の電圧が２Ｅ以上になるとダイオード７を介して
第１電解コンデンサ２ａに放電々流（第２図のＩ。）が
供給される。このため、第３電解コンデンサ６は常に２
Ｅボルトに保持される。この過程が第２図に示すモード
３である。なお、このモード３の期間に負荷１１は前述
の供給電荷により振動している。このモード３の終了時
を図示しない負荷１１の篭圧又は電流の零クロスを検出
してブリツジ回路９の第３、第４サイリスタ９ｂ，９ｃ
を点弧させる。（第２図のモード４）、この点弧により
第３電解コンデンサ６の電荷は負荷１１に供給され、再
び同コンデンサ６に戻される。第３電解コンデンサ６は
前記と同様に図示極性とは逆極性に（Ｅ−△Ｅ）ボルト
に充電される。以後、第２図のモード２と同様に第１サ
イリスタ４を点弧させ、第３電解コンデンサ６が２Ｅボ
ルトになるように充電されるとともにダイオード７によ
り第３電解コンデンサ６の過充電が防止される、すなわ
ち常に２Ｅボルトの電圧に維持されるように動作される
。以上述べたように、この発明によれば負荷の動作周波
数が制御スイツチング素子の動作周波数に対して約３倍
となるので、素子に低周波で動作可能のものを使用すれ
ば負荷は約１０ＫＨｚの高周波で動作可能となる。また
、この発明によれば、素子数が極めて少ないために、誤
動作等の発生も少なく回路の信頼性の向上となるととも
に回路の簡素化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図は第
１図の実施例の動作を述べるための波形図である。 １・・・・・・順変換装置、２ａ，２ｂ，６・・・・・
・第１〜第３電解コンデンサ、４・・・・・・第１サイ
リスタ、５・・・・・・転流リアクトル、７・・・・・
・ダイオード、９・・・・・・ブリツジ回路、１１・・
・・・・負荷。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 順変換装置の正負出力間に直列接続された第１、第
   ２コンデンサの第１直列回路と、この第１直列回路の一
   端にカソード側が接続されるダイオードを有し、かつこ
   のダイオードのアノード側に第３コンデンサを介して前
   記第１直列回路の他端に接続される第２直列回路と、前
   記第１、第２直列回路の両中点間に接続され、第１制御
   スイッチング素子とリアクトルとの直列接続からなる第
   ３直列回路と、前記第３コンデンサに並列接続され、第
   ３コンデンサのエネルギーを負荷に供給するように制御
   される第２から第５制御スイッチング素子からなるブリ
   ッジ回路とを備え、前記第１制御スイッチング素子を点
   弧させて第３コンデンサに充電電荷を供給させた後、前
   記第２および第５制御スイッチング素子を点弧させて第
   ３コンデンサの電荷を負荷に供給するとともに第３コン
   デンサを前記とは逆極性に充電し、しかる後前記第１制
   御スイッチング素子を点弧させて第３コンデンサの充電
   極性を逆にして充電させ、その充電完了後に、前記第３
   及び第４制御スイッチング素子を点弧させて第３コンデ
   ンサの電荷を負荷に供給し、第３コンデンサを再び逆極
   性に充電し、しかる後第１制御スイッチング素子を点弧
   させて充電極性を逆に充電させるようにしたことを特徴
   とするインバータ装置。