JP2000068039A

JP2000068039A - 誘導加熱装置

Info

Publication number: JP2000068039A
Application number: JP10241821A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Sano; 昭一佐野
Original assignee: UCHINO KK
Current assignee: UCHINO KK
Priority date: 1998-08-27
Filing date: 1998-08-27
Publication date: 2000-03-03

Abstract

(57)【要約】【課題】誘導加熱装置において、インバータ回路のス
イッチング素子を多数並列接続して運転する場合、これ
らのゲートに制御信号を流すには各スイッチング素子の
近傍に駆動制御回路を配置しなければならず、回路が複
雑でその周辺が煩雑となり、大きなスペースを必要と
し、また、低周波から高周波で加熱することはできなか
った。【解決手段】インバータ回路におけるスイッチング素
子１３をＩＧＢＴとし、各ＩＧＢＴのゲートにパルスト
ランス２０を介して制御信号を入力し、前記インバータ
回路を複数並列に配置し、各インバータ回路にそれぞれ
パルストランスを配置し、各パルストランスの一次巻線
を、一つの制御回路と接続し、前記パルストランスの一
次巻線の一側にプラス信号を、他側にマイナス信号を交
互に入力するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は鍛造用金属棒等の被
加工物を高周波電流を流した加熱コイル内を通過させて
加熱する誘導加熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から誘導加熱装置にかかる技術は公
知となっており、加熱コイルに高周波電流を流すための
電源の制御方式としては、トランジスタやサイリスタ等
を用いたインバータが知られており、トランジスタ式イ
ンバータにより電力制御を行う電磁誘導加熱装置は、例
えば、特開昭６２−１２２０８９号公報の如く、同一出
願人により提案されている。

【０００３】この技術は、三相電源からの電流をダイオ
ード等からなる整流器によって整流し、平滑コンデンサ
ーによって平滑して直流電流を得て、多数のトランジス
タのスイッチング素子を接続したインバータ回路に入力
し、前記スイッチング素子をＯＮ・ＯＦＦさせて所望の
周波数の交流に変換し、この交流を加熱コイルに流し
て、電磁誘導作用により、加熱コイル内に被加工物を通
過させて加熱するようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のインバータ回路
に使用されるスイッチング素子として、サイリスタを用
いた場合、許容電流は大きくなるが、制御周波数を高く
することは難しく、また、スイッチング素子をＯＮ・Ｏ
ＦＦさせるために電流を遮断するには、アノードとカソ
ード間を零以下にさせる必要があるため、その制御は大
変面倒なものとなっていた。

【０００５】また、パワートランジスタやＩＧＢＴ（絶
縁ゲートバイポーラトランジスタ）等のトランジスタを
用いた場合、スイッチングスピードが速く、ゲート駆動
は、電子制御回路を用いて広い周波数領域で制御は可能
であるが、許容電流が小さいために多数の素子を並列に
接続する必要があり、これらのゲートに制御信号を流す
には各トランジスタやＩＧＢＴ等の素子の近傍に駆動制
御回路を配置しなければならないので、回路が複雑で煩
雑となり、その近傍に大きなスペースを必要としていた
のである。

【０００６】また、スイッチング素子を制御するため
に、ゲートに自己リセット方式のパルストランスを用い
ることが考えられるが、パルストランスの磁気飽和や漏
洩リアクタンスの関係により、スイッチングスピードを
速くすれば、磁気飽和が生じてパルストランスからＯＮ
信号電圧を発生しなくなり、また、パルストランスが異
常発熱し、低周波領域では使用できず、また、磁気飽和
を起こさないようするには、スイッチングスピードを遅
くしなければならず、高周波領域では使用できなくなっ
てしまう。特に、高速でプラス、マイナスの電圧の持続
信号を必要とするＩＧＢＴの場合では、狭い周波数帯の
高周波領域でしか使用できないという問題があった。

【０００７】そこで、本発明はパルストランスによる直
接駆動制御方式の有利さを活かすため、パルストランス
を強制リセット方式として駆動して、従来の欠点を解消
して、低周波から高周波までの範囲でスイッチング制御
して誘導加熱できるようにするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明が解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するため
の手段を説明する。即ち、直流電源からインバータ回路
に電力を供給し、該インバータ回路に接続される負荷コ
イルに高周波交流電力を供給する誘導加熱装置におい
て、前記インバータ回路におけるスイッチング素子をＩ
ＧＢＴとし、各ＩＧＢＴのゲートにパルストランスを介
して制御信号を入力したものである。

【０００９】また、前記インバータ回路を複数並列に配
置し、各インバータ回路にそれぞれパルストランスを配
置し、各パルストランスの一次巻線を、一つの制御回路
と接続し、前記パルストランスの一次巻線の一側にプラ
ス信号を、他側にマイナス信号を交互に入力するように
したものである。

【００１０】また、前記パルストランスの一次巻線を前
記制御回路と接続し、該一次巻線の両側に、パルストラ
ンスの偏励磁により制御信号のＯＦＦ時に生じるキック
バック電圧をマイナスで終了させる側に接続したバイア
ス抵抗を設けた。また、前記制御回路におけるスイッチ
ング機能を有する増幅素子をＩＰＭ又はＩＧＢＴとし
た。また、前記パルストランスの一次巻線に接続した制
御回路において、動作開始時はＩＧＢＴのゲートがプラ
スとなるタイミングで発振を開始し、動作終了時は該ゲ
ートがマイナスとなるタイミングで発振を停止を行うよ
うにしたものである。また、前記制御回路の基準パルス
入力部に周波数切替装置を接続すると共に、前記負荷コ
イル、または、該負荷コイルに接続するコンデンサ、ま
たは、負荷コイルとコンデンサを切り替え可能に構成し
たものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施を説明する。図
１は本発明の電磁誘導加熱装置の制御ブロック図、図２
はインバータ部の回路図、図３はゲートアンプ部の回路
図、図４はゲートアンプ部の制御回路図、図５は制御信
号のタイミングチャート図、図６はゲートアンプ部の制
御回路の他の実施例を示す回路図である。

【００１２】図１において、本発明の電磁誘導加熱装置
の制御構成から説明する。被加工物を挿入して加熱する
加熱コイル（負荷コイル）１が電源回路２に接続されて
いる。該電源回路２はメイン三相交流電源３に対して整
流回路を介してインバータ回路が二組並列接続され、一
つの整流回路と二つのインバータ回路を一組としてスタ
ック４とし、このスタック４が３相交流電源に多数並列
に接続されて、所望の電流が加熱コイル１に流れること
を可能としている。

【００１３】そして、各インバータ回路（スタック４）
には制御回路４９より制御信号が入力され、この制御信
号はメイン制御回路５からアンプユニット６を介して入
力され、メイン制御回路５には発振回路（基本加熱周波
数回路）７と被加工物搬送制御回路８とフィードバック
用検知器９と接続されている。該発振回路７はＣＲ発振
回路とフィードバック用検知器９の信号を合成して、所
望の周波数の基本パルスを出力するものである。前記被
加工物搬送制御回路８はシーケンサ等からなり、被加工
物を加熱コイル１で加熱するときに、被加工物が搬送さ
れてくると加熱コイル１を作動するように信号を送り、
被加工物の搬送が終わると加熱を停止する信号を送るも
のである。前記フィードバック用検知器９はＣＴ（カー
レントトランス）を用いた電流計等からなり、加熱コイ
ル１に電力を供給する給電線の電流を検知して設定値の
電流が流れるようにしている。

【００１４】次に各回路の具体的構成を説明する。な
お、並列に接続されている回路は同じ構成なので、それ
ぞれ各一つについて説明する。電源回路２は、図２に示
すように、ブリッジ結線されたダイオード１０・１０・
・・とコンデンサ１１・１２によって整流回路を構成
し、スイッチング素子１３・１３・１３・１３とダイオ
ード１４・１４・・・とコンデンサ１５・１５・・・等
によってインバータ回路を構成している。

【００１５】このようにして、メイン三相交流電源３か
らの三相交流はダイオード１０・１０・・・によって整
流され、並列に接続されたコンデンサ１１によって平滑
され、直流を得て、インバータ回路に供給される。１８
はヒューズである。

【００１６】前記スイッチング素子１３は本実施例では
ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）を用い
てブリッジ結線されている。該ＩＧＢＴのコレクタ・エ
ミッタ間にはダイオード１４とスナバコンデンサー１５
が並列に接続され、該ＩＧＢＴのベースにはゲート電流
を制限する抵抗１６が接続されて、各スイッチング素子
１３・１３・・・のエミッタと前記抵抗１６との間をゲ
ートＡ１・Ａ２・Ｂ１・Ｂ２としている。

【００１７】また、前記ブリッジ接続されたスイッチン
グ素子１３・１３・１３・１３の上アームと下アームの
間にバランス用のコンデンサ１７・１７が接続されて、
更に、直列共振用のコンデンサ１９・１９を介して加熱
コイル１と接続されて、多数のスタック４・４・・・に
よって並列運転するようにしている。

【００１８】そして、各インバータ回路におけるゲート
Ａ１・Ａ２・Ｂ１・Ｂ２は、それぞれパルストランス２
０・２１の二次巻線２０ｂ・２０ｃ・２１ｂ・２１ｃと
接続され、パルストランス２０・２１の一次巻線２０ａ
・２１ａは制御回路４９のアンプユニット６と接続さ
れ、前記スイッチング素子１３・１３・１３・１３はア
ンプユニット６からの信号でＯＮ・ＯＦＦして、高周波
電流を加熱コイル１に流すことができるのである。な
お、パルストランス２０・２１の一次巻線と二次巻線の
極性は一致させている。

【００１９】つまり、本発明は一つのアンプユニット６
の出力端子に、各スタック４・４・・・に配置したパル
ストランス２０・２１の一次巻線２０ａ・２１ａに配線
を介して接続することにより、各インバータ回路を同時
に作動することができるものであり、従来のように各ス
タック４・４・・・にそれぞれインバータ作動用の制御
回路を設ける必要がなく、コンパクトな制御回路を構成
することができるのである。

【００２０】そして、前記パルストランス２０は低周波
領域における励磁電流をできるだけ少なくするために、
コアギャップはできるだけ小さくし、自己リセットによ
り生ずる逆方向電圧の持続時間を増加させるように、コ
アに対する巻数を従来の巻数よりも多くしている。

【００２１】そして、前記パルストランス２０の巻数を
増加したことによって、一次巻線と二次巻線の間の漏洩
リアクタンスが増加して、パルストランス自体のスイッ
チングスピードが低下してしまうので、本発明では、ゲ
ートアンプ部（アンプユニット６）において、強制的に
リセットするようにしている。

【００２２】即ち、ゲートアンプ部の回路は図３に示す
ように、制御用の三相交流電源２２にマグネットリレー
の接点２３・２３・２３を介してブリッジ接続したダイ
オード２４・２４・・・に接続されて、整流され、コン
デンサ２５によって平滑されて直流電源としている。こ
の直流電源に並列にＩＰＭ（インテリジェントパワーモ
ジュール）２６・２６が接続され、該ＩＰＭ２６はＦＥ
ＴやＩＧＢＴ等からなるスイッチング作用を有する増幅
素子２７・２７とダイオード２８・２８とゲート回路２
９からなり、増幅素子２７・２７・２７・２７はブリッ
ジ接続されて、上アームと下アームの間にパルストラン
ス２０の一次巻線２０ａが接続されている。なお、前記
ゲート回路２９には上アームと下アームの短絡を防止す
る保護回路が内蔵されている。

【００２３】そして、前記パルストランス２０の一次巻
線２０ａのプラス側（巻き始め側）とアースの間に、増
幅素子２７ｂと並列にバイアス抵抗３９ａが接続され、
一次巻線２０ａのマイナス側（巻き終わり側）と電源の
間に、増幅素子２７ｂと並列にバイアス抵抗３９ｂが接
続されて、増幅素子２７・２７・２７・２７をＯＦＦさ
せた時に一次巻線２０ａの両側に発生するキックバック
電圧を、該バイアス抵抗３９ｂを介して逃がして、ＩＧ
ＢＴゲート信号がマイナスとなるよう作用させて制御信
号に付加されないようにしている。

【００２４】そして、前記ＩＰＭ２６のゲート回路２９
に接続して制御を行うパルスアンプ制御回路の構成は、
図４に示すように構成されている。その動作を図４、図
５より説明する。前記発振回路７からの基準パルス５０
がフォトカプラ３３の発光素子（フォトダイオード）３
３ａに入力されて点滅し、受光素子３３ｂの出力もその
パルスに合わせてＯＮ・ＯＦＦされる。

【００２５】また、前記被加工物搬送制御回路８からの
信号線がフォトカプラ３４の発光素子３４ａと接続され
て、被加工物が送られない状態では、発光素子３４ａは
消灯しており、直流電源３５からの電圧によってスイッ
チング素子３６のベースに印加されてスイッチング素子
３６がＯＮとなっており、フォトカプラ３７・３８の発
光素子３７ａ・３８ａは発光して、受光素子３７ｂ・３
８ｂがＯＮとなって、スイッチング素子４０・４１のベ
ースには印加されず、スイッチング素子４０・４１はＯ
ＦＦとなり、ゲート回路２９への信号ＴＰ１・ＴＰ２・
ＴＮ１・ＴＮ２は送られず、加熱コイル１には電流が流
れない。

【００２６】前記被加工物搬送制御回路８から加熱する
（作業開始）信号があると、フォトカプラ３４の発光素
子３４ａが点灯され、その受光素子３４ｂがＯＮとな
り、フリップフロップ４２の入力ＤがＨｉｇｈとなっ
て、その出力Ｑはフォトカプラ３３入力ＣＫの立ち上が
りでＨｉｇｈとなってスイッチング素子４４がＯＮとな
り、前記スイッチング素子３６のベース電圧が下がりス
イッチング素子３６がＯＦＦとなって、フォトカプラ３
７・３８の発光素子３７ａ・３８ａが消灯し、受光素子
３７ｂ・３８ｂがＯＦＦとなり、次に説明する基準パル
ス５０の立ち上がり信号によって発振回路７が作動され
る。つまり、加熱発振の開始は図２のＡ１・Ａ２または
Ｂ１・Ｂ２の立ち上がりで行われる。

【００２７】即ち、前記発振回路７からの基準パルス５
０において、時間ｔ１の立ち上がりでフォトカプラ３３
の発光素子３３ａに入力されて点灯し、受光素子３３ｂ
の出力もＯＮとなり、その出力によってスイッチング素
子４０がＯＮとなり、時間ｔ２において、ＴＰ１・ＴＰ
２の信号５１がＯＮとなり、ゲート回路２９に信号が送
られて、増幅素子２７ａ・２７ａがＯＮして、パルスト
ランス２０の一次巻線２０ａに電流が流れ（図３）、そ
の二次巻線２０ｂ・２０ｃ（端子ＢＰ・ＢＭ）にも電流
が流れて、図２におけるゲート電圧Ａ１・Ａ２が印加さ
れてスイッチング素子１３ａ・１３ａがＯＮして矢印Ｘ
方向に電流が流れる。なお、スイッチング素子４１はス
イッチング素子４５がＯＮとなっているため、バイアス
電圧が低くＯＦＦとなっている。

【００２８】また、時間ｔ３でフォトカプラ３３の発光
素子３３ａが消灯したとき、受光素子３３ｂの出力はＯ
ＦＦとなり、スイッチング素子４０もＯＦＦとなる。こ
の時、増幅素子２７ａ・２７ａがＯＦＦとなるので、一
次巻線２０ａへの電流が断たれてキックバック電圧が発
生する。このキックバック電圧は本来マイナス方向に発
生するが、信号５０・５３に示すように、パルストラン
スに印加される電圧がプラスに対してマイナスの時間が
長いために偏励磁の作用によりプラス方向に発生する。
この電圧が、バイアス抵抗３９ａを介してアース側に流
れ、端子ＢＰ・ＢＭ間にプラスの信号が発生せず、スイ
ッチング素子１３ａは確実にＯＦＦとなり、スイッチン
グ素子１３ａとスイッチング素子１３ｂの間で導通して
短絡することがないようにしている。

【００２９】そして、前記受光素子３３ｂの出力がＯＦ
Ｆとなることによって、スイッチング素子４５もＯＦＦ
となるため、スイッチング素子４１にバイアス電圧がか
かってＯＮとなって、時間ｔ４でＴＮ１・ＴＮ２の信号
５２がＯＮとなり、ゲート回路２９に信号が送られて、
増幅素子２７ｂ・２７ｂがＯＮして、前記パルストラン
ス２０の一次巻線２０ａに逆方向の電流が流れ（図
３）、その二次巻線２０ｂ・２０ｃにも電流が流れて、
図２におけるバイアス電圧Ａ１・Ａ２はマイナスとな
り、スイッチング素子１３ａ・１３ａはＯＦＦとなる。
このパルストランス２０の一次巻線２０ａの両側の端子
ＢＰ・ＢＭにマイナスの電圧がかかっている間はスイッ
チング素子（ＩＧＢＴ）１３ａ・１３ａはＯＦＦとなっ
ている。

【００３０】そして、基準パルス５０がＯＮとなる時間
ｔ５の立ち上がりで、前記同様にフォトカプラ３３の発
光素子３３ａが点灯し、受光素子３３ｂの出力がＯＮと
なり、その出力によってスイッチング素子４１がＯＦＦ
となり、増幅素子２７ｂ・２７ｂがＯＦＦとなって、パ
ルストランス２０の一次巻線２０ａに電流が流れなくな
り、キックバック電圧が発生するが、その電圧はプラス
であるため、スイッチング素子１３ａが確実に作動する
ようにしている。

【００３１】他方、ゲート電圧Ｂ１・Ｂ２はゲート電圧
Ａ１・Ａ２と１８０°位相が遅れて現れ、ゲート電圧Ｂ
１・Ｂ２がＯＮのときにスイッチング素子１３ｂ・１３
ｂがＯＮして矢印Ｙ方向に電流が流れ、このようにし
て、発振回路７からの基準パルスの周波数と同じ周波数
でインバータが駆動されるのである。そして、端子ＢＰ
・ＢＭの信号５３がＯＮの時と端子ＢＳ・ＢＮの信号５
４がＯＮの時の間には必ず、休止時間Ｔ（図５）が存在
し、短絡することがないようにしている。

【００３２】そして、前記被加工物搬送制御回路８から
加熱する信号が停止されると、フォトカプラ３４の発光
素子３４ａが消灯され、その受光素子３４ｂも消灯とな
り、フリップフロップ４２の入力ＤがＬｏｗとなり、フ
リップフロップ４２の入力ＣＫの立ち上がりでフリップ
フロップ４２の出力ＱがＬｏｗとなり、フリップフロッ
プ４３の入力ＤがＬｏｗとなる。次に、フリップフロッ
プ４３の入力ＣＫの立ち上がり、即ち、信号５０の立ち
下がりでフリップフロップ４３の出力ＱがＬｏｗとなっ
て、その立ち下がりでスイッチング素子４４がＯＦＦと
なり、前記スイッチング素子３６がＯＮとなって、フォ
トカプラ３７・３８の発光素子３７ａ・３８ａが点灯し
て、受光素子３７ｂ・３８ｂがＯＮとなり、スイッチン
グ素子４０・４１がＯＦＦとなって、パルストランス２
０・２１の一次側２０ａ・２１ａに電流が流れなくな
り、発振加熱が停止される。従って、加熱停止は常に信
号５０の立ち上がりのタイミング、即ち、図２のゲート
電圧Ａ１・Ａ２、又は、Ｂ１・Ｂ２の立ち下がりで行わ
れる。但し、前記スイッチング素子３６・４０・４１・
４４・４５はトランジスタを使用している。

【００３３】なお、よりスイッチングを高速化するため
には、図３で示す電源回路からの入力部分にコイル４６
を配置する構成とすることも可能である。このようにコ
イル４６を介装することによって上アームと下アームの
短絡電流を許容値以下とし、アーム間の休止時間を０と
した高速制御信号を出力することも可能である。また、
図６の制御回路を用いて、加熱停止時に発振回路７から
の基準パルスのＯＦＦと同時にマグネットリレー（図
３）も同時にＯＦＦとして、その接点２３を開くこと
で、パルストランスの電源電圧を徐々に低下させて、パ
ルストランス２０・２１の一次側２０ａ・２１ａに発生
するプラス方向のキックバック電圧をなくすことも可能
である。

【００３４】また、図７に示すように、基準パルス５０
を発生させる発振回路７の代わりに周波数切替装置５７
を接続し、さらに、電源回路２に切り替えスイッチ５８
を介して、複数の直列接続したインダクタンスの異なる
負荷コイル１・１’・１”とコンデンサ１９・１９’・
１９”、または、複数の直列接続した負荷コイルと容量
の異なるコンデンサ、または、複数の直列接続したイン
ダクタンスの異なる負荷コイルと容量の異なるコンデン
サを接続して、低周波から高周波までの間で確実に加熱
コイル１において発振させて加熱することができるので
ある。なお、この発振させる周波数は本実施例では、約
１ＫＨｚ〜約２０ＫＨｚ間で作動（加熱）可能としてい
る。

【００３５】

【発明の効果】本発明は、以上の如く構成したので、次
のような効果を奏するのである。即ち、請求項１の如
く、直流電源からインバータ回路に電力を供給し、該イ
ンバータ回路に接続される負荷コイルに高周波交流電力
を供給する誘導加熱装置において、前記インバータ回路
におけるスイッチング素子をＩＧＢＴとし、各ＩＧＢＴ
のゲートに強制リセット方式によるパルストランスを介
して制御信号を入力したので、スイッチングスピードを
速くすることが可能となり、加熱周波数を低周波から高
周波までの広い範囲で制御できるようになり、被加熱部
材の大きさの範囲も広くとることができて、被加工物の
適用範囲を拡大することが可能となったのである。

【００３６】また、請求項２の如く、前記インバータ回
路を複数並列に配置し、各インバータ回路にそれぞれパ
ルストランスを配置し、各パルストランスの一次巻線
を、一つの制御回路と接続したので、一つの制御回路に
よって多数のスイッチング素子をパラレル運転すること
が可能となり、スイッチング素子周辺が煩雑にならず、
制御回路の設置位置やスペース等の制限が小さく、設計
製造の自由度が高くなったのである。また、パルストラ
ンスの一次側に制御回路を接続して、ダイレクトに制御
できるようになった。

【００３７】また、請求項３の如く、前記パルストラン
スの一次巻線の一側にプラス信号を、他側にマイナス信
号を交互に入力するようにしたので、前記スイッチング
素子をＩＧＢＴとした場合には、ＩＧＢＴのＯＦＦ時に
は常時マイナス信号をゲートに印加しておく必要がある
が、このような構成によって、確実にマイナス信号を印
加できるようになり、強制的にリセットができて、周波
数の低い領域から高い領域にかけて、ブリッジ接続した
ＩＧＢＴの上アームと下アームの間で短絡を確実に防止
することができるようになったのである。

【００３８】また、請求項４の如く、前記パルストラン
スの一次巻線を前記制御回路と接続し、該一次巻線の両
側に、制御信号のＯＦＦにより生じるキックバック電圧
をマイナスで終了させる側にバイアス抵抗を接続したの
で、マイナス方向の偏励磁の影響を避けることが可能と
なり、一次電源ＯＮ時の瞬時磁気飽和を生じることも防
止できる。また、ＩＧＢＴを確実にＯＮ・ＯＦＦさせる
には、マイナス信号をプラス信号以上の時間持続させな
ければならないが、キックバック電圧が防止されるの
で、そのマイナス信号の時間持続を減少させることがな
く、確実にＯＮ・ＯＦＦさせることができるのである。

【００３９】また、請求項５の如く、前記制御回路にお
けるスイッチング機能を有する増幅素子をＩＰＭ又はＩ
ＧＢＴとしたので、高周波増幅が可能となり、スイッチ
ングスピードを速くすることができて、低周波から高周
波までの制御が可能となるのである。

【００４０】また、請求項６の如く、前記パルストラン
スの一次巻線に接続した制御回路において、動作開始時
はＩＧＢＴのゲートがプラスとなるタイミングで発振を
開始し、動作終了時は該ゲートがマイナスとなるタイミ
ングで発振の停止を行うようにしたので、発振の開始と
停止が逆のタイミングで行え、その動作は誤動作が減り
確実に行うことができる。また、その発振の開始と停止
の制御を行う回路構成も簡単にできる。

【００４１】また、請求項７の如く、前記制御回路の基
準パルス入力部に周波数切替装置を接続すると共に、前
記負荷コイル、または、該負荷コイルに接続するコンデ
ンサ、または、負荷コイルとコンデンサを切り替え可能
に構成したので、発振周波数を容易に変更できるように
なり、この周波数の変更によって、同一の装置を用い
て、異なる種類の被加熱部材に合わせて加熱することが
可能となり、従来のように、被加熱部材の種類毎に誘導
加熱装置を必要とすることがなく、設備を減少してコス
ト低減化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電磁誘導加熱装置の制御ブロック図で
ある。

【図２】インバータ部の回路図である。

【図３】ゲートアンプ部の回路図である。

【図４】ゲートアンプ部の制御回路図である。

【図５】制御信号のタイミングチャート図である。

【図６】ゲートアンプ部の制御回路の他の実施例を示す
回路図である。

【図７】他の実施例の電磁誘導加熱装置の制御ブロック
図である。

【符号の説明】

１加熱コイル２電源回路１３スイッチング素子２０パルストランス２０ａ一次巻線３９バイアス抵抗４９制御回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直流電源からインバータ回路に電力を供
給し、該インバータ回路に接続される負荷コイルに高周
波交流電力を供給する誘導加熱装置において、前記イン
バータ回路におけるスイッチング素子をＩＧＢＴとし、
各ＩＧＢＴのゲートにパルストランスを介して制御信号
を入力したことを特徴とする誘導加熱装置。
【請求項２】前記インバータ回路を複数並列に配置
し、各インバータ回路にそれぞれパルストランスを配置
し、各パルストランスの一次巻線を、一つの制御回路と
接続したことを特徴とする請求項１記載の誘導加熱装
置。
【請求項３】前記パルストランスの一次巻線の一側に
プラス信号を、他側にマイナス信号を交互に入力するよ
うにしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載
の誘導加熱装置。
【請求項４】前記パルストランスの一次巻線を前記制
御回路と接続し、該一次巻線の両側に、パルストランス
の偏励磁により制御信号のＯＦＦ時に生じるキックバッ
ク電圧をマイナスで終了させる側に接続したバイアス抵
抗を設けたことを特徴とする請求項１記載の誘導加熱装
置。
【請求項５】前記制御回路におけるスイッチング機能
を有する増幅素子をＩＰＭ（インテリジェント・パワー
・モジュール）又はＩＧＢＴとしたことを特徴とする請
求項１記載の誘導加熱装置。
【請求項６】前記パルストランスの一次巻線に接続し
た制御回路において、動作開始時はＩＧＢＴのゲートが
プラスとなるタイミングで発振を開始し、動作終了時は
該ゲートがマイナスとなるタイミングで発振を停止を行
うようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２
記載の誘導加熱装置。
【請求項７】前記制御回路の基準パルス入力部に周波
数切替装置を接続すると共に、前記負荷コイル、また
は、該負荷コイルに接続するコンデンサ、または、負荷
コイルとコンデンサを切り替え可能に構成したことを特
徴とする請求項１記載の誘導加熱装置。