JP2851304B2 - インバータ方式加熱用電源装置 - Google Patents
インバータ方式加熱用電源装置Info
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- JP2851304B2 JP2851304B2 JP1135020A JP13502089A JP2851304B2 JP 2851304 B2 JP2851304 B2 JP 2851304B2 JP 1135020 A JP1135020 A JP 1135020A JP 13502089 A JP13502089 A JP 13502089A JP 2851304 B2 JP2851304 B2 JP 2851304B2
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- Japan
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- voltage
- power supply
- inverter circuit
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- Protection Of Static Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は鋼管等の局部焼鈍に用いられる高周波誘導加
熱装置の電源装置に関する。
熱装置の電源装置に関する。
［従来の技術］ 従来鋼管の溶接後に行う局部焼鈍は、可燃ガスを用い
る方法、電力による抵抗発熱体（ヒーター）を用いる方
法、あるいは商用周波数を用いた誘導加熱方法等があ
る。
る方法、電力による抵抗発熱体（ヒーター）を用いる方
法、あるいは商用周波数を用いた誘導加熱方法等があ
る。
［発明が解決しようとする課題］ 可燃ガスを用いるものは、ガス供給設備が必要にな
り、又、温度制御が正確にできない。
り、又、温度制御が正確にできない。
一方、抵抗発熱体（ヒーター）を用いたものは、温度
制御は精密に行なえるが、ふく射による加熱であり、効
率が悪い。さらに、抵抗発熱体（ヒーター）を焼鈍部に
装着するのに多大の工数を要する。
制御は精密に行なえるが、ふく射による加熱であり、効
率が悪い。さらに、抵抗発熱体（ヒーター）を焼鈍部に
装着するのに多大の工数を要する。
商用周波数の誘導加熱では温度制御、効率も良好であ
るが、電源の形状が大きく重量も重い。一例として一般
に多く用いられているものは約１トンの重量があり、可
搬式としては使い難い。又、加熱部に巻回する加熱コイ
ルの線径も太く、巻回数も多い。したがって、加熱コイ
ルを加熱部へ装着巻回する労力は非常に大きい。
るが、電源の形状が大きく重量も重い。一例として一般
に多く用いられているものは約１トンの重量があり、可
搬式としては使い難い。又、加熱部に巻回する加熱コイ
ルの線径も太く、巻回数も多い。したがって、加熱コイ
ルを加熱部へ装着巻回する労力は非常に大きい。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、加熱コイ
ルの装着が容易であると共に、システム全体を小型軽量
に構成でき、かつ、どのような負荷状況になっても電源
の破損を確実に防止し得るインバータ方式加熱用電源装
置を提供することを目的とする。
ルの装着が容易であると共に、システム全体を小型軽量
に構成でき、かつ、どのような負荷状況になっても電源
の破損を確実に防止し得るインバータ方式加熱用電源装
置を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、商用周波数を高周波に変換する半導体イン
バータ回路と、このインバータ回路を制御する制御手段
と、上記インバータ回路から出力される高周波電力を負
荷と整合させる高周波トランスと、この高周波トランス
の出力側と加熱コイルとの間に連結されるコンデンサ
と、上記高周波トランスの出力側において、上記インバ
ータ回路の過大電流及び過大電圧を検知し、上記制御手
段を介して上記インバータ回路の動作を停止させる回路
保護手段とを具備したことを特徴とする。
バータ回路と、このインバータ回路を制御する制御手段
と、上記インバータ回路から出力される高周波電力を負
荷と整合させる高周波トランスと、この高周波トランス
の出力側と加熱コイルとの間に連結されるコンデンサ
と、上記高周波トランスの出力側において、上記インバ
ータ回路の過大電流及び過大電圧を検知し、上記制御手
段を介して上記インバータ回路の動作を停止させる回路
保護手段とを具備したことを特徴とする。
［実施例］ 本発明の一実施例について、第１図を用いて説明す
る。
る。
同図において１は整流器であり、３相全波の回路例を
示している。2a,2bはインバータ回路２内の主トランジ
スタである、３は高周波トランスであり、コンデンサ４
と共に負荷との整合を行う。５は加熱コイルで、鋼管等
の被加熱物６に巻回されている。７は電圧計であり、加
熱コイル５の両端に印加される高周波電圧を測定する。
８は電圧検出用トランスであり、必要な電圧に下げる目
的と、出力側と制御側とに分離する役割りを持ってい
る。９は電圧検出用トランジューサ、10は電圧用コンパ
レータ、11は過電圧値設定用調節器である。12は出力電
流検出用C.Tであり、13は電流用トランジューサ、14は
出力電流計である。15は電流用コンパレータ、16は過電
流設定用調節器である。17はインバータ駆動制御器、18
は出力調整器である。
示している。2a,2bはインバータ回路２内の主トランジ
スタである、３は高周波トランスであり、コンデンサ４
と共に負荷との整合を行う。５は加熱コイルで、鋼管等
の被加熱物６に巻回されている。７は電圧計であり、加
熱コイル５の両端に印加される高周波電圧を測定する。
８は電圧検出用トランスであり、必要な電圧に下げる目
的と、出力側と制御側とに分離する役割りを持ってい
る。９は電圧検出用トランジューサ、10は電圧用コンパ
レータ、11は過電圧値設定用調節器である。12は出力電
流検出用C.Tであり、13は電流用トランジューサ、14は
出力電流計である。15は電流用コンパレータ、16は過電
流設定用調節器である。17はインバータ駆動制御器、18
は出力調整器である。
次に上記実施例の動作を説明する。
図示しない電源スイッチを閉じ、整流器１に商用周波
数の３相交流電力を供給すると、インバータ回路２内の
主閉2a,2bに直流が印加される。トランジスタ2a,2bは、
インバータ回路制御器17により駆動制御され、高周波ト
ランス３の１次側に１〜35KHzの高周波を出力する。こ
の高周波トランス３に入力された高周波電力は、負荷と
整合するよう変圧された後、コンデンサ４を介して加熱
コイル５に供給される。このとき、加熱コイル５の両端
に印加されている電圧は、電圧計７で確認できる。ま
た、加熱コイル５の両端に印加されている電圧は電圧ト
ランス８に入力され、この電圧トランス８により出力側
と絶縁、分離された高周波波出力電圧信号はトランスジ
ューサ９に入力されて直流電圧に変換され、過電圧設定
用調節器11で設定された電圧値と、コンパレータ10で比
較される。
数の３相交流電力を供給すると、インバータ回路２内の
主閉2a,2bに直流が印加される。トランジスタ2a,2bは、
インバータ回路制御器17により駆動制御され、高周波ト
ランス３の１次側に１〜35KHzの高周波を出力する。こ
の高周波トランス３に入力された高周波電力は、負荷と
整合するよう変圧された後、コンデンサ４を介して加熱
コイル５に供給される。このとき、加熱コイル５の両端
に印加されている電圧は、電圧計７で確認できる。ま
た、加熱コイル５の両端に印加されている電圧は電圧ト
ランス８に入力され、この電圧トランス８により出力側
と絶縁、分離された高周波波出力電圧信号はトランスジ
ューサ９に入力されて直流電圧に変換され、過電圧設定
用調節器11で設定された電圧値と、コンパレータ10で比
較される。
一方、高周波トランス３の２次側から取出される高周
波出力電流値は、C.T12で検出されて電流用トランジュ
ーサ13に入力される。この出力電流値は、電流計14で確
認できる。上記トランジューサ13により変換された高周
波電流信号は、電流用コンパレータ15に入力され、過電
流設定用調節器16よりの出力と比較される。
波出力電流値は、C.T12で検出されて電流用トランジュ
ーサ13に入力される。この出力電流値は、電流計14で確
認できる。上記トランジューサ13により変換された高周
波電流信号は、電流用コンパレータ15に入力され、過電
流設定用調節器16よりの出力と比較される。
この時、高周波出力の電圧、電流値が、規定の範囲内
であれば、被加熱物６は加熱コイル５の電磁誘導によっ
て所望の条件で加熱される。
であれば、被加熱物６は加熱コイル５の電磁誘導によっ
て所望の条件で加熱される。
溶接後に行う焼鈍において、被加熱物６はその形状及
び材質が異なっており、加熱コイル５の巻回数及び巻回
方法は変化する。したがって、加熱前に加熱コイル５の
巻回条件を推定して装着するが、前述したように被加熱
物は多様であり正確に予想できない。
び材質が異なっており、加熱コイル５の巻回数及び巻回
方法は変化する。したがって、加熱前に加熱コイル５の
巻回条件を推定して装着するが、前述したように被加熱
物は多様であり正確に予想できない。
加熱通電後に、整合不適の場合、過大電流あるいは過
大電圧のため、電源を破壊する恐れがある。そこで、過
大電圧、過大電流のどちらか一方でも超過した場合、例
えば電圧では、過電圧設定用調節器11で設定された電圧
値とコンパレータ10に入った電圧測定信号と比較され、
超過の場合インバータ駆動制御器17の出力を停止させ
る。一方、電流の場合も同じく、C.T12で検出された出
力電流値はトランジューサを介し、過電流設定用調節器
16で設定された電流値とコンパレータ15に入った電流測
定と比較され、超過の場合インバータ駆動制御器17の出
力を停止させる。
大電圧のため、電源を破壊する恐れがある。そこで、過
大電圧、過大電流のどちらか一方でも超過した場合、例
えば電圧では、過電圧設定用調節器11で設定された電圧
値とコンパレータ10に入った電圧測定信号と比較され、
超過の場合インバータ駆動制御器17の出力を停止させ
る。一方、電流の場合も同じく、C.T12で検出された出
力電流値はトランジューサを介し、過電流設定用調節器
16で設定された電流値とコンパレータ15に入った電流測
定と比較され、超過の場合インバータ駆動制御器17の出
力を停止させる。
なお、第１図には本発明に関する回路のみを記載して
おり、インバータ回路一般の保護回路等例えばサージ電
圧対策回路等は省略してある。
おり、インバータ回路一般の保護回路等例えばサージ電
圧対策回路等は省略してある。
［発明の効果］ 上記本発明によれば、次のような効果が得られる。
（１） 商用周波数を半導体インバータで高周波に変換
し、高周波トランスとコンデンサを介して負荷加熱コイ
ルに直接接続してあるため、 イ）高周波誘導により加熱され、高い効率が得られる。
し、高周波トランスとコンデンサを介して負荷加熱コイ
ルに直接接続してあるため、 イ）高周波誘導により加熱され、高い効率が得られる。
ロ）高周波誘導加熱であり、加熱コイルの巻数が少く、
線径が小さい。したがって、加熱コイルの装着が非常に
簡便になった。
線径が小さい。したがって、加熱コイルの装着が非常に
簡便になった。
ハ） 高周波トランスを介しているため、負荷側は電源
と分離している。
と分離している。
（２） また、高周波出力側に過電圧及び過電流検出器
を備えたため、 イ）どのような負荷状況になっても電源の破損を未然に
防止できる。
を備えたため、 イ）どのような負荷状況になっても電源の破損を未然に
防止できる。
ロ）電圧が過大か、電流が過大かによって、加熱コイル
の整合が判別できる。つまり、加熱コイル巻数の多い
か、少いかを判別でき巻数の是正が容易である。
の整合が判別できる。つまり、加熱コイル巻数の多い
か、少いかを判別でき巻数の是正が容易である。
（３） 更に加熱装置は高周波を利用したため、 イ）高周波電源及びシステム全体が小型軽量にでき、特
に現地等に用いる可搬形とするのに最適である。
に現地等に用いる可搬形とするのに最適である。
第１図は本発明の一実施例に係る加熱装置の構成図であ
る。 １……整流器、２……インバータ回路、2a,2b……主ト
ランジスタ、３……高周波トランス、４……コンデン
サ、５……加熱コイル、６……被加熱物、７……電圧
計、８……電圧検出用トランス、９……電圧検出用トラ
ンジューサ、10……電圧用コンパレータ、11……過電圧
値設定用調節器、12……出力電流検出用C.T、13……電
流用トランジューサ、14……出力電流計、15……電流用
コンパレータ、16……過電流値設定用調節器、17……イ
ンバータ駆動制御器、18……出力調整器。
る。 １……整流器、２……インバータ回路、2a,2b……主ト
ランジスタ、３……高周波トランス、４……コンデン
サ、５……加熱コイル、６……被加熱物、７……電圧
計、８……電圧検出用トランス、９……電圧検出用トラ
ンジューサ、10……電圧用コンパレータ、11……過電圧
値設定用調節器、12……出力電流検出用C.T、13……電
流用トランジューサ、14……出力電流計、15……電流用
コンパレータ、16……過電流値設定用調節器、17……イ
ンバータ駆動制御器、18……出力調整器。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H05B 6/00 - 6/44
Claims (1)
- 【請求項１】商用周波数を高周波に変換する半導体イン
バータ回路と、このインバータ回路を制御する制御手段
と、上記インバータ回路から出力される高周波電力を負
荷と整合させる高周波トランスと、この高周波トランス
の出力側と加熱コイルとの間に連結されるコンデンサ
と、上記高周波トランスの出力側において上記インバー
タ回路の過大電流及び過大電圧を検知し、上記制御手段
を介して上記インバータ回路の動作を停止させる回路保
護手段とを具備したことを特徴とするインバータ方式加
熱用電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1135020A JP2851304B2 (ja) | 1989-05-29 | 1989-05-29 | インバータ方式加熱用電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1135020A JP2851304B2 (ja) | 1989-05-29 | 1989-05-29 | インバータ方式加熱用電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH031478A JPH031478A (ja) | 1991-01-08 |
| JP2851304B2 true JP2851304B2 (ja) | 1999-01-27 |
Family
ID=15142056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1135020A Expired - Lifetime JP2851304B2 (ja) | 1989-05-29 | 1989-05-29 | インバータ方式加熱用電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2851304B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011134614A (ja) * | 2009-12-24 | 2011-07-07 | Neturen Co Ltd | 電圧検出装置及び誘導加熱装置 |
| CN105025609A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-11-04 | 苏州经贸职业技术学院 | 一种电磁加热控制器电路 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5203811A (en) * | 1990-06-21 | 1993-04-20 | Mazda Motor Corporation | Method of positioning a door in an automobile body structure |
| JP4511283B2 (ja) * | 2004-07-22 | 2010-07-28 | ナビオ株式会社 | 金属溶解ルツボ |
| JP4505491B2 (ja) | 2007-11-05 | 2010-07-21 | 新日本製鐵株式会社 | 鋼管材の溶接部加熱装置及び方法 |
| CN109587831A (zh) * | 2017-09-29 | 2019-04-05 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 加热系统及去气腔室 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS562382U (ja) * | 1979-06-16 | 1981-01-10 | ||
| JPS5736836A (ja) * | 1980-08-15 | 1982-02-27 | Hitachi Ltd | Peretsutobonda |
| JPS58171610A (ja) * | 1982-03-31 | 1983-10-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 物体寸度の光学的測定装置 |
-
1989
- 1989-05-29 JP JP1135020A patent/JP2851304B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011134614A (ja) * | 2009-12-24 | 2011-07-07 | Neturen Co Ltd | 電圧検出装置及び誘導加熱装置 |
| CN105025609A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-11-04 | 苏州经贸职业技术学院 | 一种电磁加热控制器电路 |
| CN105025609B (zh) * | 2015-07-13 | 2017-04-26 | 苏州经贸职业技术学院 | 一种电磁加热控制器电路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH031478A (ja) | 1991-01-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081113 Year of fee payment: 10 |
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