JP3800808B2 - 誘導加熱インバータ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、電磁調理器などに使用される誘導加熱インバータ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図2は、この種の誘導加熱インバータ装置の従来例を示す回路構成図であり、1は商用電源などの交流電源、2は電圧形インバータ、3a,3bは共振コンデンサ、4は加熱コイル、5は、図示の如く加熱コイル4の中央部に設置され、バイメタルなどからなる温度スイッチを示す。
【0003】
この電圧形インバータ2には交流電源1の電圧を整流する整流器11と、整流器11の出力の直流を平滑するコンデンサ12と、MOSFETとダイオードとを逆並列接続した半導体スイッチ13a〜13dからなるインバータ主回路13と、インバータ主回路13の出力電流を検出するCT14と、制御回路15とを備えている。
【0004】
制御回路15では図示しない被加熱物を加熱する際に、周知の技術によるCT14の検出波形に基づくγ角制御を行い、半導体スイッチ13a〜13dそれぞれに駆動信号を送出している。また、前記被加熱物を加熱中には加熱コイル4の許容上限温度に設定された温度スイッチ5の動作を監視し、温度スイッチ5が作動したときには電圧形インバータ2の動作を停止させ、加熱コイル4の焼損などの破損を防止している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来の誘導加熱インバータ装置によると、加熱コイル4の破損を防止する温度スイッチ5は接点を有しており、その動作信頼性に難点があった。また、温度スイッチ5は大型、且つ高価なものである。
この発明の目的は上記問題点を解消し、無接点で加熱コイルの破損を防止できる誘導加熱インバータ装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明は、電圧形インバータより加熱コイルに高周波電力を注入し、該加熱コイル上の被加熱物を電磁誘導作用により加熱する誘導加熱インバータ装置において、サーミスタの抵抗値を計測して前記加熱コイルの温度を得るとともに、予め求めた前記電圧形インバータの出力周波数と出力電流とに基づく値から前記被加熱物を加熱中の前記サーミスタの配線ループに鎖交する前記加熱コイルからの磁束に基づく前記サーミスタの温度上昇分の補正値を求め、この補正値と前記サーミスタから得られる温度とから前記加熱コイルの温度を演算し、この演算した前記加熱コイルの温度が所定の値を越えたときには前記電圧形インバータの動作を停止させることを特徴とする。
ことを特徴とする。
【0007】
この発明によれば、後述の如く、予め電圧形インバータの出力周波数と出力電流とに基づく補正値を実験により求め、この実験値を前記サーミスタの配線ループに鎖交する加熱コイルからの磁束に基づく該サーミスタの温度上昇分の補正値とすることにより、前記加熱コイルの温度をほぼ正確に求めることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
図1は、この発明の誘導加熱インバータ装置を示す回路構成図であり、図2に示した従来例回路と同一機能を有するものには同一符号を付している。
すなわち図1に示した誘導加熱インバータ装置には、従来例の温度スイッチ5に代えて加熱コイル4の中央部にサーミスタ6を設置し、電圧形インバータ2aの制御回路15aにサーミスタ6の両端を導いている。
【0009】
このようにサーミスタ6を加熱コイル4の中央部に設置すると、加熱コイル4からの磁束の影響によりサーミスタ6のリード線が誘導加熱され、温度を正確に検出できない場合があるので、サーミスタ6の温度上昇を補正する必要がある。そこで、サーミスタ6の抵抗−温度特性がカタログなどに記載の特性表に基づき既知であるとして、図示しない被加熱物を電圧形インバータ2aと共振コンデンサ3a,3bと加熱コイル4とにより誘導加熱中に、サーミスタ6から制御回路15aへの配線ループに鎖交する加熱コイル4からの磁束に基づくサーミスタ6の温度上昇分の補正値を求める方法について以下に説明をする。
【0010】
先ず、サーミスタ6から制御回路15aへの配線を開路、すなわち制御回路15aの入力部で配線を外した状態で、且つ制御回路15aにおけるサーミスタ6の監視動作を停止させて、所定の時間被加熱物を加熱しつつ電圧形インバータ2aの出力周波数(f)と出力電流(i)とを計測し、前記時間が経過したら電圧形インバータ2aの動作を停止させ、この直後のサーミスタ6の抵抗値を計測し、この抵抗値から得られる加熱コイル4の中央部の温度を求める。
【0011】
この測定を、例えば注入電力の設定値を段階的に変えるなどして、その都度の前述の出力周波数(f1 ,f2 ,f3 ・・・fN )をパラメータとして、このときの出力電流(i11〜i1k,i21〜i2k・・・iN1〜iNk)、および加熱コイル4の中央部の温度(Θ11〜Θ1k,Θ21〜Θ2k・・・ΘN1〜ΘNk)を求める。なおこのΘ11〜Θ1k,Θ21〜Θ2k・・・ΘN1〜ΘNkそれぞれを加熱コイル4の中央部の温度の等価値とする。
【0012】
次に、サーミスタ6から制御回路15aへの配線および制御回路15aの動作を通常状態に復旧し、上述の操作と同様に、所定の時間被加熱物を加熱しつつ電圧形インバータ2aの出力周波数(f1 ,f2 ,f3 ・・・fN )とCT14による出力電流(i11〜i1k,i21〜i2k・・・iN1〜iNk)と、電圧形インバータ2aを停止させることなくサーミスタ6から得られる加熱コイル4の中央部の温度(θ11〜θ1k,θ21〜θ2k・・・θN1〜θNk)を制御回路15a内部で計測する。
【0013】
これらの測定データから、例えば、電圧形インバータ2aの出力周波数f1 で出力電流i11のときの温度計測値の差(θ11−Θ11)、電圧形インバータ2aの出力周波数f2 で出力電流i21のときの温度計測値の差(θ21−Θ21)がそれぞれこのときの補正値となる。
なお、上述の測定値による補正値に対して、現場での実際の稼働状態では前記出力周波数(f)と出力電流(i)のいずれか一方または双方ともに中間値で動作することもあるが、このときにはそれぞれの前後の測定値から、例えば直線近似した値をこのときの補正値とすればよい。
【0014】
すなわちこの発明の誘導加熱インバータ装置では被加熱物を加熱中に、電圧形インバータ2aの出力周波数(f)と出力電流(i)とに基づく補正値(θ−Θ)を演算し、この補正値とサーミスタ6の抵抗値から演算された温度(θ)とから加熱コイル4の温度を演算し、この演算した加熱コイル4の温度が所定の値を越えたときには、制御回路15aがこれを検知して電圧形インバータ2aの動作を停止させ、加熱コイル4の焼損などの破損を防止する。
【0015】
【発明の効果】
この発明によれば、無接点で小型、且つ安価なサーミスタを加熱コイルの中央部に設置し、予め電圧形インバータの出力周波数と出力電流とに基づく補正値を実験により求め、この実験値をサーミスタの配線ループに鎖交する加熱コイルからの磁束に基づく該サーミスタの温度上昇分の補正値とすることにより、加熱コイルの温度をほぼ正確に求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例を示す誘導加熱インバータ装置の回路構成図
【図2】従来例を示す誘導加熱インバータ装置の回路構成図
【符号の説明】
1…交流電源、2,2a…電圧形インバータ、3a,3b…共振コンデンサ、4…加熱コイル、5…温度スイッチ、6…サーミスタ、11…整流器、12…コンデンサ、13…インバータ主回路、13a〜13d…半導体スイッチ、14…CT、15,15a…制御回路。
Claims (1)
- 電圧形インバータより加熱コイルに高周波電力を注入し、該加熱コイル上の被加熱物を電磁誘導作用により加熱する誘導加熱インバータ装置において、
サーミスタの抵抗値を計測して前記加熱コイルの温度を得るとともに、
予め求めた前記電圧形インバータの出力周波数と出力電流とに基づく値から前記被加熱物を加熱中の前記サーミスタの配線ループに鎖交する前記加熱コイルからの磁束に基づく前記サーミスタの温度上昇分の補正値を求め、
この補正値と前記サーミスタから得られる温度とから前記加熱コイルの温度を演算し、
この演算した前記加熱コイルの温度が所定の値を越えたときには前記電圧形インバータの動作を停止させることを特徴とする誘導加熱インバータ装置。
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Family Applications (1)
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- 1998-06-18 JP JP17074898A patent/JP3800808B2/ja not_active Expired - Fee Related
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