JPH01684A - Control device for high frequency induction heating - Google Patents

Control device for high frequency induction heating

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Publication number
JPH01684A
JPH01684A JP62-154552A JP15455287A JPH01684A JP H01684 A JPH01684 A JP H01684A JP 15455287 A JP15455287 A JP 15455287A JP H01684 A JPH01684 A JP H01684A
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JP
Japan
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frequency
output
inverter
signal
control device
Prior art date
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Application number
JP62-154552A
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Japanese (ja)
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JPS64684A (en
JPH031793B2 (en
Inventor
悟 堀
義和 加藤
Original Assignee
神鋼電機株式会社
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Publication date
Application filed by 神鋼電機株式会社 filed Critical 神鋼電機株式会社
Priority to JP62-154552A priority Critical patent/JPH01684A/en
Publication of JPS64684A publication Critical patent/JPS64684A/en
Publication of JPH01684A publication Critical patent/JPH01684A/en
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、周波数指令信号を受けて出力周波数を調整し
うるインバータによって電力制御を行なう高周波誘導加
熱用制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a high-frequency induction heating control device that performs power control using an inverter that can adjust the output frequency in response to a frequency command signal.

[従来の技術] 従来のこの種の高周波誘導加熱用制御装置を、第2図に
示す、この第2図に示すものでは、誘導炉またはヒータ
1のインダクタンスLと直列に整合用のコンデンサCを
配置した直列強振回路と。
[Prior Art] A conventional control device for high frequency induction heating of this type is shown in FIG. 2. In the device shown in FIG. A series strong vibration circuit is arranged.

インバータ2を使用し、このインバータ2の出力周波数
を出力指令器(KW指令器)3からの周波数指令信号(
出力指令信号、KW指令信号)に応じて制御することに
より、負荷への供給電力を制御している。
Using an inverter 2, the output frequency of the inverter 2 is determined by a frequency command signal (
The power supplied to the load is controlled by controlling according to the output command signal and the KW command signal.

この場合、インバータ2から見た負荷インピーダンス2
とインバータ2の出力周波数fとの関係を第3図に示す
、今、負荷のインダクタンスL。
In this case, load impedance 2 seen from inverter 2
The relationship between the output frequency f of the inverter 2 and the inductance L of the load is shown in FIG.

抵抗Rおよd整合用のコンデンサCで決定される自然共
振周波数f串とすると、インバータ2は第3図のカーブ
の左半分の領域(進み力率)で、インバータ2の出力周
波数fを制御して、インバータ2から見た負荷インピー
ダンスZを変化させ(fe、Zo参照)、インバータ2
の出力電流を変化させることにより、負荷の電力(I”
R)を制御している。そして、負荷電流が一定以上にに
なる場合は、そこでリミットをかけて、そ九以上周波数
を上げない、即ちそれ以上インピーダンスを下げないよ
うにしている。
Assuming that the natural resonance frequency f is determined by the resistor R and the matching capacitor C, the inverter 2 controls the output frequency f of the inverter 2 in the left half region (leading power factor) of the curve in Figure 3. Then, the load impedance Z seen from the inverter 2 is changed (see fe, Zo), and the inverter 2
By changing the output current of the load (I”
R) is controlled. When the load current exceeds a certain level, a limit is applied to prevent the frequency from increasing beyond that point, that is, from lowering the impedance further.

なお、第2図中の符号4は出力指令(KW指令)と出力
フィードバック信号(KWフィードバック信号)との偏
差を出力する偏差器、5は偏差器4からの偏差信号を受
けてPI(比例、積分動作)信号を出力するPIゲイン
設定器、6はPIゲイン設定器5からの信号と電流フィ
ードバック信号との偏差を出力する偏差器、8はこの偏
差器7からの信号に基づきインバータ2へ制御信号を出
力する高周波移相器、9は整流器(直流電源)、10は
フィルタである。
In addition, reference numeral 4 in FIG. 2 is a deviation device that outputs the deviation between the output command (KW command) and the output feedback signal (KW feedback signal), and 5 is a PI (proportional, 6 is a deviation device that outputs the deviation between the signal from the PI gain setting device 5 and the current feedback signal, and 8 is a control device for the inverter 2 based on the signal from the deviation device 7. A high frequency phase shifter outputs a signal, 9 is a rectifier (DC power supply), and 10 is a filter.

[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、このような従来の高周波誘導加熱用制御
装置では、KW指令を絞った場合、または自然共振周波
数が下がりぎみの場合、インバータ2の出力周波数は装
置の定格周波数に比べて下がりすぎる場合がある。この
場合、高周波出力側に接続されている部品や機材等の許
容動作周波数範囲を広くとっておかねばならず、更には
、トランス等は印加周波数が低くなりすぎると、磁気飽
和を起こして焼損するおそれがある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in such a conventional high-frequency induction heating control device, when the KW command is narrowed down or when the natural resonance frequency is on the verge of decreasing, the output frequency of the inverter 2 is lower than that of the device. The frequency may drop too much compared to the rated frequency. In this case, the allowable operating frequency range of parts and equipment connected to the high-frequency output side must be widened, and furthermore, if the applied frequency becomes too low, transformers etc. will cause magnetic saturation and burn out. There is a risk.

本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
ので、周波数指令信号を受けて出力周波数を調整しうる
インバータによって電力制御を行なう高周波誘導加熱用
制御装置において、定格周波数に対して一定の範囲に下
限周波数のリミットを設けてそれ以上周波数が低下しな
いようにした高周波誘導加熱用制御装置を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made to solve these problems, and is a high-frequency induction heating control device that performs power control using an inverter that can adjust the output frequency in response to a frequency command signal. It is an object of the present invention to provide a high-frequency induction heating control device that sets a lower limit frequency in the range of 1 to 1 to prevent the frequency from decreasing further.

[問題点を解決するための手段] このため、本発明の高周波誘導加熱用制御装置は、イン
バータの出力周波数と所定の最低周波数とを比較する比
較手段と、同比較手段によって上記出力周波数が上記最
低周波数より小さくなったことが検出されると周波数指
令信号に対して加算方向に補正信号を加えるリミット回
路とを設けたことを特徴としている。
[Means for Solving the Problems] Therefore, the high-frequency induction heating control device of the present invention includes a comparison means for comparing the output frequency of the inverter and a predetermined lowest frequency, and a comparison means for comparing the output frequency with the predetermined lowest frequency. The present invention is characterized by the provision of a limit circuit that adds a correction signal in the addition direction to the frequency command signal when it is detected that the frequency has become lower than the lowest frequency.

[作 用] 上述の本発明の高周波誘導加熱用制御装置では、比較手
段によってインバータの出力周波数と所定の最低周波数
とが比較されており、この比較手段によって上記出力周
波数が上記最低周波数より小さくなったことが検出され
ると、リミット回路によって周波数指令信号に対して加
算方向(周波数を上げる方向)に補正信号を加えること
が行なわれ号・ [発明の実施例] 以下、図示する実施例につき本発明を具体的に説明する
。第1図は本発明の一実施例としての高周波誘導加熱用
制御装置を示す概略構成図であるが1本実施例において
は、誘導炉またはヒータ1のインダクタンスLと直列に
整合用のコンデンサC:1.C2および高周波トランス
Tを配置したインバータ2を使用し、このインバータ2
の出力周波数を出力指令器(KW指令器)3からの周波
数指令信号に応じて制御することにより、負荷への供給
電力を制御している。
[Function] In the high-frequency induction heating control device of the present invention described above, the output frequency of the inverter is compared with a predetermined minimum frequency by the comparison means, and the comparison means makes the output frequency smaller than the minimum frequency. When this is detected, a correction signal is added to the frequency command signal in the direction of addition (increasing the frequency) using the limit circuit. The invention will be specifically explained. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a high-frequency induction heating control device as an embodiment of the present invention. In this embodiment, a matching capacitor C is connected in series with the inductance L of the induction furnace or heater 1. 1. Using an inverter 2 in which C2 and a high frequency transformer T are arranged, this inverter 2
The power supplied to the load is controlled by controlling the output frequency of the motor according to a frequency command signal from an output command device (KW command device) 3.

そしてこの場合も、インバータ2から見た負荷インピー
ダンスZとインバータ2の出力周波数fとの関係は第3
図に示すようになり、インバータ2は第3図に示す自然
共振周波数f*の左半分の領域(進み力率)で、インノ
5−夕2の出力周波数fを制御して、インバータ2から
見た負荷インピーダンスZを変化させ、インバータ2の
出力電流を変化させることにより、負荷の電力(1”R
)を制御している。そして、負荷電流が一定以上になる
場合は、そ1こでリミットをかけて、それ以上周波数を
上げない、即ちそれ以上インピーダンスを下げないよう
、にしている、すなわち、KW指令器3からの信号が出
力フィードバック信号(KWフィードバック信号)や電
流フィードバック信号で補正させながら高周波移相器8
を経てインバータ2へ供給されており、これは従来のも
のと同じである。
Also in this case, the relationship between the load impedance Z seen from the inverter 2 and the output frequency f of the inverter 2 is the third
As shown in the figure, inverter 2 controls the output frequency f of Inno 5-2 in the left half region (leading power factor) of the natural resonance frequency f* shown in Figure 3, and By changing the load impedance Z and changing the output current of the inverter 2, the load power (1”R
) is controlled. When the load current exceeds a certain level, a limit is applied at that point to prevent the frequency from increasing any further, that is, to prevent the impedance from decreasing any further.In other words, the signal from the KW command unit 3 The high frequency phase shifter 8 is corrected by the output feedback signal (KW feedback signal) and current feedback signal.
This is the same as in the conventional system.

なお、第1図中、第3図と同じ符号はほぼ同様の部分を
示している。
In FIG. 1, the same reference numerals as in FIG. 3 indicate substantially the same parts.

ところで、この高周波誘導加勢用制御装置が従来のもの
と異なる点は次のとおりである。
By the way, this high-frequency induction boost control device differs from conventional ones in the following points.

まず、インバータ2の出力周波数fと所定の最低周波数
fmin(この最低周波数は一例として定格周波数の5
0%程度に設定される)とを比較する比較手段が設けら
れている。即ち、インバータ2の出力周波数情報を電圧
に変換するF/V変換器12と、最低周波数情報に相当
する電圧信号を出力する基準電圧発生器13とが設けら
れており、これらのF/V変換器12.基準電圧発生器
13からの信号が比較器11へ入力されるようになって
いる。この比較器11はF/V変換器12からの信号と
基準電圧発生器13からの信号とを比較するもので、出
力周波数fが最低周波数fminより小さく、なる、即
ちF/V変換機出力が基準電圧発生器出力よりも小さく
なると、その旨の信号を出すようになっている。
First, the output frequency f of the inverter 2 and a predetermined minimum frequency fmin (this minimum frequency is, for example, 5 of the rated frequency)
Comparison means is provided for comparing the percentage (set to about 0%). That is, an F/V converter 12 that converts output frequency information of the inverter 2 into voltage, and a reference voltage generator 13 that outputs a voltage signal corresponding to the lowest frequency information are provided, and these F/V conversions Vessel 12. A signal from the reference voltage generator 13 is input to the comparator 11. This comparator 11 compares the signal from the F/V converter 12 and the signal from the reference voltage generator 13, and the output frequency f is smaller than the lowest frequency fmin, that is, the F/V converter output is When the voltage becomes smaller than the reference voltage generator output, a signal to that effect is output.

そして、比較器11からの信号は、この比較器11で出
力周波数fが最低周波数f m i nより小さくなっ
たことが検出されると周波数指令信号に対して加算方向
に補正信号を加えるリミット回路へ入力されるようにな
っている。即ち、比較器11からの信号を受けその符号
を反転する符号反転回路14が設けられており、更にこ
の符号反転回路14からの信号にPIゲインをかけて補
正信号を出力するPIゲイン設定器15が設けられてい
る。そして、このPIゲイン設定器15からの補正信号
出力は、加算器16にて、KW指令器3からのKW指令
信号に加算されて、偏差器4へ出力される。なお、この
符号反転回路14は比較器11からの出力の符号がプラ
スのときは信号を出さないようになっている。
The signal from the comparator 11 is sent to a limit circuit that applies a correction signal in the addition direction to the frequency command signal when the comparator 11 detects that the output frequency f has become smaller than the lowest frequency f min. It is designed to be input to . That is, a sign inversion circuit 14 that receives a signal from the comparator 11 and inverts its sign is provided, and a PI gain setter 15 that applies a PI gain to the signal from the sign inversion circuit 14 and outputs a correction signal. is provided. The correction signal output from the PI gain setter 15 is added to the KW command signal from the KW command device 3 in an adder 16 and output to the deviation device 4. Note that the sign inverting circuit 14 does not output a signal when the sign of the output from the comparator 11 is positive.

これにより、比較器11での符号がマイナスになったと
き、符号反転回路14からの符号はプラスになり、この
場合のみPI出力により、KW指令信号に対して加算方
向に信号が加わるのである。
As a result, when the sign of the comparator 11 becomes negative, the sign from the sign inversion circuit 14 becomes positive, and only in this case, the PI output adds a signal in the addition direction to the KW command signal.

このように比較手段によってインバータ2の出力周波数
fと所定の最低周波数fminとが比較されており、こ
の比較手段によって出力周波数fが最低周波数fmin
より小さくなったことが検出されると、リミット回路に
よって周波数指令信号(KW指令)に対して加算方向に
補正信号を加えることが行なわれるので1次のような効
果ないし利点が得られる。
In this way, the output frequency f of the inverter 2 and the predetermined minimum frequency fmin are compared by the comparison means, and the output frequency f is determined to be the minimum frequency fmin by the comparison means.
When it is detected that the frequency has become smaller, the limit circuit adds a correction signal in the addition direction to the frequency command signal (KW command), so that a first-order effect or advantage can be obtained.

まず、インバータ2の動作周波数が定格周波数に対して
一定範囲内で決定されるため、接続機器の周波数範囲が
限定可能となり、過不足のない機器にて本装置の構成が
可能となって、その結果機器のコストや小型化に有利と
なる。
First, since the operating frequency of the inverter 2 is determined within a certain range relative to the rated frequency, the frequency range of the connected devices can be limited, and the device can be configured with just the right amount of equipment. As a result, it is advantageous for reducing the cost and size of the equipment.

また1本実施例のように、出力整合用として高周波トラ
ンスTを使用している場合でも、トランスTの磁束密度
を必要以上に低くし磁気飽和を防止する必要がない。
Furthermore, even when the high-frequency transformer T is used for output matching as in this embodiment, there is no need to unnecessarily lower the magnetic flux density of the transformer T to prevent magnetic saturation.

なお、出力整合用としての高周波トランスTを使用しな
いものにも1本発明の適用は可能である。
Note that the present invention can also be applied to a device that does not use the high frequency transformer T for output matching.

また、出力周波数fが最低周波数fmi nよりも低く
なったときに一定の値の補正信号をKW指令に加算する
ようにしても、出力周波数fと最低周波数fminとの
差に応じた値の補正信号をKW指令に加算するようにし
てもよい。
Furthermore, even if a fixed value of a correction signal is added to the KW command when the output frequency f becomes lower than the lowest frequency fmin, the value will be corrected according to the difference between the output frequency f and the lowest frequency fmin. The signal may be added to the KW command.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳述したように1本発明の高周波誘導加熱用制御装
置によれば、周波数指令信号を受けて出力周波数を調整
しうるインバータによって電力制御を行なう高周波誘導
加熱用制御装置において、。
As detailed above, according to the high frequency induction heating control device of the present invention, the high frequency induction heating control device performs power control using an inverter that can adjust the output frequency in response to a frequency command signal.

定格周波数に対して一定の範囲に下限周波数のリミット
を設けてそれ以上周波数が低下しないようにすることが
できるので、接続機器の周波数範囲が限定可能となり、
過不足のない機器にて本装置の構成が可能となって、そ
の結果機器のコストや小型化に有利となるほか、出力整
合用として高周波トランスを使用した場合でも、トラン
スの磁束密度を必要以上に低くし磁気飽和を防止する必
要がないという利点がある。
It is possible to set a lower frequency limit within a certain range for the rated frequency to prevent the frequency from decreasing further, making it possible to limit the frequency range of the connected equipment.
This device can be configured with just the right amount of equipment, which is advantageous in terms of equipment cost and downsizing, and even when a high-frequency transformer is used for output matching, the magnetic flux density of the transformer can be reduced to more than necessary. It has the advantage that it is not necessary to prevent magnetic saturation by lowering the magnetic field.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例としての高周波誘導加熱用制
御装置を示す概略構成図であり、第2゜3図は従来の高
周波誘導加熱用制御装置を示すもので、第2図はその概
略構成図、第3図はその出力周波数と出力インピーダン
スとの関係を示すグラフである。 図において、1−誘導炉またはヒータ、2−インバータ
、3−出力指令器(KW指令器)、4−偏差器、5−P
Iゲイン設定器、6−・偏差器、7−PIゲイン設定器
、8−高周波移相器、9−整流器、10−フィルタ、1
1−比較器、12−F/V変換器、13−基準電圧発生
器、14−符号反転回路、15−PIゲイン設定器、1
6・−加算器、T−高周波トランス。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Fig. 1 is a schematic configuration diagram showing a high-frequency induction heating control device as an embodiment of the present invention, and Fig. 2-3 shows a conventional high-frequency induction heating control device. The schematic configuration diagram, FIG. 3, is a graph showing the relationship between the output frequency and output impedance. In the figure, 1-induction furnace or heater, 2-inverter, 3-output command device (KW command device), 4-deviator, 5-P
I gain setter, 6-deviator, 7-PI gain setter, 8-high frequency phase shifter, 9-rectifier, 10-filter, 1
1-Comparator, 12-F/V converter, 13-Reference voltage generator, 14-Sign inversion circuit, 15-PI gain setter, 1
6.-adder, T-high frequency transformer. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 周波数指令信号を受けて出力周波数を調整しうるインバ
ータによつて電力制御を行なう高周波誘導加熱用制御装
置において、上記インバータの出力周波数と所定の最低
周波数とを比較する比較手段と、同比較手段によつて上
記出力周波数が上記最低周波数より小さくなったことが
検出されると上記周波数指令信号に対して加算方向に補
正信号を加えるリミット回路とが設けられたことを特徴
とする、高周波誘導加熱用制御装置。
In a high-frequency induction heating control device that performs power control using an inverter that can adjust the output frequency in response to a frequency command signal, a comparison means for comparing the output frequency of the inverter with a predetermined minimum frequency; Therefore, a limit circuit for applying a correction signal in an addition direction to the frequency command signal when it is detected that the output frequency is lower than the minimum frequency is provided. Control device.
JP62-154552A 1987-06-23 Control device for high frequency induction heating Granted JPH01684A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62-154552A JPH01684A (en) 1987-06-23 Control device for high frequency induction heating

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62-154552A JPH01684A (en) 1987-06-23 Control device for high frequency induction heating

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JPS64684A JPS64684A (en) 1989-01-05
JPH01684A true JPH01684A (en) 1989-01-05
JPH031793B2 JPH031793B2 (en) 1991-01-11

Family

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