JPS5835034B2 - インバ−タの始動方法 - Google Patents

インバ−タの始動方法

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JPS5835034B2
JPS5835034B2 JP53031926A JP3192678A JPS5835034B2 JP S5835034 B2 JPS5835034 B2 JP S5835034B2 JP 53031926 A JP53031926 A JP 53031926A JP 3192678 A JP3192678 A JP 3192678A JP S5835034 B2 JPS5835034 B2 JP S5835034B2
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JP
Japan
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inverter
capacitor
series
thyristor
switching elements
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JP53031926A
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JPS54124231A (en
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忠士 渋谷
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Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はインバータの始動方法に関するものである。
従来、インバータを用いて負荷を誘導加熱する場合、力
調整はワークコイルと接近しており、鉄粉などで雰囲気
の悪い位置に配置されているので、インバータと力調整
を離して配置するため、ケーブルが長くなり、線路イン
ダクタンスが大きくなってくる。
そして、このケーブルの線路インダクタンスの影響で重
なり角が増して余裕角がなくなる。
そこで第1図に示すように転流余裕角に相当するようコ
ンデンサC1をインバータ側に挿入することが考えられ
る。
なお同図において順方向にサイリスタSu、Sxを直列
接続してなる直列体と、順方向にサイリスタS v s
S yを直列接続してなる直列体とが並列接続され、
前記各直列体の両端は直流リアクトルLdを介して直流
電源Eの正、負端子に接続され、前記各直列体を構成す
る二つのサイリスクの接続点は夫々ケーブル(線路イン
ダクタンスLe)を介してタンク回路に接続される。
タンク回路は力率調整用コンデンサcTと誘導加熱用ワ
ークコイルLTとからなる。
しかしながら、このようにすると、線路インダクタンス
LeとコンデンサC1との共振の影響がタンク回路の入
力波形に重畳されるため、タンク回路の入力波形に振動
が生じ、γ(転流余裕角)が問題となり、転流余裕角が
なくなる場合もある。
本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
、すなわち順方向にスイッチング素子を直列接続してな
る直列体を複数個並列接続してなる逆変換器に直流電源
を接続し、前記各直列体を構成する二つのスイッチング
素子の接続点間に、スイッチング素子の逆並列回路に9
アクドルとコンデンサの直列体を直列接続したものを接
続し、前記各直列体を構成する二つのスイッチング素子
の接続点から交流出力を取出し、誘導加熱用タンク回路
に供給するようにしたインバータにおいて前記直流電源
からの別ルートにより前記コンデンサを早く所定値に充
電させ、充電後前記逆変換器の1個の直列体を構成する
二つのスイッチング素子をオンさせて前記逆変換器への
入力電流を早かに立上らせ、十分に立上った時点から負
荷電圧が確立されるまで前記逆変換器のスイッチング素
子と前記逆並列回路のスイッチング素子とで交互にオン
、オフさせ、しかも重なり角決定に当り、前記コンデン
サの端子電圧のピーク値を検出して、インバータ始動さ
せるようにしたことを特徴とするインバータの始動方法
を提供しようとするもので、以下実施例を用いて説明す
る。
第2図は本発明の一実施例を示し、第1図との相異点は
コンデンサC1の代りにサイリスクS1.S2の逆並列
回路di/dt抑制用リアクトルL2又はフライトコア
とコンデンサC2を直列接続してなる直列体をサイリス
タFlu、Sxの接続点とサイリスタSv、Syの接続
点間に接続し、これらコンデンサC2と9アクドルL2
との直列体の両端間に抵抗R1を接続し、サイリスタS
1.S2の逆並列回路とコンデンサC2との接続点をサ
イリスタS3、抵抗R2を介して直流電源Eの正電極に
接続したことにある。
このような構成のもとにインバータを運転させた場合の
始動時の動作波形は第3図a−jのタイミングチャート
で示される。
すなわち第3図a〜gは夫々サイリスタS3 s S
’l s S u 、SV、SX+S1゜S2のゲート
信号波形を示し、第3図りはコンデンサC2の端子電圧
■。
2を示し第3図iは直流リアクトルLdを流れる電流I
dを示し、第3図jはインバータの出力電圧Voを示す
次に始動時の動作について述べる。
まず時刻t。
において第3図a、bに示す如くサイリスクS3.Sy
を点弧すると、直流電源Eから抵抗R2→サイリスタS
3→コンデンサC2→リアクトルL2→サイ9スタSy
へと電流が流れコンデンサC2は図示の如く早かに所定
値即ち電源電圧Eまで充電され電圧はサイリスクの保持
電流以下となりサイリスタS3とSyはオフされる。
このときのコンデンサC2の端子を圧V。
2の波形は第3図りで示される。
時刻t2においてサイリスタSu、Sxを点弧すると、
直流リアクトルIdを流れる電流Idは第3図iに示す
如く急速に増加し、時刻t3においてサイリスタSv、
SX、S1のゲートに第3図d−fの如く制御信号を与
え点弧するとコンデンサC2の電荷はコンデンサC2→
サイリスタS1→サイリスタSu→サイリスタSv→リ
アクトルL2−→コンデンサC2なる閉回路を通して放
電し、サイリスタSuを流れている電流は急激に減少し
零になりターンオフされる。
その後直流リアクトルを流れていた電流はサイリスタS
v−タンク回路−Le−サイリスタSxを通す回路とサ
イリスタSv−リアクトルL2−コンテ゛ンサC2−サ
イリスタS1−サイリスタSxの回路を通して流れる。
この電流でタンク回路は励振されると同時にコンデンサ
C2の電圧の極性は反転する方向に充電される。
次に時刻t4においてサイリスタSy、Su、S2のゲ
ートに第3図す。
c、gの如く制御信号を与え点弧すると、コンデンサC
2の電荷はコンデンサC2→リアクトルL2−→サイリ
スクSv→サイリスタSu→サイリスタS2→コンデン
サC2の閉回路またはコンデンサC2→リアクトルL2
二吋イリスタSy→サイリスタSx−→サイリスタS2
→コンデ゛ンサC2の閉回路を通して放電し、サイリス
クSv−→タンク回路−→サイリスタSxを流れている
電流は急激に減少し零になりターンオフされる。
その後直流リアクトルの電流はサイリスタ5u−Le−
タンク回路サイリスクSyの閉回路とサイリスタSu−
サイリスタS2−コンデンサC2−リアクトルL2−サ
イリスタSyの閉回路を通して流れる。
これによってタンク回路とコンデンサC2は前記モード
と逆極性に励磁されることになる。
コンデンサC2は逆極性に充電され、サイリスタS2は
消弧される。
以下時刻t6以降、負荷電圧V。が十分に確立されるま
で、Sv、SX、Slの点弧と5ytSutS2の点弧
を繰り返す。
そして負荷電圧■。が十分に確立された時点(図示せず
)において、サイリスタS1.S2の点弧を停止し、サ
イリスタSu。
5y−8v、Sxによるインバータの定常運転に入る。
この場合、サイリスクの消弧は負荷回路の転流エネルギ
ーを利用して消弧される。
なお本発明では時刻t3以降、負荷電圧V。
が十分に確立されるまでを例えば時刻t3〜t6の区間
を例にとって説明すると、コンデンサC2の端子電圧v
c2のピーク値(これは負荷電圧■。
のピーク値であるP点電圧に対応する)で転流をするた
め重なり角Uが減少するので転流余裕角(γ)が十分に
とれる。
第4図は第2図においてサイリスタSv。Sl、Sxが
オンしてからS Ll r S 2 t S ’lがオ
ンに至る切換時点の■□、■2の電流波形およびSvの
端子電圧波形を示す。
として表わされる。
従来は(1)式においてコンデンサC2の端子電圧V。
2はサイリスタ5utSy+S2のゲート点弧時の14
時点における点線部分の波形のB点電圧値を用いている
ので、重なり角Uは大きく転流余裕角γは小さい。
ところが本発明では前述したように(1)式においてV
2としてピーク値(A点電圧値)を用いるので、重なり
角Uは小さくなり、従って転流余裕角γは大きくなる。
従って時刻t3以降負荷電圧V。
が十分に確立されるまでコンデンサC2の電子電圧V。
2の波形は第3図りで示される如〈従来の点線部分の箇
所が実線の如く改善されるので、始動時の転流余裕角γ
が十分にとれ転流失敗がなくなる。
また本発明では前述した如くサイリスタS1゜S2の逆
並列回路にdi/dt抑制用リ抑制用リアクトル原2ン
デンサC2を直列接続してなる直列体を順方向に直列接
続されたSuとSx、SvとSyの接続点間に挿入する
ことによりインバータとタンク回路間のケーブルの長さ
が長くなり線路インダクタンスLeが大きくなり無視で
きない場合でも出力電圧V。
(タンク回路への入力電圧)は第3図jで示されるよう
に従来の如く振動波形が重畳されることなく、所望の交
流出力が取り出される。
そしてタンク回路のピーク電圧V。
(たとえばP点電圧)(これはV。
2のピーク値と対応する)で転流コンデンサC2がチャ
ージされるので転流電圧が十分にあり、このためインバ
ータの始動が楽になると共に定常運転も楽になる。
なおインバータの出力側から負荷をみた場合、負荷の力
率が1でもインバータ運転が十分に可能である。
本実施例においては単相インバータの場合を示したけれ
ども本発明はこれに限定されることなく多相インバータ
の場合でも同様に適用される。
上述したように本発明によるインバータの始動方法を用
いれば、タンク回路への入力波形が振動波形とならず、
このためγ検出上の問題が解決できると共に転流電圧が
十分得られるためインバータの始動が容易になる。
特に重なり角の検出に当り転流コンデンサの端子電圧(
負荷電圧V。
)のピーク値を用いることにしたので従来に比し、重な
り角が小さくなり、転流余裕角が十分にとれ転流失敗が
なくなる。
また、本発明によれば、逆並列回路のスイッチング素子
(サイリスタ81−82 )がたとえ転流失敗しても放
電抵抗R1を通して放電し、前記スイッチング素子(サ
イリスタS1s 82 )を通して事故電流が流れない
ので、前記スイッチング素子(サイリスタS1.S2
)の容量を小さくすることができる。
さらに本発明によれば、並列運転時においても何れか1
個のインバータに始動回路9Cを1個設けるだけでよい
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のインバータの一例を示す回路図、第2図
は本発明の一実施例を示す回路図、第3図a−’−3お
よび第4図は第2図の動作説明図とあって、図中Eは直
流電源、Ldは直流リアクトル、Su、Sv、Sx、S
y、S1〜S3はサイリスク、C2は転流コンデンサ、
L2はdi/dt抑制用リアクトル、Leは線路インダ
クタンス、R1,R2は抵抗、cTは力率調整用コンデ
ンサ、LTは誘導加熱用ワークコイル、SCは始動回路
を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 順方向にスイッチング素子を直列接続してなる直列
    体を複数個並列接続してなる逆変換器の入力端に直流電
    源を接続し、前記各直列体を構成する二つのスイッチン
    グ素子の接続点間に、スイッチング素子の逆並列回路に
    9アクドルとコンデンサの直列体を直列接続したものを
    接続し、前記各直列体を構成する二つのスイッチング素
    子の接続点から交流出力を取出し、誘導加熱用タンク回
    路に供給するようにしたインバータにおいて、前記直流
    電源からの別ルートにより前記コンデンサを早く所定値
    に充電させ、充電後前記逆変換器における1個の直列体
    を構成する二つのスイッチング素子をオンさせて前記逆
    変換器への入力電流を早かに立上らせ、十分に立上った
    時点から負荷電圧が確立されるまで前記逆変換器のスイ
    ッチング素子と前記逆並列回路のスイッチング素子とで
    交互にオン、オフさせ、しかも重なり角決定に当り前記
    コンデンサの端子電圧のピーク値を検出してインバータ
    始動させるようにしたことを特徴とするインバータの始
    動方法。
JP53031926A 1978-03-20 1978-03-20 インバ−タの始動方法 Expired JPS5835034B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6215642U (ja) * 1985-07-13 1987-01-30

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JPS6215642U (ja) * 1985-07-13 1987-01-30

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