JPS5854750B2 - インバ−タ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は高周波動作を可能にしたインバータ装置に関
する。

近年、インバータ装置による誘導加熱装置が工業的ｆｔ
ａ熱に用いられるようになって来た。

この誘導加熱装置は特に被加熱部材の比較的表面層を加
熱するために多く利用されている。

上記被加熱部材の表面層を加熱するにはインバータ装置
の動作周波数を高周波的に行なえはより、前記部材の表
面層のみの加熱が可能になることが知られている。

しかし、従来のインバータ装置は半導体素子（サイリス
ク）の特性上鉤３ Ｋ）ｉＺａ度の動作周波数までしか
動作させることができなかった。

このため、誘導加熱装置を高周波で動作させることは困
難であった。

これを解決する手段として時分割方式のインバータ装置
が開発されたが、この装置は半導体素子（サイリスク）
を極めて多数段けなければならない欠点がある。

この発明は上記の欠点を除去し、負荷を高周波的に動作
可能にしたインバータ装置を提供することを目的とする
。

以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。

第１図はこの発明の実施例の回路図で、１は順変換装置
で、この順変換装置１の正負出力間には電解コンデンサ
２が図示極性に接続される。

３は転流リアクトルで、この転流リアクトル３の一端は
順変換装置１の正出力端に接続され、他端は後述のブリ
ッジ回路の正極に接続される。

４はブリッジ回路で、この回路４は直列接続された第１
、第２サイリスタ４ａ、４ｂからなる第１直列回路と、
同じく直列接続された第３．第４サイリスタ４ｃ、４ｄ
からなる第２直列回路とを並列接続して構成される。

ブリッジ回路４の負極は順変換装置１の負出力端に接続
される。

前記第１．第２直列回路の中点４ｅ、４ｆ間には転流コ
ンデンサ５が接続されるとともに逆並列接続された第５
第６サイリスク６ａ、６ｂ、インダクタンス１および負
荷８（誘導加熱装置）の直列回路が接続される。

なお、第１図では各サイリスタ４ａ〜４ｄおよび６ａ、
６ｂの点弧制御回路は省略しである。

次に上記実施例の作用を第２図を用いて述べる。

いま、電解コンデンサ２に図示極性のようにＥボルトの
電圧が充電されているとする。

ここで、第１サイリスタ４ａと第４サイリスタ４ｄを点
弧すると転流コンデンサ５は図示極性のように充電され
、転流リアクトノし３の影響を受けて転流コンデンサ５
の充電々圧は２Ｅボルトにまで達する。

このコンデンサ５への充電状態が第２図に示すモード１
である。

次に第５サイリスタ６ａを点弧させると転流コンデンサ
５の充電々荷は図示矢印９のように放電して、転流コン
デンサ５は図示極性とは逆極性に充電される。

この放電時、電荷は負荷８や電路中等で△Ｅボッシト損
失されるため、転流コンデンサ５の電圧はＥ−△Ｅボル
トになる。

この状態を第２図のモード２で示す。

このとき負荷電圧が誘起され負荷電圧は第２図中Ｃとな
る。

モード２の終了時又は終了后、第３サイリスク４ｃと第
２サイリスタ４ｂを点弧すると電解コンデンサ２の電荷
が転流コンデンサ５に供給され、転流コンデンサ５の充
電々圧がＥ＋△Ｅボルトになるまで充電される。

この過程が第２図に示すモード３である。

このモード３の期間中負荷回路のθが高いと負荷８は前
記Ｅボ／Ｌ トの電圧で共振を生じ、負荷８は１サイク
ル動作する。

ここで第６サイリスタ６ｂを点弧すると転流コンデンサ
５は図示極性に向かってＥ−△Ｅボ／Ｌ トだけ充電さ
れる。

すなわち負荷にＰｏｗｅｒが注入される事になる。

この状態がモード４である。

モード４の終了時第１サイリスタ４ａと第４サイリスタ
４ｄを点弧すると転流コンデンサ５は再び充電されその
充電々圧はＥ＋△Ｅボルトになる。

この期間はモード５で、このモード５においては負荷８
は前゛記Ｅボッシトの電圧で共振を生じ、負荷８は１サ
イクル動作する。

以後、第２図のモード２，３，４，５の繰返し動作が行
なわれる。

この第２図からも明らかのようにインバータ回路が１サ
イクル終了するのに負荷は３倍の周波数で動作するので
、簡単に負荷を高周波動作させることができる。

しかもサイリスタ６ａ、６ｂの逆電圧時間は充分にとれ
市販サイリスクでも安定に動作する。

すなわち、現在市販されているサイリスクはターンオフ
タイムが２０μｓ程度である。

このため、このサイリスクを使用すると約３ＫＨｚ程の
出力周波数でしか負荷を動作させることができないこと
が、上記実施例により一挙に３倍の周波数で負荷を駆動
でき、しかもサイリスクは従来のターンオフタイムのも
ので良い利点がある。

以上述べたようにこの発明によれば、転流素子に逆並列
接続した制御スイッチング素子を介して負荷を接続した
ので、負荷の動作周波数を高くできるインバータ装置が
得られる。

また、この発明のインバータ装置は回路が極めて簡単で
あるため、故障等の発生が少くなり装置の信頼性の向上
を図ることができる。

さらに、装置の小形化をも図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図は第
１図の作用を説明するための波形図である。 １・・・・・・順変換装置、２・・・・・・電解コンデ
ンサ、３・・・・・・転流リアクトル、４−・・・・・
ブリッジ回路、４ａ。 ４ｂ、４ｃ、４ｄ、６ａ、６ｃｌ・＝第１〜第６サイリ
スタ、５・・・・・・転流コンデンサ、７・・・・・・
インダクタンス、８・・・・・・負荷。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 順変換装置の正負出力間に接続され、その装置の出
   力により充電される充電素子と、この充電素子に転流リ
   アクトノシを介して接続され、第１から第４制御スイツ
   チング素子より構成されるブリッジ回路と、このブリッ
   ジ回路の中点間に接続され、第１と第４および第２と第
   ３制御スイツチング素子を各別に点弧し、前記充電素子
   の放電々流で充電される転流素子と、この転流素子間に
   負荷と直列接続され、転流素子の充電極性に応じて点弧
   されるとともに負荷に電力を供給する逆並列接続された
   第５および第６制御スイツチング素子とを有し、前記第
   １と第４制御スイツチング素子の点弧によって転流素子
   を充電し、その充電完了後に第５制御スイツチング素子
   を点弧させて負荷に電力を供給し、その負荷が振動して
   いるときに第２と第４制御スイツチング素子を点弧させ
   て転流素子を前記とは逆極性に充電させ、充電完了後に
   第６制御スイツチング素子を点弧させるようにしたこと
   を特徴とするインバータ装置。