JPS5972934A - 高誘導性負荷用交流電源 - Google Patents

高誘導性負荷用交流電源

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JPS5972934A
JPS5972934A JP58166827A JP16682783A JPS5972934A JP S5972934 A JPS5972934 A JP S5972934A JP 58166827 A JP58166827 A JP 58166827A JP 16682783 A JP16682783 A JP 16682783A JP S5972934 A JPS5972934 A JP S5972934A
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JP
Japan
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load
power source
power supply
switchgear
unidirectional control
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Application number
JP58166827A
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English (en)
Inventor
ジエ−ムス・ピ−・ランデイス
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PIRAA CORP
Original Assignee
PIRAA CORP
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/505Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M7/515Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H02M7/523Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only with LC-resonance circuit in the main circuit
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    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高誘導性負荷用交流m源に関するものである
誘導加熱装置のような誘導性の装置は、交流でしかも一
般に高周波の電源を必要とする。従来のこの種の電源は
、電動発電機、磁気マルチプライヤまたはソリッドステ
ート形等であるが、周波数調節に関して比較的高価また
は襞雑或は融通性が無く、或はまた電力レベルの調節範
囲が限られていた。
本発明の目的は、改良された新規な高誘導性負荷用交流
電源を得ることにある。
本発明の別の目的は、比較的簡単でしかも信頼性のある
高誘導性負荷用交流電源を得ることにある。
本発明の更に別の目的は、比較的小型で軽量の高誘導性
負荷用交流電源を得ることにある。
本発明の更に別の目的は、許容周波数、全電力時の許容
電圧の範囲、および広範囲の電力レイル調節に関して比
較的融通性のある高誘導性負荷用交流電源を得ることに
ある。
本発明の史に別の目的は、高誘導性負荷の状態において
回路素子の故障なしに迅速にしゃ断できる高誘導性倉荷
用交流電源を得ることにある。
本発明の更に別の目的は、負荷が大地に対して零直流電
位にあるようにした高誘導性負荷用交流電源を得ること
にある。
本発明の以上およびその他の目的と利点は、以下の図面
の実施例についての説明から明らかになるであろう。
第1図は、ti列に接続されたインダクタL1と抵抗R
(以下これを総称して負荷コイルLIRと云う)で表わ
した高誘導性負荷に高周波交流電流エネルギを供給する
本発明の電源回路の一実施例を示す。この電源回路は直
流電源lOを有する。
この直流電源は、任意の公知のものを用いてよいか、図
示の実施例では、三相交流電源に接続され端子12.1
8に電圧Eを供給する位相制御サイlJスタT8−T8
を有する。端子12にはサイリスタT□のような単方向
制御開閉装置のアノードが接続され、またそのカソード
は、負荷コイルLIRと分路キャパシタCIの並列回路
に直列に接続されたインダクタL2の一端に接続されて
いる。
前記のサイリスタT、 −T8は夫々制御回路14に接
続されているgこの制御回路は当該技術分野では公知の
ものなので簡単のために説明を省略するが、本発明を理
解する上で次のことを述べておけは十分であろう。すな
わち、この制御回路14は、@節回能な位相角でサイリ
スタT8− T、にゲ、−ト信号を送り、これに従って
端子】2と18間の電圧を調節するように作動する。
サイリスタT】のゲートと力゛ノードとGま、負荷コイ
ルLIRの電圧を検知するようにも接続された制御回路
15に接続されている。この制御回路】5も普通のもの
であり、したがってその詳細な説明は省略するが、本発
明の作用を理解する上で次のことを述べておけば十分で
あろう。すなわち、負荷にかかる電圧が検知され、この
値が成る基準電位と比較される。サイリスタT1へのゲ
ート信号のタイミングは、これ等の電位信号の関係で決
められる。
第2図は負荷コイルLIRにかかる電圧v1フィルL2
を流れる電流工および端子1g、】’a間(D電圧Eの
時間に関する関係を示す。
キャパシタOと負荷コイルLIRは、入力電力のパルス
で駆動されると連続的に発振するタンク回路を形成する
。第1図の回路では、このようなパルスは、サイリスタ
TIが周期的にターンオンされる結果与えられる。その
結果、負荷コイルLIRにかかる電圧v4141間に示
すように正弦波を有する。
制御回路15は、電圧Vが第2図に示すように時間t工
に電圧EgE以上なった時にゲート信号を出すように構
成される。その結果、電流/ぐルスエが負荷コイル1.
IHに流れる。負荷コイルL+IRにかかる電圧が増加
すると、電流工はこの電圧が電圧E以上となった時にピ
ークに達し、ここから再び減少し、時間1sで零となり
、サイリスタT]はこの時ターンオフされる。サイリス
タT1は、前記のサイクルが繰り返されるt、迄消弧さ
れたままである。
当該技術者に明らかなように、サイリスタTIが適当に
消弧されるためには、電圧■が直流電圧Eの大きさ以上
になることが大切であるつしたがって、一定の直流電圧
で働くシステムは、タンク回路が作動できる最小電圧に
限度のあることがわかるであろう。この問題は可変電源
lOを用し)ることによって解決できる。
第2図は、システムが安定した動作状態にあるという前
提で典型的な電流および電圧波形を示しているつけれど
も、スタート後の初めの2〜8サイクルの間は幾らか襞
雑な波形が現れる。数学的に示すことも出来るしまた当
該技術者に公知のように1第1図のようなシステムは、
インダクタLlとL2の間に適当な関係がありさえすれ
は、開閉装置に対して適当な期間逆バイアスを開始し、
与えることができる。前記の関係の代表的なものとして
、インダクタL2のインダクタンスがインダクタL】の
インダクタンスの局程度であることが必要である。イン
ダクタLlとL2のこのような関係を用いれば、電流パ
ルスの持続時間は第2図に示したものより比較的短かく
なり、タンク電圧の正弦波特性は図示のものよりもひず
むであろう。サイリスタTIが第2図に示したよりなデ
ユーティサイクルをもちまたタンク電圧のひずみが最小
であることを必要とする用途においては、前述したイン
ダクタL】とL2の関係は、インダクタL2を比較的高
くするように変えねはならない口このような動作は、補
助装置(図示せず)を用い、単方向制御開閉装置つまり
サイリスタTIの初期点弧以前にタンク回路の発振を励
起するようにすれば、全く可能である。この種のスター
ト装置はこのようなタンク回路を附勢するための別のソ
リッドステートシステムに普通用いられており1当該技
術者には公知のことなので、簡単のため説明は省略する
第1図の実施例の欠点は、附勢される高誘導性の負荷コ
イルLIHの一端が直流電源10の端子の一方に接続さ
れているということである。第1図の実施例では、負荷
コイルLIRは負端子18に接続されているが、極性を
反対にしてサイリスタTIとインダクタLgを負端子1
8に接続し、負荷コイルI、IRの上端を直流電源1o
の正端子12に接続するようにしてもよい。何れの場合
でも、電源に接続されるコイルの端子は大地以外の直流
電位にある。この状態は成る用途には受は容れられるが
、他の用途には有書である。例えば水冷コ・イルの場合
には、冷却水と関連した電解問題のおそれを無くするた
めにコイルを大地に対して零直流電位にするのが有利で
ある。
電位を零に保つために、第8図の実施例を採用すること
ができる。この実施例では、別の単方向制御開閉装置つ
まりサイリスタT2と別の直列インダクタL8が、電源
の負端子】3と負荷コイルLIRとの間に直列に接続さ
れている。第2のサイリスタT2は制御装置151.:
よりサイリスタT1と同時にターンオンされるのが好ま
しい0第2の直列インダクタL8は第1の直列インダク
タL2と無関係でも或はまた互に結合されてもよい。
第8図の実施例はまた、負性コイルLIRが大地に対し
零直流電位にある一方、広範囲の電力制御が可能なよう
に電源が調節可能にしたものを示す。
第1図および第8図の実施例において故障状態の場合、
特に高誘導性の負荷コイルLIHの故障の場合、サイリ
スタTIとT2は適切に消弧できなくてそのままの状態
になることがある。第令図は本発明の更に別の実施例を
示すもので・ヒユーズが飛ぶ等のことがなしに迅速にサ
ービスを回復できるようにしたものである。
更に詳しく説明す・れは、第4図の実施例は、電源10
に接続されたフリーホイーリングダイオードDIと、端
子12+18間に接続されたフィルタ1チヨークL4お
よびフィルタキャパシタ02とを有する。これはシステ
ムのバランスのためにp波された直流電力を与える。そ
の上、フィルタチョークL4は、電流増加制限手段とな
るので、直流電源の入力部が短絡した場合でも、直流電
流が損傷な生じるレベルになる以前に制御回路14がタ
ーンオフされるのに十分な時間があることになる。更に
加えて、第4図の実施例は、大地に対する直流電位の最
大限のバランスを得ることができる。更にまた、インダ
クタL4およびL5とも相互に結合された2つの巻線を
設け、回路の正および負側に関してバランスの取れた動
作を与える。
第4図の実施例は一対のサイリスタTIとT2を有する
ものとして示しであるが、負荷コイルLIRの特性がア
ース直流電位を有利としない場合には、唯1個のサイリ
スタと単一巻線のインダクタL5とL4を用いてもよい
。この単一のサイリ5スタとコイル巻線は回路の正側ま
たは負側のいづれに設けてもよい。
以上本発明を図の実施例で説明したが、本発明の要旨を
逸脱しない範囲でこの実施例にのみ限定されるものでは
ない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の電源の一実施例を示す回路図、第2図
は第1図の電源により負荷に供給される電圧波形と電流
波形、 第8図は第1図の変形実施例を示す回路図1第4図は更
に別の実施例を示す回路図である。 10・・・直流電源     】1・・・三相交流電源
12・18・・・電源端子  14・・・制御回路15
・・・制御回路

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 L 負荷に接続された可変直流電源と、この直流電源に
    接続された単方向制御開閉装置と、前記の負荷を分路す
    るキャパシタとを有する高誘導性負荷用電源において、
    インダクタが前記の単方向制御開閉装置と負荷との間に
    接続され、前記の負荷とインダクタは1つの共振周波数
    を有するタンク回路を形成し、前記の単方向制御開閉器
    は、共振周波数を有する交流電気信号を受けるように接
    続されたターンオン装置を有し、これにより前記の単方
    向制御開閉装置が共振周波数でターンオンされて前記の
    共振周波数を有する負荷に電流パルスを与え、前記のキ
    ャパシタの蓄積エネルギによって、前記の単方向制御開
    閉装置が、前記電圧の交替の間ターンオフされるように
    したことを特徴とする高誘導性負荷用交流電源。 9、 電源と負荷の両端子の間には、電流パルスを通す
    ための単方向制御開閉装置が直列にあり、この各単方向
    制御開閉装置のターンオン装置は同時にターンオン信号
    を受けるように接続された特1fFn求の範囲1の高誘
    導性負荷用交流電源。 & チョークフィルとフィルタキャパシタが電源と単方
    向制御開閉装置との間に接続された特if!Fn求の範
    囲2の高誘導性負荷用交流電源。 本 インダクタのインダクタンスが、負荷のインダクタ
    ンスの約%である特1fFn求の範囲】。 2または8の高誘導性負荷用%源。
JP58166827A 1982-09-13 1983-09-12 高誘導性負荷用交流電源 Pending JPS5972934A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US416855 1982-09-13
US06/416,855 US4463414A (en) 1982-09-13 1982-09-13 Alternating current power supply for highly inductive loads

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5972934A true JPS5972934A (ja) 1984-04-25

Family

ID=23651578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58166827A Pending JPS5972934A (ja) 1982-09-13 1983-09-12 高誘導性負荷用交流電源

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4463414A (ja)
EP (1) EP0103473A1 (ja)
JP (1) JPS5972934A (ja)
AU (1) AU1807783A (ja)

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