KR20100117322A - Induction heating method - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An induced heating method is provided to uniformly maintain the temperature distribution of a target by varying the output of each induced heating unit. CONSTITUTION: An inducted heating unit(100) includes induced heating units(10d, 10e, 20d, 20e), a power part(30), a transformer(31), an ODD/EVEN pulse generator(32), a synchronized signal generator(33), a converting part(40) rectifying an alternating current. The converting part includes six thyristors(41,42,43,45,46,47) and thyristor driving parts(44, 48), and rectifying diodes(49, 50, 51).

Description

유도가열방법{Induction heating method}Induction heating method

본 발명은 유도가열방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 근접하여 배치시킨 복수의 가열코일 간에 상호유도간섭을 받지 않고 호적한 유도가열이 되도록 한 유도가열방법에 관한 것이다.The present invention relates to an induction heating method, and more particularly, to an induction heating method to be a suitable induction heating without mutual induction interference between a plurality of heating coils arranged in close proximity.

유도가열은 가열코일에 전류를 흘려줄 때 발생하는 자장에 의해 피가열체에서 와전류가 발생해 열로 변환되는 원리를 이용해 가열하는 방법으로서, 저항체가열법으로는 얻을 수 없는 고온을 얻을 수 있는 장점이 있어, 각 방면에 널리 쓰여지고 있다.Induction heating is a method of heating using the principle that eddy current is generated in the heating object and converted into heat by the magnetic field generated when the current flows through the heating coil. It is widely used in each area.

한편, 복수개소의 온도를 임의로 조정하고자 할 경우, 유도가열 코일을 복수로 배치하여 각각 개별적으로 출력을 제어해야할 필요가 있는데, 이때 복수의 유도가열코일을 인접시켜 동시에 가동시키면, 각 유도가열코일 간에 상호 자계간섭으로 인한 유도전압이 발생하여, 결국 유도가열코일에 투입되는 전력의 제어가 불가능하거나 심지어 인접한 인버터가 손상되는 경우가 있다.On the other hand, if you want to arbitrarily adjust the temperature of a plurality of places, it is necessary to arrange a plurality of induction heating coils to control the outputs individually. In this case, if a plurality of induction heating coils are adjacent to and operated simultaneously, between each induction heating coil Induced voltage due to mutual magnetic interference may occur, resulting in inability to control power input to the induction heating coil or even damage adjacent inverters.

이에 대한 대책의 일례로서 일본 특허 제3835766호(이하, "특허문헌1"로 약칭)의 발명이 나와 있다. 특허문헌1의 발명은 복수의 가열유니트 중 하나를 주 가 열유니트로하고, 나머지가 거기에 종속되도록 제어하는 것이다. As an example of countermeasures, the invention of Japanese Patent No. 3835766 (hereinafter abbreviated as "Patent Document 1") is shown. The invention of Patent Literature 1 controls one of the plurality of heating units as the main heating unit and the rest to be subordinated thereto.

상세하게는, 근접한 복수의 가열코일 각각에 순변환부 또는 쵸퍼부를 구비한 공진형 인버터를 대응시켜 피가열물을 유도가열하는 유도가열방법에서, 상호 인접한 가열코일 각각에 공급하는 전류의 주파수를 일치시키고, 각 가열코일간의 전류 위상차를 검출하여, 각각의 가열유니트에 속해있는 인버터를 제어, 위상차가 제로가 되도록 가열코일에 공급되는 전류의 위상을 조정하면서, 순변환부 또는 쵸퍼부를 통해 각 가열코일의 투입전력을 조정하여, 피가열체의 온도분포를 제어한다는 것이다.In detail, in the induction heating method in which the resonant inverter including the forward conversion unit or the chopper unit is connected to each of a plurality of adjacent heating coils and induction heating of the object to be heated, the frequency of the current supplied to each of the adjacent heating coils is matched. And detecting the current phase difference of each heating coil, controlling the inverter belonging to each heating unit, and adjusting the phase of the current supplied to the heating coil so that the phase difference becomes zero, while each heating coil is passed through the forward conversion section or the chopper section. It is to control the temperature distribution of the object to be heated by adjusting the input power of.

특허문헌1과 같은 구성의 회로에 의하면, 상호유도전압의 영향을 회피하고, 각 유도가열코일의 투입전력을 개별적으로 제어하여 피가열물의 온도를 임의로 제어하는 것이 어느정도 가능하다. 그러나, 종속측 가열유니트의 경우, 인버터와 가열코일간에 가변리액터를 두고 종속측 가열코일전류와 주측 가열코일전류의 위상차가 제로가 되도록 가변리액터를 조정하는 것이 기본 원리로 되어있는데 이는 부하(피가열체)의 재질 또는 형상에 따라 수시로 리액턴스를 가변해 줘야하는 번거로움이 수반되고 리액터는 교류회로에서 등가적으로 결국 부하에 해당하므로 자체적으로 발열해 불필요한 에너지가 소모된다. According to the circuit of the structure similar to patent document 1, it is possible to control the temperature of a to-be-heated object to some extent by avoiding the influence of mutual induction voltage, individually controlling the input power of each induction heating coil. However, in the case of the slave heating unit, the basic principle is to put the variable reactor in the inverter and the heating coil and adjust the variable reactor so that the phase difference between the slave heating coil current and the main heating coil current becomes zero. Depending on the material or shape of the sieve, it is necessary to change the reactance from time to time, and the reactor is equivalent to the load in the AC circuit in the end, so it generates heat itself and consumes unnecessary energy.

본 발명은 이러한 문제점을 해소하기 위해 개발된 것으로서, 불필요한 가변요소나 발열요소 없이 복수의 유도가열코일 간에 상호 자계 간섭을 받지 않고 원활히 작동되는 유도가열방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention was developed to solve such a problem, and an object thereof is to provide an induction heating method that operates smoothly without mutual magnetic interference between a plurality of induction heating coils without unnecessary variable elements or heating elements.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유도가열방법은Induction heating method according to the present invention for achieving this object is

복수의 가열코일을 상호 간에 인접배치하고, 각각의 가열코일마다 공진형인버터를 대응시킨 유도가열유니트와, 교류전류를 정류하는 순변환부와, 펄스를 발생하는 ODD/EVEN펄스발생기 및, 동기신호발생기를 갖는 유도가열장치로 피가열물을 유도가열하는 유도가열방법에 있어서, 상기 복수의 가열코일 각각에 주파수가 같고 위상이 동일한 전류를 흘려주도록 하는 단계 및, 상기 단계 동안, 유도가열유니트를 ODD그룹과 EVEN그룹으로 나누고 그룹 간에 상호 배타적으로 반복해서 ON/OFF동작시켜 서로 인접한 가열코일끼리의 자계간섭을 극소화시키는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.Induction heating units in which a plurality of heating coils are disposed adjacent to each other, and a resonant inverter is associated with each heating coil, a forward conversion unit rectifying AC current, an ODD / EVEN pulse generator for generating a pulse, and a synchronous signal An induction heating method for induction heating of a heated object with an induction heating apparatus having a generator, the method comprising: injecting a current having the same frequency and the same phase to each of the plurality of heating coils; It is divided into a group and the EVEN group, and mutually exclusive ON / OFF operation between the groups to minimize the magnetic interference between the heating coils adjacent to each other, characterized in that made.

바람직하게, 상기 자계간섭을 극소화시키는 단계는 동일 그룹 내의 유도가열유니트의 가열코일끼리는 시작점 극성이 서로 반대가 되도록 접속하여, 상호 간섭 자계 에너지가 피가열체에서 열 에너지로 소진되도록 한 것을 특징으로 한다.Preferably, the step of minimizing the magnetic interference is characterized in that the heating coils of the induction heating units in the same group are connected so that the starting point polarities are opposite to each other, so that the mutual interference magnetic field energy is consumed as heat energy in the heating element. .

그리고, 상기 자계간섭을 극소화시키는 단계는 상기 배타적 시분할 동작에 따른 투입전력의 반분화를 보강하기 위해, 유도가열유니트의 출력용량을 요구정격 의 2배가 되도록 한 것을 특징으로 한다.The minimizing of the magnetic interference is characterized in that the output capacity of the induction heating unit is doubled to the required rating in order to reinforce the half-division of the input power according to the exclusive time division operation.

또한, 상기 전류를 흘려주도록 하는 단계는 상기 가열코일에 주파수가 같고 위상이 동일한 전류를 흘려주기 위해, 전용 동기신호발생기로부터 타임 베이스(TIME BASE)를 출력하게 하여 전 유도가열유니트가 그 타임 베이스에 보조를 맞추어 동작되게 한 것을 특징으로 한다.In addition, the step of allowing the current to flow is to output a time base from the dedicated synchronization signal generator in order to flow a current having the same frequency and the same phase to the heating coil, so that all the induction heating units are connected to the time base. It is characterized in that the operation in accordance with the pace.

본 발명에 의한 유도가열장치는 복수의 가열코일을 연접시켜 유도가열을 행할 때, 각각의 유도가열유니트마다 자유롭게 출력을 가변할 수 있어, 피가열체의 온도분포를 균일하게 유지하거나 또는 임의로 차이나게 하는것이 가능해 다양한 특성을 요하는 가공공정에 적합하며, 아울러 불필요한 유도가열유니트는 전원을 차단해도 되므로 에너지 효율 제고에 효과적이다.The induction heating apparatus according to the present invention can freely vary the output for each induction heating unit when induction heating is performed by connecting a plurality of heating coils, so as to maintain a uniform temperature distribution of the heated object or to arbitrarily differ. It is possible to be suitable for processing process that requires various characteristics, and unnecessary induction heating unit can cut off the power, which is effective for improving energy efficiency.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the present invention.

도 1의 유도가열장치는 본 발명에 따른 유도가열장치를 예로 들어 도시한 것이다.1 shows an induction heating apparatus according to the present invention as an example.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유도가열장치(100)는 유도가열유니트(10d, 10e, 20d, 20e)와, 전력을 공급하는 전원부(30), 변압기(31), ODD/EVEN펄스발생기(32) 및 동기신호발생기(33)와, 교류전류를 정류하는 순변환부(40)로 구성된다.As shown, the induction heating apparatus 100 according to the present invention is an induction heating unit (10d, 10e, 20d, 20e), the power supply unit 30 for supplying power, the transformer 31, ODD / Even pulse generator ( 32) and a synchronous signal generator 33, and a forward conversion section 40 for rectifying the AC current.

순변환부(40)는 다시, ODD, EVEN펄스 신호에 의해 ON/OFF되는 싸이리스터(41, 42, 43, 45, 46, 47)와 싸이리스터구동부(44, 48) 및 정류다이오드(49, 50, 51)로 구성되고, 이들 싸이리스터와 정류다이오드 조합에 의한 브리지정류회로를 통해 교류전원이 직류로 변환된다. 다만, 싸이리스터(41, 42, 43)가 ON 되면 전원부 ODD그룹용 전원라인(35)에 직류전원이 공급되고, 싸이리스터(45, 46, 47)가 ON되면 전원부 EVEN그룹용 전원라인(36)에 직류전원이 공급된다.The forward conversion unit 40 again includes the thyristors 41, 42, 43, 45, 46, 47, thyristor driver 44, 48, and rectifier diodes 49, which are turned on / off by ODD and EVEN pulse signals. 50, 51), and the AC power is converted into direct current through the bridge rectifier circuit by the combination of these thyristors and rectifier diodes. However, when the thyristors 41, 42 and 43 are turned on, DC power is supplied to the power supply line 35 for the power supply section ODD group, and when the thyristors 45, 46 and 47 are turned on, the power supply line for the power supply section EVEN group 36 DC power is supplied.

유도가열유니트는 편의상 4개를 예시하였고 이들은 가열코일의 접속방향만 일부 다를 뿐 하드웨어적으로 모두 동일하므로, 별도의 언급이 없는 한 이하 10d를 대표도로서 인용하고자 한다.Induction heating units are exemplified four for convenience and they are all identical in terms of hardware, except that only some of the heating coils are connected in different directions.

유도가열유니트(10d)는 다시 구동제어부(12d)와, 인버터부(역변환부)(11d)와, 가열코일(17d)과, 콘덴서(15d, 16d), 평활리액터(13d) 및 출력설정기(14d)로 구성된다.The induction heating unit 10d is again driven by a drive control unit 12d, an inverter unit (inverse converter) 11d, a heating coil 17d, condensers 15d and 16d, a smooth reactor 13d and an output setter ( 14d).

인버터부(11d)는 다시 인버터트랜지스터(111d, 112d)로 구성된다.The inverter section 11d is composed of inverter transistors 111d and 112d again.

특히 콘덴서(15d, 16d)와 가열코일(17d)은 병렬공진회로를 구성하고 있으므로, 유도가열유니트(10d)를 따로 공진형 인버터로 부르기도 한다.In particular, since the condenser 15d, 16d and the heating coil 17d constitute a parallel resonant circuit, the induction heating unit 10d is sometimes referred to as a resonant inverter.

이러한 본 발명에 따른 유도가열장치의 동작은 다음과 같다.The operation of the induction heating apparatus according to the present invention is as follows.

본 발명에 따른 유도가열장치는 인접하여 배치된 복수의 유도가열코일에 전류를 공급할 때 발생하는 상호자계간섭의 영향을 받지 않도록 하는 유도가열방법으로서, 본 발명의 실시형태는, 다수의 유도가열유니트를 ODD측과 EVEN측의 두 그룹으로 나누고, ODD, EVEN, ODD, EVEN,.....순으로 배열한 후 ODD그룹 유도가열유니 트와 EVEN그룹 유도가열유니트를 동일한 주기를 바탕으로 서로 배타적 시분할 동작시켜, 모든 유도가열유니트가 어느 하나라도 자신과 바로 인접한 유도가열유니트와는 동시에 작동되지 않도록 한다.The induction heating apparatus according to the present invention is an induction heating method for avoiding the influence of mutual magnetic interference generated when supplying current to a plurality of induction heating coils disposed adjacent to each other, and embodiments of the present invention provide a plurality of induction heating units. Are divided into two groups, ODD side and EVEN side, and arranged in the order of ODD, EVEN, ODD, EVEN, ..... and mutually exclusive ODD group induction heating unit and EVEN group induction heating unit based on the same period. Time division operation ensures that all induction heating units do not operate simultaneously with the induction heating units immediately adjacent to themselves.

좀 더 상세하게는, 주 전원라인을 기본적으로 ODD그룹용 전원라인(35)과 EVEN그룹용 전원라인(36)의 두 계통으로 분리하여, ODD/EVEN펄스발생기(32)에서 발생되는 타이밍 펄스중 ODD신호가 'H'이고 EVEN신호가 'L'일때는 ODD그룹용 전원라인(35)에 전원이 공급되어 ODD그룹내 유도가열유니트(10d, 20d)를 작동시키고, EVEN그룹내 유도가열유니트(10e, 20e)는 휴지기를, 반대로 ODD신호가 'L'이고 EVEN신호가 'H'일때는 EVEN그룹용 전원라인(36)에 전원이 공급되어, EVEN그룹내 유도가열유니트(10e, 20e)를 작동시키고 ODD그룹내 유도가열유니트(10d, 20d)는 휴지기를 갖도록 한다. More specifically, the main power line is basically divided into two systems, the power line 35 for the ODD group and the power line 36 for the EVEN group, so that the timing pulses generated by the ODD / EVEN pulse generator 32 are generated. When the ODD signal is 'H' and the EVEN signal is 'L', power is supplied to the power line 35 for the ODD group to operate the induction heating units 10d and 20d in the ODD group, and the induction heating unit in the EVEN group ( 10e, 20e) is a pause, on the contrary, when the ODD signal is 'L' and the EVEN signal is 'H', power is supplied to the power line 36 for the EVEN group, thereby inducing the induction heating units 10e and 20e in the EVEN group. And induction heating units 10d and 20d in the ODD group have a resting period.

이와 같이 두 개 그룹간의 유도가열유니트를 상호 배타적으로 동작시키는 목적은 출력제어를 위한 것이 아니고, 전술한 바와 같이 유도가열유니트가 어느 하나라도 자신과 바로 인접한 유도가열유니트와는 동시에 작동되지 않도록 하여, 상호자계간섭을 극소화시키기 위해서이다. 출력제어는 별도의 방법에 의해 각 유도가열유니트마다 독자적으로 이뤄지며, 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.As such, the purpose of mutually exclusive operation of the induction heating units between the two groups is not for output control, and as described above, no one of the induction heating units is operated at the same time as the induction heating units immediately adjacent to themselves. To minimize mutual magnetic interference. Output control is performed independently for each induction heating unit by a separate method, a detailed description thereof will be described later.

이와 같이 ODD주기와 EVEN주기에 따라 유도가열유니트가 배타적으로 작동되면 결국 모든 유도가열유니트의 출력이 절반으로 줄어드는 단점이 있으나, 이 점은 당초 유도가열인버터의 출력용량을 2배로 설정해주면 간단히 해결된다. In this way, if the induction heating unit is operated exclusively according to the ODD cycle and the EVEN cycle, the output of all induction heating units eventually decreases by half. However, this problem can be solved simply by setting the output capacity of the induction heating inverter twice. .

도 2는 전원위상(Ev)에 따른 ODD펄스와 EVEN펄스를 도시한 것이다.2 illustrates ODD pulses and EVEN pulses according to a power phase Ev.

도시된 바와 같이, ODD와 EVEN 두 펄스의 1주기를 4 CYCLE(2CYCLE HIGH, 2CYCLE LOW)로 예시하였는데, 이 값은 ODD그룹과 EVEN그룹의 유도가열유니트를 얼마나 자주 반복 ON/OFF 시키느냐 하는 절환스피드로서, 본 실시 예에서 편의상 정한 값이므로 절대치는 아니다. 이 절환스피드가 너무느리면 피가열체의 온도가 요동할 수 있으므로 가급적 짧은것이 좋은데, 대략 10CYCLE 이내로 잡아주면 실용상 지장 없다.As shown, one cycle of two ODD and EVEN pulses is illustrated as 4 CYCLE (2CYCLE HIGH, 2CYCLE LOW), which is a switching speed that repeatedly turns on / off the induction heating units of the ODD and EVEN groups. In this embodiment, since the value is set for convenience, it is not an absolute value. If the switching speed is too slow, the temperature of the heating element may fluctuate, so it is best to keep it as short as possible.

ODD/EVEN펄스발생기(32)는 변압기(31)로부터 주파수와 제로크로싱(ZERO CROSSING)신호를 참조하여, 출력펄스의 상태변화가 항상 제로크로싱 시점에서 이뤄지게 한다. The ODD / EVEN pulse generator 32 refers to the frequency and ZERO CROSSING signal from the transformer 31 so that the state change of the output pulse is always made at the time of zero crossing.

본 발명의 유도가열방법은, 각 동일그룹내의 유도가열유니트의 가열코일끼리는 시작점 극성이 서로 반대가 되도록 접속하여, 가열코일에 전류를 흘릴 때 발생하는 자기장의 회전방향이 휴지기측 가열코일 방향으로 같이 모아지게 함으로서, 상호간섭자계 에너지가 피가열체에서 원래의 목적대로 열 에너지로 소진되도록 한다.In the induction heating method of the present invention, the heating coils of the induction heating units in the same group are connected so that their starting point polarities are opposite to each other. By gathering, the interfering field energy is consumed as heat energy in the heating element as originally intended.

이에 대한 본 발명의 실시형태를 도 3을 통해 좀 더 상세히 설명한다.An embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 3.

도 3은 본 발명에 따른 유도가열에 의한 용기가열장치의 개략도이다. 제일 윗쪽의 용기가열장치(50)에 도시된 가열코일을 보면, ODD(17d), EVEN(17e), ODD(27d), EVEN(27e)순으로 배치되어 있고, 가열코일의 시작점17ds, 17es, 27ds, 27es 위치가 동일그룹 내의 가열코일(17d, 27d)(17e, 27e)끼리는 서로 반대방향으로 되어있다. 이것은 동일그룹내의 가열코일끼리는 자계가 서로 충돌하는일 없이 피가열체로 향하도록 해주기 위해서다.3 is a schematic diagram of a container heating apparatus by induction heating according to the present invention. The heating coil shown in the uppermost vessel heating device 50 is arranged in the order of ODD (17d), EVEN (17e), ODD (27d), EVEN (27e), the starting point of the heating coil 17ds, 17es, The heating coils 17d, 27d (17e, 27e) in the same group at the positions 27ds and 27es are opposite to each other. This is to ensure that the heating coils in the same group are directed to the heating object without the magnetic fields colliding with each other.

중간의 용기가열장치(50d)와 맨 아랫쪽의 용기가열장치(50e)는 각각 ODD그룹과 EVEN그룹의 가열코일에 전류가 흐를때 코일 주변에 형성되는 자기장의 모습을 개략적으로 도시한 것인데, 이들 두가지 경우에서 자계는 휴지기 가열코일측을 통과하면서 피가열체(51)에서 열 에너지로 변환된다. 가열코일에 흐르는 전류의 방향이 반대가 되면 자계의 방향도 당연히 반대가 되고 그때의 작용도 전술한 바와 동일하다.The middle vessel heating device 50d and the bottom vessel heating device 50e schematically illustrate the magnetic field formed around the coil when current flows in the heating coils of the ODD group and the EVEN group, respectively. In the case, the magnetic field is converted into thermal energy in the heating element 51 while passing through the resting heating coil side. If the direction of the current flowing in the heating coil is reversed, the direction of the magnetic field is naturally reversed, and the action at that time is the same as described above.

전술한 바와 같이 본 발명의 목적은, 인접하여 배치된 복수의 유도가열코일 상호간에 자계간섭 없이 원활히 작동되는 유도가열장치를 제공하는 것인데, 이를 위한 첫째 조건은, 각 가열코일에 인가하는 전류의 주파수와 위상이 동일해야 하고, 둘째 조건은 각 유도가열유니트마다 개별적으로 출력가변이 자유롭게 이뤄질 수 있어야 한다.As described above, an object of the present invention is to provide an induction heating apparatus which operates smoothly without magnetic interference between a plurality of induction heating coils disposed adjacent to each other. The first condition for this is the frequency of the current applied to each heating coil. The phase and phase must be the same, and the second condition must be freely variable output for each induction heating unit.

이에 대한 본 발명의 실시형태는 동기신호발생기(33)에서 한 종류의 기본펄스 CK를 만들어 모든 구동제어부(12d, 12e, 22d, 22e)에 공급하고, 구동제어부(12d)는 이 CK펄스를 타임 베이스(TIME BASE)로 하여 인버터트랜지스터(111d, 112d)의 게이트펄스Qa, Qb를 만든다.In this embodiment of the present invention, the synchronization signal generator 33 generates one type of basic pulse CK, and supplies it to all the drive control units 12d, 12e, 22d, and 22e, and the drive control unit 12d supplies the CK pulses in time. The gate pulses Qa and Qb of the inverter transistors 111d and 112d are generated as the base.

도 4는 CK펄스를 기준으로 하고 여기에 Q펄스와 게이트펄스Qa, Qb의 위상관계를 도시한 것인데, 여기서 Q펄스에 대해 자세히 살펴보기로 한다.4 illustrates a phase relationship between Q pulses and gate pulses Qa and Qb based on the CK pulses. Here, the Q pulses will be described in detail.

구동제어부(12d) 내의 PULSE폭생성기는 VI값에 비례한 Q펄스를 출력하는데, 출력설정기(14d)를 통해 출력설정전압VI를 가변시키면 Q펄스폭도 따라서 변화한다. Q펄스는 도4에 도시된 바와 같이 그대로 Qa펄스가 되고 /Q(‘Q Bar’라고 하며 Q의 역을 뜻함)는 그대로 Qb펄스가 된다.The pulse width generator in the drive control section 12d outputs a Q pulse proportional to the VI value. When the output setting voltage VI is changed through the output setter 14d, the Q pulse width also changes accordingly. As shown in Fig. 4, the Q pulse becomes a Qa pulse and / Q (referred to as 'Q Bar' and Q inverse) becomes a Qb pulse.

타이밍 순서에 따라 Qa펄스가‘H', Qb펄스가 ‘L'이 되면 인버터트랜지스터(111d)가 ON되어 가열코일(17d)과 콘덴서(16d)에 전류가 흐르고, 다음 Qa펄스가 ‘L', Qb펄스가 'H'가 되면 인버터트랜지스터(111d)가 오프(OFF)되고, 인버터트랜지스터(112d)가 온(ON)되면서 가열코일(17d)과 콘덴서(16d)에 충천되었던 전기 에너지가 인버터트랜지스터(112d)와 콘덴서(15d)를 통해 방전된다. 이 과정이 반복되면서 유도가열작용이 이뤄진다.According to the timing sequence, when the Qa pulse is 'H' and the Qb pulse is 'L', the inverter transistor 111d is turned on, and current flows in the heating coil 17d and the capacitor 16d, and the next Qa pulse is 'L', When the Qb pulse becomes 'H', the inverter transistor 111d is turned off, and the inverter transistor 112d is turned on while electrical energy that has been charged in the heating coil 17d and the capacitor 16d is transferred to the inverter transistor ( 112d) and the capacitor 15d. This process is repeated and induction heating takes place.

인버터트랜지스터(111d)의 ON TIME폭(Qa펄스폭)을 크게 하면 유도가열 출력도 커지는데, 이는 ON TIME폭이 클수록 가열코일(17d)과 콘덴서(16d)에 많은 양의 에너지가 충전되었다가 방전되기 때문이다. 출력설정기(14d)는 이 ON TIME폭을 조정해 주는 도구로서 이를 통해서 유도가열출력이 조정된다. Increasing the ON TIME width (Qa pulse width) of the inverter transistor 111d increases the induction heating output. The larger the ON TIME width, the greater the amount of energy charged to the heating coil 17d and the capacitor 16d, and then discharged. Because it becomes. The output setter 14d is a tool for adjusting the ON TIME width, through which the induction heating output is adjusted.

도 4와 도 5는 기본적으로 같은 도면으로 도 4는 유도가열출력이 낮을때의 예시로서 Q, Qa펄스폭이 좁고 Qb펄스폭이 넓은 반면, 도 5는 유도가열출력이 높을 때의 예시로서 Q, Qa펄스폭이 넓고 Qb펄스폭이 좁다.4 and 5 are basically the same drawings, and FIG. 4 is an example of low Q and Qa pulse widths and a wide Qb pulse width as examples of low induction heating outputs, while FIG. 5 is Q of examples of high induction heating outputs. , Qa pulse width is wide and Qb pulse width is narrow.

구동제어부(12d) 내의 GATE신호발생기는 모노싱크(MONO SYNC) 형태의 Q펄스를 상보대칭펄스Qa, Qb로 분리 생성하여 출력한다. The GATE signal generator in the drive controller 12d separately generates and outputs a Q pulse in the form of a mono sync (MONO SYNC) into complementary symmetric pulses Qa and Qb.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 각 가열코일에 주파수가 같고 위상이 동일한 전류를 흘려 주도록 하되, 유도가열유니트를 ODD그룹과 EVEN그룹으로 나누어 상호 배타적으로 반복해서 ON/OFF 동작시킴으로서 서로 인접한 가열코일끼리의 자계간섭을 극소화되도록 해, 각각의 유도가열유니트마다 자유롭게 출력을 가변할 수 있게 한 것이다.As described above, the present invention allows each heating coil to flow a current having the same frequency and the same phase, but divides the induction heating unit into an ODD group and an EVEN group, and repeatedly turns on / off the mutually exclusive heating coils. Minimizing the magnetic interference between each other, it is possible to freely vary the output for each induction heating unit.

따라서, 피가열체의 온도분포를 균일하게 유지하거나 또는 임의로 차이나게 하는것이 가능해 다양한 특성을 요하는 유도가열 가공공정에 적합하며, 불필요한 유도가열유니트는 전원을 차단해도 되므로 에너지 효율 제고에 기여하게 된다. Therefore, it is possible to keep the temperature distribution of the heated object uniformly or to arbitrarily make a difference, which is suitable for the induction heating processing process that requires various characteristics. .

도 1은 본 발명에 따른 유도가열장치를 도시한 도면1 is a view showing an induction heating apparatus according to the present invention

도 2는 본 발명의 전원위상(Ev)에 따른 ODD펄스와 EVEN펄스를 도시한 도면2 is a diagram illustrating an ODD pulse and an EVEN pulse according to a power phase Ev of the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 유도가열에 의한 용기가열장치를 도시한 도면3 is a view showing a container heating apparatus by induction heating according to the present invention

도 4는 유도가열출력이 낮을 때의 Q펄스와 게이트펄스 Qa, Qb의 위상관계를 도시한 도면4 is a diagram showing a phase relationship between Q pulses and gate pulses Qa and Qb when the induction heating output is low.

도 5는 유도가열출력이 높을 때의 Q펄스와 게이트펄스 Qa, Qb의 위상관계를 도시한 도면5 is a diagram showing the phase relationship between Q pulses and gate pulses Qa and Qb when the induction heating output is high.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 유도가열장치 10d, 10e, 20d, 20e : 유도가열유니트100: induction heating unit 10d, 10e, 20d, 20e: induction heating unit

11d, 11e, 21d, 21e : 인버터부 12d, 12e, 22d, 22e : 구동제어부11d, 11e, 21d, 21e: Inverter part 12d, 12e, 22d, 22e: Drive control part

13d, 13e, 23d, 23e : 리액터 14d, 14e, 24d, 24e : 출력설정기13d, 13e, 23d, 23e: Reactor 14d, 14e, 24d, 24e: Output setter

15d, 16d, 15e, 16e, 25d, 26d, 25e, 26e : 콘덴서15d, 16d, 15e, 16e, 25d, 26d, 25e, 26e: condenser

17d, 17e, 27d, 27e : 가열코일 32 : ODD/EVEN펄스발생기 17d, 17e, 27d, 27e: Heating coil 32: ODD / EVEN pulse generator

33 : 동기신호발생기 40 : 순변환부 33: synchronization signal generator 40: forward conversion unit

Claims (4)

복수의 가열코일을 상호 간에 인접배치하고, 각각의 가열코일마다 공진형인버터를 대응시킨 유도가열유니트와, 교류전류를 정류하는 순변환부와, 펄스를 발생하는 ODD/EVEN펄스발생기 및, 동기신호발생기를 갖는 유도가열장치로 피가열물을 유도가열하는 유도가열방법에 있어서,Induction heating units in which a plurality of heating coils are disposed adjacent to each other, and a resonant inverter is associated with each heating coil, a forward conversion unit rectifying AC current, an ODD / EVEN pulse generator for generating a pulse, and a synchronous signal In the induction heating method for induction heating of the object to be heated with an induction heating device having a generator, 상기 복수의 가열코일 각각에 주파수가 같고 위상이 동일한 전류를 흘려주도록 하는 단계; 및Flowing current having the same frequency and the same phase to each of the plurality of heating coils; And 상기 단계 동안, 유도가열유니트를 ODD그룹과 EVEN그룹으로 나누고 그룹 간에 상호 배타적으로 반복해서 ON/OFF동작시켜 서로 인접한 가열코일끼리의 자계간섭을 극소화시키는 단계를 포함하여 이루어진 유도가열방법.During the step, the induction heating unit comprises the step of dividing the induction heating unit into the ODD group and the EVEN group and mutually exclusive ON / OFF operation between the groups to minimize the magnetic interference between adjacent heating coils. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 자계 간섭을 극소화시키는 단계는,Minimizing the magnetic field interference, 동일 그룹 내의 유도가열유니트의 가열코일끼리는 시작점 극성이 서로 반대가 되도록 접속하여, 상호 간섭 자계 에너지가 피가열체에서 열 에너지로 소진되도록 한 것을 특징으로 하는 유도가열방법.Induction heating method characterized in that the heating coils of the induction heating units in the same group are connected so that the starting point polarities are opposite to each other, so that mutual interference magnetic field energy is consumed as heat energy in the heating object. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 자계 간섭을 극소화시키는 단계는, Minimizing the magnetic field interference, 상기 배타적 시분할 동작에 따른 투입전력의 반분화를 보강하기 위해, 유도가열유니트의 출력용량을 요구정격의 2배가 되도록 한 것을 특징으로 하는 유도가열방법.Induction heating method, characterized in that the output capacity of the induction heating unit to double the required rating in order to reinforce the half-division of the input power according to the exclusive time division operation. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 전류를 흘려주도록 하는 단계는,The step of flowing the current is, 상기 가열코일에 주파수가 같고 위상이 동일한 전류를 흘려주기 위해, 전용 동기신호발생기로부터 타임 베이스(TIME BASE)를 출력하게 하여 전 유도가열유니트가 그 타임 베이스에 보조를 맞추어 동작되게 한 것을 특징으로 하는 유도가열방법.In order to flow a current having the same frequency and the same phase to the heating coil, a time base is output from a dedicated synchronization signal generator so that all induction heating units are operated in accordance with the time base. Induction heating method.
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