KR20150041020A - Control device for induction heating units - Google Patents

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Abstract

양 유도가열 장치의 사이에서 이상 상호유도 현상이 발생하는 것을 방지하면서, 피가열재의 일측부와 타측부와의 승온량을 개별적으로 제어할 수 있는 유도가열 장치의 제어 장치를 제공한다. 이를 위해, 제어 장치는, 피가열재의 일측에 배치된 마스터 C형 유도가열 장치를 구동하는 마스터 인버터의 출력 전압의 위상과 출력 전류의 위상이 동기하도록 상기 마스터 인버터의 운전 주파수를 설정하는 마스터 주파수 제어부와, 상기 피가열재의 타측에 배치된 슬레이브 C형 유도가열 장치를 구동하는 슬레이브 인버터의 운전 주파수를 상기 마스터 인버터의 운전 주파수에 동기시키는 슬레이브 주파수 제어부와, 상기 슬레이브 인버터의 출력 전류의 위상을 상기 마스터 인버터의 출력 전류의 위상에 동기시키는 슬레이브 전류 위상 제어부와, 상기 마스터 인버터의 출력 전압의 펄스 폭을 설정하는 마스터 전압 제어부와, 상기 슬레이브 인버터의 출력 전압의 펄스 폭을 설정하는 슬레이브 전압 제어부를 구비하였다.A control device for an induction heating device capable of individually controlling a temperature increase amount between one side portion and another side portion of a heating target while preventing an abnormal mutual induction phenomenon between the both induction heating devices. To this end, the control device includes a master frequency control unit for setting the operating frequency of the master inverter so that the phase of the output voltage of the master inverter for driving the master C type induction heating apparatus disposed on one side of the heated material is synchronized with the phase of the output current, A slave frequency control unit for synchronizing the operating frequency of the slave inverter for driving the slave C type induction heating apparatus disposed on the other side of the heating target with the operating frequency of the master inverter; A master voltage controller for setting a pulse width of an output voltage of the master inverter and a slave voltage controller for setting a pulse width of an output voltage of the slave inverter .

Figure pct00007
Figure pct00007

Description

유도가열 장치의 제어 장치{CONTROL DEVICE FOR INDUCTION HEATING UNITS}CONTROL DEVICE FOR INDUCTION HEATING UNITS

본 발명은, 유도가열 장치의 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a control apparatus for an induction heating apparatus.

피가열재의 양 측부 부근에 배치된 한 쌍의 유도가열 장치를 하나의 전원에 대해 병렬로 접속한 제어 장치가 제안되어 있다. 당해 제어 장치에 의하면, 양 유도가열 장치의 전류 위상이 동기한다. 이 때문에, 양 유도가열 장치의 사이에서 이상(異常) 상호유도 현상이 발생하는 일은 없다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).There has been proposed a control device in which a pair of induction heating devices arranged in the vicinity of both sides of the heating target are connected in parallel to one power source. According to this control apparatus, the current phases of the both induction heating apparatuses are synchronized. Therefore, an abnormal mutual induction phenomenon does not occur between the two induction heating apparatuses (see, for example, Patent Document 1).

일본 특허3156746호 공보Japanese Patent No. 3156746

그러나, 특허 문헌 1 기재의 양 유도가열 장치에는, 동일한 전압이 인가된다. 이 때문에, 각 유도가열 장치에 공급하는 전력을 개별적으로 제어할 수가 없다. 즉, 피가열재의 일측부와 타측부와의 승온량을 개별적으로 제어할 수가 없다.However, the same voltage is applied to the both-induction heating apparatus described in Patent Document 1. Therefore, the power supplied to each induction heating apparatus can not be individually controlled. That is, it is not possible to individually control the temperature increase amount between the one side portion and the other side portion of the heating target.

본 발명은, 상술한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적은, 양 유도가열 장치의 사이에서 이상 상호유도 현상이 발생하는 것을 방지하면서, 피가열재의 일측부와 타측부의 승온량을 개별적으로 제어할 수 있는 유도가열 장치의 제어 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an apparatus and a method for separately and independently controlling a temperature rise amount of one side portion and another side portion of a heating target, And a controller for controlling the induction heating apparatus.

본 발명에 관한 유도가열 장치의 제어 장치는, 피가열재의 일측에 배치된 마스터 C형 유도가열 장치를 구동하는 마스터 인버터의 출력 전압의 위상과 출력 전류의 위상이 동기하도록 상기 마스터 인버터의 운전 주파수를 설정하는 마스터 주파수 제어부와, 상기 피가열재의 타측에 배치된 슬레이브 C형 유도가열 장치를 구동하는 슬레이브 인버터의 운전 주파수를 상기 마스터 인버터의 운전 주파수에 동기시키는 슬레이브 주파수 제어부와, 상기 슬레이브 인버터의 출력 전류의 위상을 상기 마스터 인버터의 출력 전류의 위상에 동기시키는 슬레이브 전류 위상 제어부와, 상기 마스터 인버터의 출력 전압의 펄스 폭을 설정하는 마스터 전압 제어부와, 상기 슬레이브 인버터의 출력 전압의 펄스 폭을 설정하는 슬레이브 전압 제어부를 구비하는 것이다.The control apparatus of the induction heating apparatus according to the present invention is characterized in that the operating frequency of the master inverter is controlled so that the phase of the output voltage of the master inverter for driving the master C type induction heating apparatus disposed on one side of the heating target is synchronized with the phase of the output current A slave frequency control unit for synchronizing an operating frequency of a slave inverter for driving a slave C type induction heating apparatus disposed on the other side of the heating material to an operating frequency of the master inverter; A master voltage control unit for setting a pulse width of an output voltage of the master inverter; and a slave control unit for setting a pulse width of an output voltage of the slave inverter And a voltage control unit.

본 발명에 의하면, 양 유도가열 장치의 사이에서 이상 상호유도 현상이 발생하는 것을 방지하면서, 피가열재의 일측부와 타측부와의 승온량을 개별적으로 제어할 수 있다.According to the present invention, it is possible to individually control the amount of increase in temperature between the one side portion and the other side portion of the heating target while preventing the abnormal mutual induction phenomenon between the two induction heating devices.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에서의 유도가열 장치의 제어 장치가 이용되는 유도가열 장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에서의 유도가열 장치의 제어 장치를 이용한 유도가열 장치의 유도가열 루프의 도면.
도 3은 본 발명의 실시의 형태 1에서의 유도가열 장치의 제어 장치의 구성도.
도 4는 본 발명의 실시의 형태 1에서의 유도가열 장치의 제어 장치에 이용하는 마스터측 회로와 슬레이브측 회로의 도면.
도 5는 본 발명의 실시의 형태 1에서의 유도가열 장치의 제어 장치에 이용하는 마스터 인버터와 슬레이브 인버터의 운전의 설정 순서를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 실시의 형태 1에서의 유도가열 장치의 제어 장치의 마스터측 회로와 슬레이브측 회로의 Q값의 도면.
도 7은 발명의 실시의 형태 2에서의 유도가열 장치의 제어 장치의 구성도.
도 8은 발명의 실시의 형태 2에서의 유도가열 장치의 제어 장치의 공진주파수를 설명하기 위한 도면.
도 9는 발명의 실시의 형태 2에서의 도 5 상당도(相當圖).
도 10은 발명의 실시의 형태 2에서의 도 6 상당도.
도 11은 발명의 실시의 형태 3에서의 유도가열 장치의 제어 장치의 구성도.
도 12는 발명의 실시의 형태 3에서의 유도가열 장치의 제어 장치의 공진주파수를 설명하기 위한 도면.
도 13은 발명의 실시의 형태 4에서의 유도가열 장치의 제어 장치의 구성도.
도 14는 발명의 실시의 형태 4에서의 도 8 상당도.
도 15는 발명의 실시의 형태 5에서의 유도가열 장치의 제어 장치의 구성도.
도 16은 발명의 실시의 형태 5에서의 도 12 상당도.
1 is a perspective view of an induction heating apparatus in which a control apparatus for an induction heating apparatus according to Embodiment 1 of the present invention is used;
2 is a view of an induction heating loop of an induction heating apparatus using a control apparatus for induction heating apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
3 is a configuration diagram of a control apparatus for an induction heating apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
4 is a diagram of a master-side circuit and a slave-side circuit used in the control apparatus of the induction heating apparatus according to the first embodiment of the present invention.
Fig. 5 is a diagram for explaining a setting procedure of the operation of the master inverter and the slave inverter used in the control apparatus of the induction heating apparatus according to the first embodiment of the present invention; Fig.
6 is a diagram showing Q values of a master side circuit and a slave side circuit of a control apparatus for an induction heating apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
7 is a configuration diagram of a control apparatus for an induction heating apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
8 is a view for explaining the resonance frequency of the control apparatus of the induction heating apparatus according to the second embodiment of the present invention.
Fig. 9 is a diagram corresponding to Fig. 5 according to the second embodiment of the present invention. Fig.
Fig. 10 is a view corresponding to Fig. 6 according to the second embodiment of the present invention. Fig.
11 is a configuration diagram of a control apparatus for an induction heating apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
Fig. 12 is a view for explaining the resonance frequency of the control apparatus of the induction heating apparatus according to the third embodiment of the present invention; Fig.
13 is a configuration diagram of a control apparatus for an induction heating apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
Fig. 14 is a view corresponding to Fig. 8 in the fourth embodiment of the invention; Fig.
15 is a configuration diagram of a control apparatus for an induction heating apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.
Fig. 16 is a view corresponding to Fig. 12 according to the fifth embodiment of the present invention. Fig.

본 발명을 실시하기 위한 형태에 관해 첨부한 도면에 따라 설명한다. 또한, 각 도면 중, 동일 또는 상당하는 부분에는 동일한 부호를 붙이고 있고, 그 중복 설명은 적절히 간략화 내지 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the redundant description thereof will be omitted or omitted as appropriate.

실시의 형태 1.Embodiment Mode 1.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에서의 유도가열 장치의 제어 장치가 이용되는 유도가열 장치의 사시도이다.1 is a perspective view of an induction heating apparatus in which a control apparatus for an induction heating apparatus according to Embodiment 1 of the present invention is used.

도 1에 도시하는 바와 같이, 피가열재(1)는, 입측 반송 롤러(2)와 출측 반송 롤러(3)에 지지된다. 입측 반송 롤러(2)의 양단부와 출측 반송 롤러(3)의 양단부는 어스(4)에 접속된다.1, the heated material 1 is supported by an inlet conveying roller 2 and an exit conveying roller 3. As shown in Fig. Both ends of the inlet conveying roller 2 and both ends of the outlet conveying roller 3 are connected to the earth 4.

피가열재(1)의 일측 부근에는, 마스터 C형 가열 장치(5)가 배치된다. 마스터 C형 가열 장치(5)는, 마스터 입측 C형 인덕터(5a), 마스터 출측 C형 인덕터(5b)를 구비한다. 마스터 입측 C형 인덕터(5a)와 마스터 출측 C형 인덕터(5b)는, 피가열재(1)의 반송 방향에 따라 배치된다. 마스터 입측 C형 인덕터(5a)와 마스터 출측 C형 인덕터(5b)는, 자속의 방향이 서로 역방향이 되도록 형성된다.A master C-type heating apparatus 5 is disposed in the vicinity of one side of the material 1 to be heated. The master C-type heating apparatus 5 includes a master-side C-type inductor 5a and a master-output C-type inductor 5b. The master input side C-type inductor 5a and the master output side C-type inductor 5b are arranged along the conveying direction of the member 1 to be heated. The master input side C-type inductor 5a and the master output side C-type inductor 5b are formed so that the magnetic flux directions are opposite to each other.

피가열재(1)의 타측 부근에는, 슬레이브 C형 가열 장치(6)가 배치된다. 슬레이브 C형 가열 장치(6)는, 슬레이브 입측 C형 인덕터(6a), 슬레이브 출측 C형 인덕터(6b)를 구비한다. 슬레이브 입측 C형 인덕터(6a)와 슬레이브 출측 C형 인덕터(6b)는, 피가열재(1)의 반송 방향에 따라 배치된다. 슬레이브 입측 C형 인덕터(6a)와 슬레이브 출측 C형 인덕터(6b)는, 자속의 방향이 서로 역방향이 되도록 형성된다.A slave C type heating device 6 is disposed near the other side of the material 1 to be heated. The slave C-type heating device 6 includes a slave-side C-type inductor 6a and a slave-side C-type inductor 6b. The slave inlet-side C-type inductor 6a and the slave-outlet C-type inductor 6b are arranged along the conveying direction of the member 1 to be heated. The slave inductor C-type inductor 6a and the slave inductor C-type inductor 6b are formed so that the magnetic flux directions are opposite to each other.

마스터 입측 C형 인덕터(5a)와 슬레이브 입측 C형 인덕터(6a)는, 자속의 방향이 서로 역방향이 되도록 형성된다. 마스터 출측 C형 인덕터(5b)와 슬레이브 출측 C형 인덕터(6b)는, 자속의 방향이 서로 역방향이 되도록 형성된다.The master-side C-type inductor 5a and the slave-side C-type inductor 6a are formed so that the magnetic flux directions are opposite to each other. The master outgoing C-shaped inductor 5b and the slave outgoing C-shaped inductor 6b are formed so that the magnetic flux directions are opposite to each other.

마스터 입측 C형 인덕터(5a)에 전류가 흐르면, 입측 인덕터 자속이 형성된다. 당해 입측 인덕터 자속에 의해, 피가열재(1)에는, 재료 전류(7a)가 흐른다. 마스터 출측 C형 인덕터(5b)에 전류가 흐르면, 출측 인덕터 자속이 형성된다. 당해 출측 인덕터 자속에 의해, 피가열재(1)에는, 재료 전류(7b)가 흐른다. 재료 전류(7a, 7b)에 의해, 피가열재(1)의 일측부가 가열된다.When a current flows through the master input-side C-type inductor 5a, the input-side inductor magnetic flux is formed. The material current 7a flows through the material 1 to be heated by the input-side inductor magnetic flux. When a current flows through the master outputting C-type inductor 5b, the output inductor magnetic flux is formed. The material current 7b flows through the material 1 to be heated by the output inductor magnetic flux. One side of the heated material 1 is heated by the material currents 7a and 7b.

슬레이브 입측 C형 인덕터(6a)에 전류가 흐르면, 입측 인덕터 자속이 형성된다. 당해 입측 인덕터 자속에 의해, 피가열재(1)에는, 재료 전류(7c)가 흐른다. 슬레이브 출측 C형 인덕터(6b)에 전류가 흐르면, 출측 인덕터 자속이 형성된다. 당해 출측 인덕터 자속에 의해, 피가열재(1)에는, 재료 전류(7d)가 흐른다. 재료 전류(7c, 7d)에 의해, 피가열재(1)의 타측부가 가열된다.When a current flows through the slave inductor C-type inductor 6a, the inductor magnetic flux in the inductor is formed. The material current 7c flows through the material 1 to be heated by the inductor magnetic flux in question. When a current flows through the slave outgoing C-type inductor 6b, the outgoing inductor magnetic flux is formed. The material current 7d flows through the material 1 to be heated by the output inductor magnetic flux. The other side of the heating target 1 is heated by the material currents 7c and 7d.

이 때, 입측 반송 롤러(2)의 일단과 마스터 입측 C형 인덕터(5a) 부근 사이에서는, 어스 전류(8a)가 피가열재(1)에 흐를 수 있다. 출측 반송 롤러(3)의 일단과 마스터 출측 C형 인덕터(5b) 부근 사이에서는, 어스 전류(8b)가 피가열재(1)에 흐를 수 있다. 입측 반송 롤러(2)의 타단과 슬레이브 입측 C형 인덕터(6a) 부근 사이에서는, 어스 전류(8c)가 피가열재(1)에 흐를 수 있다. 출측 반송 롤러(3)의 타단과 슬레이브 출측 C형 인덕터(6b) 부근 사이에서는, 어스 전류(8d)가 피가열재(1)에 흐를 수 있다.At this time, the ground current 8a can flow through the heating target 1 between one end of the in-feed conveying roller 2 and the vicinity of the master inlet side C-type inductor 5a. The ground current 8b can flow through the heating target 1 between one end of the exit conveying roller 3 and the vicinity of the master outgoing C-type inductor 5b. The ground current 8c can flow through the material to be heated 1 between the other end of the feed roller 2 and the vicinity of the slave inlet C-type inductor 6a. The ground current 8d can flow through the material 1 to be heated between the other end of the outgoing conveying roller 3 and the vicinity of the slave outgoing C-type inductor 6b.

어스 전류(8a)가 큰 경우, 입측 반송 롤러(2)의 일단과 피가열재(1)와의 접촉점에서 아크(9)가 발생할 수 있다. 어스 전류(8b)가 큰 경우, 출측 반송 롤러(3)의 일단과 피가열재(1)와의 접촉점에서 아크(9)가 발생할 수 있다. 어스 전류(8c)가 큰 경우, 입측 반송 롤러(2)의 타단과 피가열재(1)와의 접촉점에서 아크(9)가 발생할 수 있다. 어스 전류(8d)가 큰 경우, 출측 반송 롤러(3)의 타단과 피가열재(1)와의 접촉점에서 아크(9)가 발생할 수 있다.When the earth current 8a is large, an arc 9 may occur at the contact point between the one end of the in-feed roller 2 and the material 1 to be heated. When the earth current 8b is large, an arc 9 may occur at the contact point between one end of the outgoing conveying roller 3 and the material to be heated 1. [ When the earth current 8c is large, an arc 9 may be generated at the contact point between the other end of the input conveying roller 2 and the member to be heated 1. [ When the earth current 8d is large, an arc 9 may occur at the contact point between the other end of the exit conveying roller 3 and the material to be heated 1. [

다음에, 도 2를 이용하여, 아크(9)의 발생의 방지 방법을 설명한다.Next, a method of preventing the generation of the arc 9 will be described with reference to Fig.

도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에서의 유도가열 장치의 제어 장치를 이용한 유도가열 장치의 유도가열 루프의 도면이다.2 is a view of an induction heating loop of an induction heating apparatus using a control apparatus for induction heating apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

마스터측과 슬레이브측에는, 제1 재료 루프 회로(10), 제2 재료 루프 회로(11), 어스 루프 회로(12)가 형성된다.On the master side and the slave side, a first material loop circuit 10, a second material loop circuit 11, and an earth loop circuit 12 are formed.

제1 재료 루프 회로(10)는, 피가열재(1)의 입측 재료 저항(R1), 입측 재료 단부(端部) 저항(R2)으로 이루어진다. 제2 재료 루프 회로(11)는, 피가열재(1)의 출측 재료 저항(R3), 출측 단부 저항(R4)이로 된다. 어스 루프 회로(12)는, 접지 저항(R0), 입측 재료 단부 저항(R2), 출측 재료 단부 저항(R4)으로 이루어진다.The first material loop circuit 10 is made up of an inlet material resistance R1 and an inlet material end resistance R2 of the material 1 to be heated. The second material loop circuit 11 becomes the output material resistance R3 and the output end resistance R4 of the material 1 to be heated. The ground loop circuit 12 includes a grounding resistance R0, an input-side material end resistance R2, and an output-side material end resistance R4.

제1 재료 루프 회로(10)에는, 입측 인덕터 자속(Φ1)이 관통(貫通)한다. 당해 관통에 의해, 입측 재료 전류(13)가 흐른다. 이에 대해, 제2 재료 루프 회로(11)에는, 출측 인덕터 자속(Φ2)이 관통한다. 당해 관통에 의해, 출측 재료 전류(14)가 흐른다.The input-side inductor magnetic flux? 1 penetrates through the first material loop circuit 10. By this penetration, the incoming material current 13 flows. On the other hand, the output inductor magnetic flux? 2 passes through the second material loop circuit 11. By this penetration, the output material current 14 flows.

이에 대해, 어스 루프 회로(12)에서는, 입측 인덕터 자속(Φ1)과 출측 인덕터 자속(Φ2)은, 서로 역방향으로 동일량이 된다. 이 때문에, 입측 인덕터 자속(Φ1)과 출측 인덕터 자속(Φ2)의 합성 자속은 제로가 된다. 그 결과, 입측 반송 롤러(2)와 어스(4) 사이를 흐르는 어스 전류(15), 피가열재(1)를 흐르는 어스 전류(15), 출측 반송 롤러(3)와 어스(4) 사이를 흐르는 어스 전류(15)는 제로가 된다. 이 때문에, 아크(9)가 발생하는 일은 없다. 즉, 입측 반송 롤러(2) 표면, 출측 반송 롤러(3) 표면, 피가열재(1) 표면에 아크 상처가 발생하는 일도 없다.On the other hand, in the earth loop circuit 12, the input inductor magnetic flux? 1 and the output inductor magnetic flux? 2 are in the same amount in the opposite directions. Therefore, the combined magnetic flux of the input-side inductor magnetic flux? 1 and the output inductor magnetic flux? 2 becomes zero. As a result, the ground current 15 flowing between the in-feed conveying roller 2 and the earth 4, the earth current 15 flowing through the to-be-heated material 1, and the gap between the outgoing conveying roller 3 and the earth 4 The flowing ground current 15 becomes zero. Therefore, the arc 9 is not generated. That is, there is no occurrence of an arc scratch on the surface of the entrance conveying roller 2, the surface of the exit conveying roller 3, and the surface of the material to be heated 1.

다음에, 도 3을 이용하여, 유도가열 장치의 제어 장치를 설명한다.Next, a control apparatus of the induction heating apparatus will be described with reference to Fig.

도 3은 본 발명의 실시의 형태 1에서의 유도가열 장치의 제어 장치의 구성도이다.3 is a configuration diagram of a control apparatus for an induction heating apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

도 3에서, 전압형 인버터 전원(16)은, 정류기(17), 평활 콘덴서(18), 마스터 인버터(19a), 슬레이브 인버터(19b)를 구비한다.3, the voltage-type inverter power supply 16 includes a rectifier 17, a smoothing capacitor 18, a master inverter 19a, and a slave inverter 19b.

정류기(17)는, 교류 전원(20)을 정류하는 기능을 구비한다. 평활 콘덴서(18)는, 정류기(17)가 출력한 직류전압을 평활화하는 기능을 구비한다. 마스터 인버터(19a)와 슬레이브 인버터(19b)는, 병렬로 접속된다. 마스터 인버터(19a)와 슬레이브 인버터(19b)는, 평활 콘덴서(18)가 평활화한 직류전압을 PWM 제어하는 기능을 구비한다.The rectifier (17) has a function of rectifying the AC power source (20). The smoothing capacitor 18 has a function of smoothing the DC voltage output from the rectifier 17. The master inverter 19a and the slave inverter 19b are connected in parallel. The master inverter 19a and the slave inverter 19b have a function of PWM control of the DC voltage smoothed by the smoothing capacitor 18. [

전압형 정합(整合) 장치(21)는, 마스터 정합 변압기(22a), 마스터 직렬 공진 콘덴서(23a), 마스터 전류 검출기(24a), 마스터 전압 검출기(25a), 슬레이브 정합 변압기(22b), 슬레이브 직렬 공진 콘덴서(23b), 슬레이브 전류 검출기(24b), 슬레이브 전압 검출기(25b)를 구비한다.The voltage-type matching device 21 includes a master matching transformer 22a, a master series resonance capacitor 23a, a master current detector 24a, a master voltage detector 25a, a slave matching transformer 22b, A resonance capacitor 23b, a slave current detector 24b, and a slave voltage detector 25b.

마스터 정합 변압기(22a)는, 마스터 인버터(19a)와 마스터 C형 가열 장치(5) 사이에 접속된다. 마스터 직렬 공진 콘덴서(23a)는, 마스터 정합 변압기(22a)와 마스터 C형 가열 장치(5) 사이에 접속된다. 마스터 전류 검출기(24a)는, 마스터 직렬 공진 콘덴서(23a)와 마스터 C형 가열 장치(5) 사이에 접속된다. 마스터 전압 검출기(25a)는, 마스터 전류 검출기(24a)와 마스터 C형 가열 장치(5) 사이에 접속된다.The master matching transformer 22a is connected between the master inverter 19a and the master C-type heating apparatus 5. [ The master series resonant capacitor 23a is connected between the master matching transformer 22a and the master C type heating device 5. [ The master current detector 24a is connected between the master series resonant capacitor 23a and the master C-type heating apparatus 5. [ The master voltage detector 25a is connected between the master current detector 24a and the master C-type heater 5.

슬레이브 정합 변압기(22b)는, 슬레이브 인버터(19b)와 슬레이브 C형 가열 장치(6) 사이에 접속된다. 슬레이브 직렬 공진 콘덴서(23b)는, 슬레이브 정합 변압기(22b)와 슬레이브 C형 가열 장치(6) 사이에 접속된다. 슬레이브 전류 검출기(24b)는, 슬레이브 직렬 공진 콘덴서(23b)와 슬레이브 C형 가열 장치(6) 사이에 접속된다. 슬레이브 전압 검출기(25b)는, 슬레이브 전류 검출기(24b)와 슬레이브 C형 가열 장치(6) 사이에 접속된다.The slave matching transformer 22b is connected between the slave inverter 19b and the slave C type heating device 6. [ The slave series resonant capacitor 23b is connected between the slave matching transformer 22b and the slave C type heating device 6. [ The slave current detector 24b is connected between the slave series resonant capacitor 23b and the slave C type heating device 6. [ The slave voltage detector 25b is connected between the slave current detector 24b and the slave C type heating device 6. [

본 실시의 형태에서는, 마스터 주파수 제어회로(마스터 주파수 제어부)(26), 슬레이브 주파수 제어회로(슬레이브 주파수 제어부)(27), 슬레이브 전류 위상 제어회로(슬레이브 전류 위상 제어부)(28), 마스터 전압 제어회로(마스터 전압 제어부)(29), 슬레이브 전압 제어회로(슬레이브 전압 제어부)(30)가 마련된다.In the present embodiment, the master frequency control circuit 26, the slave frequency control circuit 27, the slave current phase control circuit 28, the master voltage control circuit 28, Circuit (master voltage control section) 29, and a slave voltage control circuit (slave voltage control section) 30 are provided.

마스터 주파수 제어회로(26)는, 마스터 전류 검출기(24a)의 검출치와 마스터 전압 검출기(25a)의 검출치의 피드백을 받아서, 마스터 인버터(19a)의 운전 주파수를 설정하는 기능을 구비한다. 슬레이브 주파수 제어회로(27)는, 마스터 주파수 제어회로(26)에 의해 설정된 마스터 인버터(19a)의 운전 주파수를 슬레이브 인버터(19b)의 운전 주파수로 설정하는 기능을 구비한다. 슬레이브 전류 위상 제어회로(28)는, 마스터 전류 검출기(24a)의 검출치와 슬레이브 전류 검출기(24b)의 검출치의 피드백을 받아서, 슬레이브 인버터(19b)의 출력 전류의 위상을 설정하는 기능을 구비한다.The master frequency control circuit 26 has a function of receiving the feedback of the detection value of the master current detector 24a and the detection value of the master voltage detector 25a and setting the operation frequency of the master inverter 19a. The slave frequency control circuit 27 has a function of setting the operation frequency of the master inverter 19a set by the master frequency control circuit 26 to the operation frequency of the slave inverter 19b. The slave current phase control circuit 28 has a function of receiving the feedback of the detection value of the master current detector 24a and the detection value of the slave current detector 24b to set the phase of the output current of the slave inverter 19b .

마스터 전압 제어회로(29)는, 외부로부터의 지령과 마스터 전압 검출기(25a)의 검출치의 피드백을 받아서, 마스터 인버터(19a)의 출력 전압의 펄스 폭을 설정하는 기능을 구비한다. 슬레이브 전압 제어회로(30)는, 외부로부터의 지령과 슬레이브 전압 검출기(25b)의 검출치의 피드백을 받아서, 슬레이브 인버터(19b)의 출력 전압의 펄스 폭을 설정하는 기능을 구비한다.The master voltage control circuit 29 has a function of receiving an external command and feedback of the detected value of the master voltage detector 25a to set the pulse width of the output voltage of the master inverter 19a. The slave voltage control circuit 30 has a function of receiving an external command and feedback of the detection value of the slave voltage detector 25b to set the pulse width of the output voltage of the slave inverter 19b.

다음에, 도 4를 이용하여, 마스터 인버터(19a)와 슬레이브 인버터(19b)의 운전 주파수를 설명한다. 도 4는 본 발명의 실시의 형태 1에서의 유도가열 장치의 제어 장치에 이용하는 마스터측 회로와 슬레이브측 회로의 도면이다.Next, the operation frequencies of the master inverter 19a and the slave inverter 19b will be described with reference to Fig. 4 is a diagram of a master-side circuit and a slave-side circuit used in the control apparatus of the induction heating apparatus according to the first embodiment of the present invention.

도 4에 도시하는 바와 같이, 마스터 직렬 공진 콘덴서(23a)의 정전(靜電) 용량을 Cm, 마스터측의 부하 저항을 Rm, 부하 인덕턴스를 Lm이라고 한다. 이 경우, 마스터측 회로의 공진주파수(Fm0)는, 다음 (1)식으로 표시된다.As shown in Fig. 4, the static capacitance of the master series resonant capacitor 23a is Cm, the load resistance on the master side is Rm, and the load inductance is Lm. In this case, the resonance frequency Fm0 of the master side circuit is expressed by the following equation (1).

[수식 1][Equation 1]

Figure pct00001
Figure pct00001

도 4에 도시하는 바와 같이, 슬레이브 직렬 공진 콘덴서(23b)의 정전 용량을 Cs, 슬레이브측의 부하 저항을 Rs, 부하 인덕턴스를 Ls이라고 한다. 이 경우, 슬레이브측 회로의 공진주파수(Fs0)는, 다음 (2)식으로 표시된다.As shown in Fig. 4, the capacitance of the slave series resonant capacitor 23b is Cs, the load resistance on the slave side is Rs, and the load inductance is Ls. In this case, the resonance frequency Fs0 of the slave circuit is expressed by the following formula (2).

[수식 2][Equation 2]

Figure pct00002
Figure pct00002

마스터 인버터(19a)를 공진주파수(Fm0)로 운전하면, 마스터 인버터(19a)의 역률은 1이 된다. 이에 대해, 슬레이브 인버터(19b)를 공진주파수(Fs0)로 운전하면, 슬레이브 인버터(19b)의 역률은 1이 된다.When the master inverter 19a is operated at the resonance frequency Fm0, the power factor of the master inverter 19a becomes 1. On the other hand, when the slave inverter 19b is operated at the resonance frequency Fs0, the power factor of the slave inverter 19b becomes 1.

그러나, 통상, Fm0과 Fs0는 다르다. 이 때문에, 마스터 인버터(19a)를 공진주파수(Fm0)로 운전하고, 슬레이브 인버터(19b)를 공진주파수(Fs0)로 운전하면, 마스터 C형 가열 장치(5)와 슬레이브 C형 가열 장치(6) 사이에서 이상 상호유도 현상이 발생한다.However, normally, Fm0 and Fs0 are different. Therefore, when the master inverter 19a is operated at the resonance frequency Fm0 and the slave inverter 19b is operated at the resonance frequency Fs0, the master C-type heater 5 and the slave C- The mutual induction phenomenon occurs.

그래서, 본 실시의 형태의 제어 장치는, 마스터 인버터(19a)의 운전 주파수와 슬레이브 인버터의 운전 주파수를 동기시킨다.Thus, the control apparatus of the present embodiment synchronizes the operation frequency of the master inverter 19a with the operation frequency of the slave inverter.

다음에, 도 5를 이용하여, 마스터 인버터(19a)와 슬레이브 인버터(19b)의 운전의 설정 순서를 설명한다.Next, the setting procedure of the operation of the master inverter 19a and the slave inverter 19b will be described with reference to Fig.

도 5는 본 발명의 실시의 형태 1에서의 유도가열 장치의 제어 장치에 이용하는 마스터 인버터와 슬레이브 인버터의 운전의 설정 순서를 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for explaining a setting procedure of operation of the master inverter and the slave inverter used in the control apparatus of the induction heating apparatus according to the first embodiment of the present invention.

도 5의 상단은, 마스터 C형 가열 장치(5)와 슬레이브 C형 가열 장치(6)에 흐르는 전류의 도면이다. 도 5의 중단은, 마스터 인버터(19a)의 출력 전압의 도면이다. 도 5의 하단은, 슬레이브 인버터(19b)의 출력 전압의 도면이다.The upper part of FIG. 5 is a diagram of the currents flowing in the master C-type heating device 5 and the slave C-type heating device 6. FIG. 5 is a diagram of the output voltage of the master inverter 19a. The lower end of Fig. 5 is a diagram of the output voltage of the slave inverter 19b.

먼저, 마스터 주파수 제어회로(26)는, 마스터 인버터(19a)의 역률이 1이 되도록 마스터 인버터(19a)의 운전 주파수를 공진주파수(Fm0)로 설정한다. 즉, 도 5의 상단과 중단에 도시하는 바와 같이, 마스터 인버터(19a)의 출력 전압(VIm)의 위상과 출력 전류(마스터 인덕터 전류(Im))의 위상이 동기하도록 마스터 인버터(19a)의 운전 주파수가 설정된다. 그 결과, 도 5의 상단과 중단에 도시하는 바와 같이, 마스터측 회로의 사이클 타임이 t0로 설정된다.First, the master frequency control circuit 26 sets the operation frequency of the master inverter 19a to the resonance frequency Fm0 so that the power factor of the master inverter 19a is 1. [ 5, the operation of the master inverter 19a is controlled so that the phase of the output voltage VIm of the master inverter 19a is synchronized with the phase of the output current (master inductor current Im) The frequency is set. As a result, the cycle time of the master side circuit is set to t0, as shown in the upper part and the middle part of Fig.

그 후, 슬레이브 주파수 제어회로(27)는, 슬레이브 인버터(19b)의 운전 주파수로서 마스터측 회로의 공진주파수(Fm0)를 설정한다. 그 결과, 도 5의 하단에 도시하는 바와 같이, 슬레이브측 회로의 사이클 타임도 t0로 설정된다.Thereafter, the slave frequency control circuit 27 sets the resonance frequency Fm0 of the master side circuit as the operation frequency of the slave inverter 19b. As a result, the cycle time of the slave circuit is also set to t0, as shown in the lower part of Fig.

그 후, 도 5의 상단에 도시하는 바와 같이, 슬레이브 전류 위상 제어회로(28)는, 슬레이브 인버터(19b)의 출력 전류(슬레이브 인덕터 전류(Is))의 위상을 마스터 인버터(19a)의 출력 전류(마스터 인덕터 전류(Im))의 위상에 동기시킨다. 그 결과, 마스터 C형 가열 장치(5)와 슬레이브 C형 가열 장치(6)에서, 상호유도 전류에 의한 비트 전류의 발생이 억제된다. 즉, 마스터 C형 가열 장치(5)와 슬레이브 C형 가열 장치(6)에서는, 과전류가 흐름에 의한 고장이 회피된다.5, the slave current phase control circuit 28 compares the phase of the output current (slave inductor current Is) of the slave inverter 19b with the output current of the master inverter 19a (Master inductor current Im). As a result, in the master C-type heating apparatus 5 and the slave C-type heating apparatus 6, the generation of the bit current due to the mutual induction current is suppressed. That is, in the master C-type heating apparatus 5 and the slave C-type heating apparatus 6, failure due to overcurrent flow is avoided.

다음에, 도 6을 이용하여, 마스터측 회로와 슬레이브측 회로의 Q값을 설명한다.Next, the Q values of the master side circuit and the slave side circuit will be described with reference to Fig.

도 6은 본 발명의 실시의 형태 1에서의 유도가열 장치의 제어 장치의 마스터측 회로와 슬레이브측 회로의 Q값의 도면이다.6 is a diagram showing the Q values of the master side circuit and the slave side circuit of the control apparatus for the induction heating apparatus according to the first embodiment of the present invention.

도 6에 도시하는 바와 같이, 마스터측 회로의 공진주파수(Fm0)와 슬레이브측 회로의 공진주파수(Fs0)가 어긋나 있는 경우를 생각한다. 이 경우, 마스터 인버터(19a)와 슬레이브 인버터(19b)의 운전 주파수(F0)는, 마스터측 회로의 공진주파수(Fm0)로 설정된다. 이 경우, 마스터측 회로의 Q값(Qm0)은, 마스터측 회로의 Q값 곡선(Qm)상의 최대치가 된다. 이 때문에, 마스터 C형 가열 장치(5)에 인가할 수 있는 최대 전력이 유지된다. 이에 대해, 슬레이브측 회로의 Q값(Qs0)은, 슬레이브측 회로의 Q값 곡선(Qs)상의 최대치가 아니다. 이 때문에, 슬레이브 C형 가열 장치(6)에 인가할 수 있는 최대 전력이 감소한다.As shown in Fig. 6, a case is considered in which the resonance frequency Fm0 of the master side circuit and the resonance frequency Fs0 of the slave side circuit are deviated from each other. In this case, the operation frequency F0 of the master inverter 19a and the slave inverter 19b is set to the resonance frequency Fm0 of the master side circuit. In this case, the Q value (Qm0) of the master side circuit becomes the maximum value on the Q value curve (Qm) of the master side circuit. Therefore, the maximum power that can be applied to the master C-type heating apparatus 5 is maintained. On the other hand, the Q value (Qs0) of the slave side circuit is not the maximum value on the Q value curve (Qs) of the slave side circuit. Therefore, the maximum power that can be applied to the slave C-type heating apparatus 6 decreases.

이상으로 설명한 실시의 형태 1에 의하면, 슬레이브 인버터(19b)의 출력 전류의 위상은, 마스터 인버터(19a)의 출력 전류의 위상에 동기한다. 마스터 인버터(19a)와 슬레이브 인버터(19b)의 출력 전압의 펄스 폭은 개별적으로 설정된다. 이 때문에, 양 유도가열 장치의 사이에서 이상 상호유도 현상이 발생하는 것을 방지하면서, 피가열재(1)의 일측부와 타측부와의 승온량을 개별적으로 제어할 수 있다.According to the first embodiment described above, the phase of the output current of the slave inverter 19b is synchronized with the phase of the output current of the master inverter 19a. The pulse widths of the output voltages of the master inverter 19a and the slave inverter 19b are individually set. Therefore, it is possible to individually control the temperature increase amount between the one side portion and the other side portion of the heating target 1 while preventing the abnormal mutual induction phenomenon between the two induction heating devices.

실시의 형태 2.Embodiment 2:

도 7은 본 발명의 실시의 형태 2에서의 유도가열 장치의 제어 장치의 구성도이다. 또한, 실시의 형태 1과 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다.7 is a configuration diagram of a control apparatus for an induction heating apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. The same or similar parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.

실시의 형태 2의 제어 장치는, 실시의 형태 1의 제어 장치에 주파수 동기 콘덴서(31), 단로기(斷路器)(32), 슬레이브 전압 위상 제어회로(33)를 부가한 것이다.The control apparatus of the second embodiment is obtained by adding the frequency synchronizing capacitor 31, the disconnecting switch 32 and the slave voltage phase control circuit 33 to the control apparatus of the first embodiment.

슬레이브 주파수 동기 콘덴서(31)는, 슬레이브 정합 변압기(22b)와 슬레이브 C형 가열 장치(6) 사이에서 슬레이브 직렬 공진 콘덴서(23b)와 병렬로 접속된다. 단로기(32)는, 슬레이브 직렬 공진 콘덴서(23b)와 병렬로 접속되고, 슬레이브 주파수 동기 콘덴서(31)와 직렬로 접속된다. 슬레이브 전압 위상 제어회로(33)는, 슬레이브 전류 검출기(24b)의 검출치와 슬레이브 전압 검출기(25b)의 검출치의 피드백을 받아서, 단로기(32)를 개폐시키는 기능을 구비한다.The slave frequency synchronous condenser 31 is connected in parallel with the slave series resonant capacitor 23b between the slave matching transformer 22b and the slave C type heating device 6. [ The disconnecting switch 32 is connected in parallel with the slave series resonant capacitor 23b and is connected in series with the slave frequency synchronous capacitor 31. [ The slave voltage phase control circuit 33 has a function of opening and closing the isolator 32 by receiving the detection value of the slave current detector 24b and the feedback of the detection value of the slave voltage detector 25b.

다음에, 도 8을 이용하여, 슬레이브측 회로의 공진주파수를 설명한다.Next, the resonance frequency of the slave circuit will be described with reference to Fig.

도 8은 본 발명의 실시의 형태 2에서의 유도가열 장치의 제어 장치의 공진주파수를 설명하기 위한 도면이다.8 is a diagram for explaining the resonance frequency of the control apparatus for the induction heating apparatus according to the second embodiment of the present invention.

도 8에 도시하는 바와 같이, 슬레이브 주파수 동기 콘덴서(31)의 정전 용량을 Css라고 한다. 단로기(32)가 닫혀진 경우, 슬레이브측 회로의 공진주파수(Fs0)는, 다음 (3)식으로 표시된다.8, the capacitance of the slave frequency synchronous condenser 31 is referred to as Css. When the disconnecting device 32 is closed, the resonance frequency Fs0 of the slave circuit is expressed by the following equation (3).

[수식 3][Equation 3]

Figure pct00003
Figure pct00003

다음에, 도 9를 이용하여, 마스터 인버터(19a)와 슬레이브 인버터와의 운전 주파수의 설정 순서를 설명한다. 도 9는 본 발명의 실시의 형태 2에서의 도 5 상당도이다.Next, the procedure of setting the operation frequency of the master inverter 19a and the slave inverter will be described with reference to Fig. Fig. 9 is an equivalent view of Fig. 5 according to the second embodiment of the present invention.

도 9에서는, 도 5와 마찬가지로, 마스터 인버터(19a)의 출력 전류의 위상과 슬레이브 인버터(19b)의 출력 전류의 위상이 동기한다. 그 후, 슬레이브 전압 위상 제어회로(33)는, 단로기(32)의 개폐에 의해 슬레이브 인버터(19b)의 출력 전압의 위상을 마스터 인버터(19a)의 출력 전압의 위상에 동기시킨다.In Fig. 9, the phase of the output current of the master inverter 19a is synchronized with the phase of the output current of the slave inverter 19b, as in Fig. Thereafter, the slave voltage phase control circuit 33 synchronizes the phase of the output voltage of the slave inverter 19b with the phase of the output voltage of the master inverter 19a by opening and closing the isolator 32. [

다음에, 도 10을 이용하여, 마스터측 회로와 슬레이브측 회로의 Q값을 설명한다.Next, the Q value of the master side circuit and the slave side circuit will be described with reference to Fig.

도 10은 본 발명의 실시의 형태 2에서의 도 6 상당도이다.Fig. 10 is an equivalent diagram of Fig. 6 according to the second embodiment of the present invention.

도 10에 도시하는 바와 같이, 마스터측 회로의 공진주파수(Fm0)와 슬레이브측 회로의 공진주파수(Fs0)는 동기한다. 이 경우, 마스터측 회로의 Q값(Qm0)과 슬레이브측 회로와 Q값(Qs0)은 최대치가 된다. 이 때문에, 마스터 C형 가열 장치(5)와 슬레이브 C형 가열 장치(6)에 인가할 수 있는 최대 전력이 유지된다.As shown in Fig. 10, the resonance frequency Fm0 of the master side circuit and the resonance frequency Fs0 of the slave side circuit are synchronized. In this case, the Q value (Qm0) of the master side circuit, the slave side circuit, and the Q value (Qs0) become the maximum values. Therefore, the maximum power that can be applied to the master C-type heating apparatus 5 and the slave C-type heating apparatus 6 is maintained.

이상으로 설명한 실시의 형태 2에 의하면, 단로기(32)의 개폐에 의해 슬레이브 인버터(19b)의 출력 전압의 위상이 마스터 인버터(19a)의 출력 전압의 위상에 동기한다. 이 때문에, 슬레이브 C형 가열 장치(6)의 가열 효율의 저하를 방지할 수 있다.According to the second embodiment described above, the phase of the output voltage of the slave inverter 19b is synchronized with the phase of the output voltage of the master inverter 19a by opening and closing the isolator 32. [ Therefore, the heating efficiency of the slave C-type heating apparatus 6 can be prevented from lowering.

실시의 형태 3.Embodiment 3

도 11은 본 발명의 실시의 형태 3에서의 유도가열 장치의 제어 장치의 구성도이다. 또한, 실시의 형태 2와 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다.11 is a configuration diagram of a control apparatus for an induction heating apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. The same or equivalent parts as those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.

실시의 형태 3의 제어 장치는, 실시의 형태 2의 제어 장치의 단로기(32)를 슬레이브 전압 위상 제어 장치(34)로 변경한 것이다.The control apparatus of the third embodiment is obtained by replacing the disconnecting unit 32 of the control apparatus of the second embodiment with the slave voltage phase control unit 34.

슬레이브 전압 위상 제어회로(33)는, 슬레이브 전압 위상 제어 장치(34)에서 슬레이브 주파수 동기 콘덴서(31)에 거는 전압을 제어한다. 그 결과, 슬레이브 인버터(19b)의 출력 전압의 위상과 마스터 인버터(19a)의 출력 전압의 위상이 동기한다.The slave voltage phase control circuit 33 controls the voltage applied to the slave frequency synchronous condenser 31 in the slave voltage phase control device 34. As a result, the phase of the output voltage of the slave inverter 19b is synchronized with the phase of the output voltage of the master inverter 19a.

다음에, 도 12를 이용하여, 슬레이브측 회로의 공진주파수를 설명한다. 도 12는 본 발명의 실시의 형태 3에서의 유도가열 장치의 제어 장치의 공진주파수를 설명하기 위한 도면이다.Next, the resonance frequency of the slave circuit will be described with reference to Fig. 12 is a diagram for explaining the resonance frequency of the control apparatus for the induction heating apparatus according to the third embodiment of the present invention.

도 12에서는, 슬레이브 주파수 동기 콘덴서(31)에 거는 전압을 제어함으로써, 슬레이브측 회로의 공진주파수(Fs0)는 연속적으로 변화한다.In Fig. 12, by controlling the voltage applied to the slave frequency synchronous condenser 31, the resonance frequency Fs0 of the slave circuit continuously changes.

이상으로 설명한 실시의 형태 3에 의하면, 슬레이브 전압 위상 제어 장치(34)에서 슬레이브 주파수 동기 콘덴서(31)에 거는 전압을 제어할 수 있다. 이 때문에, 슬레이브 인버터(19b)의 출력 전압의 위상을 마스터 인버터(19a)의 출력 전압의 위상에 확실하게 동기시킬 수 있다.According to the third embodiment described above, it is possible to control the voltage applied to the slave frequency synchronous condenser 31 in the slave voltage phase control device 34. [ Therefore, the phase of the output voltage of the slave inverter 19b can be reliably synchronized with the phase of the output voltage of the master inverter 19a.

실시의 형태 4.Embodiment 4.

도 13은 본 발명의 실시의 형태 4에서의 유도가열 장치의 제어 장치의 구성도이다. 또한, 실시의 형태 2와 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다.13 is a configuration diagram of a control apparatus for an induction heating apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. The same or equivalent parts as those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.

실시의 형태 2의 제어 장치는, 슬레이브 주파수 동기 콘덴서(31)를 이용하고 있다. 한편, 실시의 형태 4의 제어 장치는, 슬레이브 주파수 동기 리액터(35)를 이용하고 있다.The control apparatus of the second embodiment uses the slave frequency synchronous condenser 31. [ On the other hand, the control apparatus of the fourth embodiment uses the slave frequency synchronization reactor 35. [

슬레이브 주파수 동기 리액터(35)는, 슬레이브 직렬 공진 콘덴서(23b)와 직렬로 접속되고, 슬레이브 C형 가열 장치(6)와 병렬로 접속된다. 단로기(32)는, 슬레이브 직렬 공진 콘덴서(23b)와 슬레이브 주파수 동기 리액터(35)에 직렬로 접속되고, 슬레이브 C형 가열 장치(6)와 병렬로 접속된다. 슬레이브 전압 위상 제어회로(33)는, 단로기(32)의 개폐에 의해 슬레이브 인버터(19b)의 출력 전압의 위상을 마스터 인버터(19a)의 출력 전압의 위상에 동기시키는 기능을 구비한다.The slave frequency synchronous reactor 35 is connected in series with the slave series resonant capacitor 23b and is connected in parallel with the slave C type heating unit 6. [ The disconnecting unit 32 is connected in series to the slave series resonant capacitor 23b and the slave frequency synchronous reactor 35 and is connected in parallel with the slave C type heating unit 6. [ The slave voltage phase control circuit 33 has a function of synchronizing the phase of the output voltage of the slave inverter 19b with the phase of the output voltage of the master inverter 19a by opening and closing the isolator 32. [

다음에, 도 14를 이용하여, 슬레이브측 회로의 공진주파수를 설명한다. 도 14는 본 발명의 실시의 형태 4에서의 도 8 상당도이다.Next, the resonance frequency of the slave circuit will be described with reference to Fig. Fig. 14 is a view corresponding to Fig. 8 in the fourth embodiment of the present invention.

도 14에 도시하는 바와 같이, 슬레이브 주파수 동기 리액터(35)의 인덕턴스를 Lss라고 한다. 단로기(32)가 닫혀진 경우, 슬레이브측 회로의 공진주파수(Fs0)는, 다음 (4)식으로 표시된다.As shown in Fig. 14, the inductance of the slave frequency synchronous reactor 35 is referred to as Lss. When the isolator 32 is closed, the resonance frequency Fs0 of the slave circuit is expressed by the following equation (4).

[수식 4][Equation 4]

Figure pct00004
Figure pct00004

이상으로 설명한 실시의 형태 4에 의하면, 실시의 형태 2와 마찬가지로, 슬레이브 C형 가열 장치(6)의 가열 효율의 저하를 방지할 수 있다.According to the fourth embodiment described above, it is possible to prevent the heating efficiency of the slave C-type heater 6 from lowering as in the second embodiment.

실시의 형태 5.Embodiment 5:

도 15는 본 발명의 실시의 형태 5에서의 유도가열 장치의 제어 장치의 구성도이다. 또한, 실시의 형태 3과 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다.15 is a configuration diagram of a control apparatus for an induction heating apparatus according to Embodiment 5 of the present invention. The same or similar parts as in the third embodiment are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.

실시의 형태 3의 제어 장치는, 슬레이브 주파수 동기 콘덴서(31)를 이용하고 있다. 한편, 실시의 형태 5의 제어 장치는, 슬레이브 주파수 동기 리액터(35)를 이용하고 있다.The control apparatus of the third embodiment uses the slave frequency synchronous condenser 31. [ On the other hand, the control apparatus of the fifth embodiment uses the slave frequency synchronization reactor 35. [

다음에, 도 16을 이용하여, 슬레이브측 회로의 공진주파수를 설명한다. 도 16은 본 발명의 실시의 형태 5에서의 도 12 상당도이다.Next, the resonance frequency of the slave circuit will be described with reference to Fig. Fig. 16 is an equivalent diagram of Fig. 12 according to the fifth embodiment of the present invention.

도 16에서는, 슬레이브 주파수 동기 리액터(35)에 거는 전압을 제어함으로써, 슬레이브측 회로의 공진주파수(Fs0)는 연속적으로 변화한다.In Fig. 16, by controlling the voltage applied to the slave frequency synchronous reactor 35, the resonance frequency Fs0 of the slave circuit continuously changes.

이상으로 설명한 실시의 형태 5에 의하면, 슬레이브 전압 위상 제어 장치(34)에서 슬레이브 주파수 동기 리액터(35)에 거는 전압을 제어할 수 있다. 이 때문에, 슬레이브 인버터(19b)의 출력 전압의 위상을 마스터 인버터(19a)의 출력 전압의 위상에 확실하게 동기시킬 수 있다.According to the fifth embodiment described above, the voltage applied to the slave frequency synchronous reactor 35 in the slave voltage phase control device 34 can be controlled. Therefore, the phase of the output voltage of the slave inverter 19b can be reliably synchronized with the phase of the output voltage of the master inverter 19a.

[산업상의 이용 가능성][Industrial Availability]

이상과 같이, 본 발명에 관한 유도가열 장치의 제어 장치는, 피가열재의 일측부와 타측부와의 승온량을 개별적으로 제어할 때에 이용할 수 있다.As described above, the control apparatus for the induction heating apparatus according to the present invention can be used for individually controlling the temperature increase amount between the one side portion and the other side portion of the heating target.

1 : 피가열재
2 : 입측 반송 롤러
3 : 출측 반송 롤러
4 : 어스
5 : 마스터 C형 가열 장치
5a : 마스터 입측 C형 인덕터
5b : 마스터 출측 C형 인덕터
6 : 슬레이브 C형 가열 장치
6a : 슬레이브 입측 C형 인덕터
6b : 슬레이브 출측 C형 인덕터
7a 내지 7d : 재료 전류
8a 내지 8d : 어스 전류
9 : 아크
10 : 제1 재료 루프 회로
11 : 제2 재료 루프 회로
12 : 어스 루프 회로
13, 14 : 재료 전류
15 : 어스 전류
16 : 전압형 인버터 전원
17 : 정류기
18 : 평활 콘덴서
19a : 마스터 인버터
19b : 슬레이브 인버터
20 : 교류 전원
21 : 전압형 정합 장치
22a : 마스터 정합 변압기
22b : 슬레이브 정합 변압기
23a : 마스터 직렬 공진 콘덴서
23b : 슬레이브 직렬 공진 콘덴서
24a : 마스터 전류 검출기
24b : 슬레이브 전류 검출기
25a : 마스터 전압 검출기
25b : 슬레이브 전압 검출기
26 : 마스터 주파수 제어회로
27 : 슬레이브 주파수 제어회로
28 : 슬레이브 전류 위상 제어회로
29 : 마스터 전압 제어회로
30 : 슬레이브 전압 제어회로
31 : 주파수 동기 콘덴서
32 : 단로기
33 : 슬레이브 전압 위상 제어회로
34 : 슬레이브 전압 위상 제어 장치
35 : 슬레이브 주파수 동기 리액터
1: Heating material
2: Inlet conveying roller
3: Exit conveying roller
4: Earth
5: Master C type heating device
5a: Master Inlet C-type inductor
5b: master outgoing C-type inductor
6: Slave C type heating device
6a: Slave Inlet C-type inductor
6b: S-type inductor C type inductor
7a to 7d: Material current
8a to 8d: earth current
9: arc
10: first material loop circuit
11: second material loop circuit
12: Earth loop circuit
13, 14: Material current
15: Earth current
16: Voltage type inverter power
17: rectifier
18: Smoothing capacitor
19a: Master inverter
19b: Slave inverter
20: AC power source
21: Voltage type matching device
22a: Master matching transformer
22b: Slave matching transformer
23a: Master series resonant capacitor
23b: Slave series resonant capacitor
24a: Master current detector
24b: Slave current detector
25a: master voltage detector
25b: Slave voltage detector
26: Master frequency control circuit
27: Slave frequency control circuit
28: Slave current phase control circuit
29: Master voltage control circuit
30: Slave voltage control circuit
31: Frequency Synchronous Capacitor
32: Disconnector
33: Slave voltage phase control circuit
34: Slave voltage phase control device
35: Slave frequency synchronous reactor

Claims (6)

피가열재의 일측에 배치된 마스터 C형 유도가열 장치를 구동하는 마스터 인버터의 출력 전압의 위상과 출력 전류의 위상이 동기하도록 상기 마스터 인버터의 운전 주파수를 설정하는 마스터 주파수 제어부와,
상기 피가열재의 타측에 배치된 슬레이브 C형 유도가열 장치를 구동하는 슬레이브 인버터의 운전 주파수를 상기 마스터 인버터의 운전 주파수에 동기시키는 슬레이브 주파수 제어부와,
상기 슬레이브 인버터의 출력 전류의 위상을 상기 마스터 인버터의 출력 전류의 위상에 동기시키는 슬레이브 전류 위상 제어부와,
상기 마스터 인버터의 출력 전압의 펄스 폭을 설정하는 마스터 전압 제어부와,
상기 슬레이브 인버터의 출력 전압의 펄스 폭을 설정하는 슬레이브 전압 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 유도가열 장치의 제어 장치.
A master frequency controller for setting the operating frequency of the master inverter so that the phase of the output voltage of the master inverter for driving the master C type induction heating device arranged at one side of the heating target is synchronized with the phase of the output current,
A slave frequency controller for synchronizing the operating frequency of the slave inverter for driving the slave C-type induction heating device disposed on the other side of the heating material to the operating frequency of the master inverter;
A slave current phase controller for synchronizing the phase of the output current of the slave inverter with the phase of the output current of the master inverter;
A master voltage controller for setting a pulse width of an output voltage of the master inverter;
And a slave voltage controller for setting a pulse width of an output voltage of the slave inverter.
제1항에 있어서,
상기 슬레이브 인버터의 출력 전압의 위상을 상기 마스터 인버터의 출력 전압의 위상에 동기시키는 슬레이브 전압 위상 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 유도가열 장치의 제어 장치.
The method according to claim 1,
And a slave voltage phase controller for synchronizing the phase of the output voltage of the slave inverter with the phase of the output voltage of the master inverter.
제2항에 있어서,
상기 슬레이브 C형 가열 장치와 상기 슬레이브 인버터 사이에 접속된 슬레이브 직렬 공진 콘덴서와,
상기 슬레이브 직렬 공진 콘덴서와 병렬로 접속된 슬레이브 주파수 동기 콘덴서와,
상기 슬레이브 직렬 공진 콘덴서와 병렬로 접속되고, 상기 슬레이브 주파수 동기 콘덴서 직렬로 접속된 단로기를 구비하고,
상기 슬레이브 전압 위상 제어부는, 상기 단로기의 개폐에 의해 상기 슬레이브 인버터의 출력 전압의 위상을 상기 마스터 인버터의 출력 전압의 위상에 동기시키는 것을 특징으로 하는 유도가열 장치의 제어 장치.
3. The method of claim 2,
A slave series resonance capacitor connected between the slave C type heating device and the slave inverter,
A slave frequency synchronous capacitor connected in parallel to the slave series resonant capacitor,
And a disconnector connected in parallel with the slave series resonant capacitor and connected in series with the slave frequency synchronous capacitor,
Wherein the slave voltage phase control unit synchronizes the phase of the output voltage of the slave inverter with the phase of the output voltage of the master inverter by opening and closing the disconnecting unit.
제2항에 있어서,
상기 슬레이브 C형 가열 장치와 상기 슬레이브 인버터 사이에 접속된 슬레이브 직렬 공진 콘덴서와,
상기 슬레이브 직렬 공진 콘덴서와 병렬로 접속된 슬레이브 주파수 동기 콘덴서와,
상기 슬레이브 직렬 공진 콘덴서와 병렬로 접속되고, 상기 슬레이브 주파수 동기 콘덴서와 직렬로 접속된 슬레이브 전압 위상 제어 장치를 구비하고,
상기 슬레이브 전압 위상 제어부는, 상기 슬레이브 전압 위상 제어 장치로 상기 슬레이브 주파수 동기 콘덴서에 거는 전압을 제어함에 의해 상기 슬레이브 인버터의 출력 전압의 위상을 상기 마스터 인버터의 출력 전압의 위상에 동기시키는 것을 특징으로 하는 유도가열 장치의 제어 장치.
3. The method of claim 2,
A slave series resonance capacitor connected between the slave C type heating device and the slave inverter,
A slave frequency synchronous capacitor connected in parallel to the slave series resonant capacitor,
And a slave voltage phase control device connected in parallel with the slave series resonant capacitor and connected in series with the slave frequency synchronous capacitor,
Wherein the slave voltage phase control unit synchronizes the phase of the output voltage of the slave inverter with the phase of the output voltage of the master inverter by controlling the voltage applied to the slave frequency synchronous capacitor by the slave voltage phase control unit Control device for induction heating device.
제2항에 있어서,
상기 슬레이브 C형 가열 장치와 상기 슬레이브 인버터 사이에 접속된 슬레이브 직렬 공진 콘덴서와,
상기 슬레이브 직렬 공진 콘덴서와 직렬로 접속되고, 상기 슬레이브 C형 가열 장치와 병렬로 접속된 슬레이브 주파수 동기 리액터와,
상기 슬레이브 직렬 공진 콘덴서와 상기 슬레이브 주파수 동기 리액터에 직렬로 접속되고, 상기 슬레이브 C형 가열 장치와 병렬로 접속된 단로기를 구비하고,
상기 슬레이브 전압 위상 제어부는, 상기 단로기의 개폐에 의해 상기 슬레이브 인버터의 출력 전압의 위상을 상기 마스터 인버터의 출력 전압의 위상에 동기시키는 것을 특징으로 하는 유도가열 장치의 제어 장치.
3. The method of claim 2,
A slave series resonance capacitor connected between the slave C type heating device and the slave inverter,
A slave frequency synchronous reactor connected in series with the slave series resonant capacitor and connected in parallel with the slave C type heating apparatus,
And a disconnector connected in series to the slave series resonant capacitor and the slave frequency synchronous reactor and connected in parallel with the slave C type heater,
Wherein the slave voltage phase control unit synchronizes the phase of the output voltage of the slave inverter with the phase of the output voltage of the master inverter by opening and closing the disconnecting unit.
제2항에 있어서,
상기 슬레이브 C형 가열 장치와 상기 슬레이브 인버터 사이에 접속된 슬레이브 직렬 공진 콘덴서와,
상기 슬레이브 직렬 공진 콘덴서와 직렬로 접속되고, 상기 슬레이브 C형 가열 장치와 병렬로 접속된 슬레이브 주파수 동기 리액터와,
상기 슬레이브 직렬 공진 콘덴서와 상기 슬레이브 주파수 동기 리액터에 직렬로 접속되고, 상기 슬레이브 C형 가열 장치와 병렬로 접속된 슬레이브 전압 위상 제어 장치를 구비하고,
상기 슬레이브 전압 위상 제어부는, 상기 슬레이브 전압 위상 제어 장치로 상기 슬레이브 주파수 동기 리액터에 거는 전압을 제어함에 의해 상기 슬레이브 인버터의 출력 전압의 위상을 상기 마스터 인버터의 출력 전압의 위상에 동기시키는 것을 특징으로 하는 유도가열 장치의 제어 장치.
3. The method of claim 2,
A slave series resonance capacitor connected between the slave C type heating device and the slave inverter,
A slave frequency synchronous reactor connected in series with the slave series resonant capacitor and connected in parallel with the slave C type heating apparatus,
And a slave voltage phase control device connected in series to the slave series resonant capacitor and the slave frequency synchronous reactor and connected in parallel with the slave C type heating device,
Wherein the slave voltage phase control unit synchronizes the phase of the output voltage of the slave inverter with the phase of the output voltage of the master inverter by controlling the voltage applied to the slave frequency synchronization reactor by the slave voltage phase control unit Control device for induction heating device.
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