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JPS60180478A - Inverter device - Google Patents

Inverter device

Info

Publication number
JPS60180478A
JPS60180478A JP59035288A JP3528884A JPS60180478A JP S60180478 A JPS60180478 A JP S60180478A JP 59035288 A JP59035288 A JP 59035288A JP 3528884 A JP3528884 A JP 3528884A JP S60180478 A JPS60180478 A JP S60180478A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
output
power factor
signal
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP59035288A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yukinobu Nakamura
行延 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP59035288A priority Critical patent/JPS60180478A/en
Publication of JPS60180478A publication Critical patent/JPS60180478A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)

Abstract

PURPOSE:To stably operate always via an arbitrary power factor irrespective of a variation in a load by employing a selfextinguishing type switching element and always monitoring the power factor of the load and feeding back. CONSTITUTION:When a power factor decreases in the state that an inverter is operated in a leading power factor, the average voltage value of a phase difference signal output from an OR element 41 at the leading power factor time increases. Since an integrator 23 is negatively fed back, the output voltage signal of the integrator 23 decreases, the frequency of a pulse train output from a voltage control oscillator 24 and the switching frequency of the inverter also decrease to increases the switching period, thereby suppressing the variation in the power factor. A phase difference signal from an inverting amplifier 43 is output as a negative voltage in the state operated at the delay power factor, but the power factor is controlled constantly by comparing with the voltage signal of a power factor setter 44.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、力率一定で稼動される誘導加熱装置用のイ
ンバータ装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to an inverter device for an induction heating device that is operated with a constant power factor.

〔従来技術〕[Prior art]

従来この種の高周波用インバータ装置として第1図に示
すものがあった。図において、1は直流電源装置、2は
電流平滑用の直流リアクトル、3〜6はスイッチング用
のサイリスタ素子、7は加熱コイルの整合コンデンサ、
8は被加熱材を加熱する加熱コイル、9〜12は上記サ
イリスタ素子の突入電流抑制用の可飽和リアクトル、1
3はサイリスクの逆電圧時間検出用のトランス、14は
インバータ装置の出力電圧検出用のトランス、15〜1
7は電圧レベル比較回路(以下コン・くレータと呼ぶ)
、18は周波数−電圧変換器(以下、F−Y変換器と呼
ぶ)、19は可変抵抗器、20.21は論理的AND(
アンド)素子、22は論理的OR(オア)素子、23は
積分器、24は入力室−圧に比例した周波数のパルス列
の信号を発生する電圧制御発振器、25は入力T端子に
ノくルス信号が入るたびに出力Q、Qの論理レベルを反
転させるフリップフロップ、26は前記サイリスク素子
4.50点弧用回路、27は前記サイリスタ素子3.6
0点弧用回路である。
A conventional high frequency inverter device of this type is shown in FIG. In the figure, 1 is a DC power supply, 2 is a DC reactor for current smoothing, 3 to 6 are thyristor elements for switching, 7 is a matching capacitor for a heating coil,
8 is a heating coil for heating the material to be heated; 9 to 12 are saturable reactors for suppressing rush current of the thyristor element; 1
3 is a transformer for detecting the reverse voltage time of Cyrisk, 14 is a transformer for detecting the output voltage of the inverter device, 15 to 1
7 is a voltage level comparison circuit (hereinafter referred to as a converter)
, 18 is a frequency-voltage converter (hereinafter referred to as F-Y converter), 19 is a variable resistor, and 20.21 is a logical AND (
22 is a logical OR element, 23 is an integrator, 24 is a voltage controlled oscillator that generates a pulse train signal with a frequency proportional to the input chamber pressure, 25 is a Norms signal to the input T terminal 26 is a circuit for igniting the thyristor element 4.50, and 27 is the thyristor element 3.6.
This is a 0-ignition circuit.

従来の高周波用インバータ装置は上記のように構成され
、通常の運転状態では、第1図の各部の動作チャートは
第2図のようになる。第2図を用いて従来のインバータ
装置の動作を説明する。第1図のインバータ装置の出力
電圧、すなわち整合コンデンサ7と加熱コイル8による
並列回路の両端の電圧は第2図(a)に示すように正弦
波となる。
The conventional high-frequency inverter device is constructed as described above, and under normal operating conditions, the operation chart of each part in FIG. 1 is as shown in FIG. 2. The operation of the conventional inverter device will be explained using FIG. The output voltage of the inverter device shown in FIG. 1, that is, the voltage across the parallel circuit formed by the matching capacitor 7 and the heating coil 8, becomes a sine wave as shown in FIG. 2(a).

第1図のサイリスタ3,6並びにサイリスタ4゜5は夫
々対でスイッチング動作する。いまサイリスタ3,6が
導通ビている状態において、第2図の時刻t、でサイリ
スタ4,5を導通させたとする。
The thyristors 3 and 6 and the thyristors 4 and 5 shown in FIG. 1 perform switching operations in pairs. Assume that the thyristors 4 and 5 are made conductive at time t in FIG. 2 while the thyristors 3 and 6 are currently conductive.

この時サイリスタ3,6が全て導通した状態となシ、整
合コンデンサ7の電圧である第2図(a)に示す電圧が
サイリスク3,6に夫々逆電圧として印、加され、サイ
リスタ3,6ρ孟消弧する。全てのサイリスタ3〜6が
導通中の期間は転流期間と呼ばれ、上記転流期間中はト
ランス13の一次側(13a)が短絡されるので零電圧
となり、第2図(b)に示すようにトランス13の検出
電圧波形は転流期間Tuは零となる。また、第2図(b
)に示される期間’ll’oppはサイリスタに逆電圧
がかかつている期間であり、この逆電圧期間Toppが
一定時間以上確保されないとインバータ装置が転流失敗
を起こすことは周知の事実である。次にサイリスク4.
5が導通中において第2図の時刻t、にてサイリスタ3
,6を導通させると前記と同様の現象が起こる。従って
、トランス13によって検出される電圧は第2図(b)
に示すように転流期間Tuにおいて電圧が零の波形とな
る。上記トランス13によって検出された電圧波形はコ
ンパレータ15によって正電圧のみの論理レベルの信号
(第2図(d) ) 、またコンノくレーク16によっ
て負電圧のみの論理レベルの信号(第2図(e))に夫
々変換される。上記コンパレータ15の出力信号(第2
図(d))はサイリスタ4゜5の点弧信号であるフリッ
プフロップ250出力Qの信号(第2図(h))T′A
ND素子20によって論理積がとられ、またコンパレー
タ16の出力信号(第2図(e))はサイリスタ3.6
0点弧信号であるフリップフロッグ25の出力Qの信号
(第2図(i))とAND素子21によって論理積がと
られる。上記AND素子20.21の信号をOR素子2
2によって論理和をとると、第2図(f)に示す波形と
なる。OR素子22の出力信号は逆電圧期間TOFFの
みをとシだした信号である。一方、インノ(−夕装置の
出力電圧はトランス14によって検出され(第2図(a
) ) 、コンパレータ17によって第2図(C)に示
すように論理レベルに信号変換される。
At this time, the thyristors 3 and 6 are all in a conducting state, and the voltage shown in FIG. 2(a), which is the voltage of the matching capacitor 7, is applied as a reverse voltage to the thyristors 3 and 6, respectively, Meng extinguishes. The period during which all thyristors 3 to 6 are conducting is called a commutation period, and during the commutation period, the primary side (13a) of the transformer 13 is short-circuited, resulting in zero voltage, as shown in FIG. 2(b). Thus, the detected voltage waveform of the transformer 13 is zero during the commutation period Tu. In addition, Fig. 2 (b
The period 'll'opp shown in ) is a period in which a reverse voltage is applied to the thyristor, and it is a well-known fact that the inverter device will fail in commutation unless this reverse voltage period Topp is maintained for a certain period of time or more. Next, Cyrisk 4.
At time t in FIG. 2 while thyristor 5 is conducting, thyristor 3
, 6 are made conductive, a phenomenon similar to that described above occurs. Therefore, the voltage detected by the transformer 13 is as shown in FIG. 2(b).
As shown in the figure, the voltage becomes a waveform of zero during the commutation period Tu. The voltage waveform detected by the transformer 13 is converted into a logic level signal of only positive voltage by the comparator 15 (FIG. 2(d)), and is converted into a logic level signal of only negative voltage (FIG. 2(e)) by the rake 16. )) respectively. Output signal of the comparator 15 (second
Figure (d)) shows the signal of the flip-flop 250 output Q (Figure 2 (h)) which is the firing signal of the thyristor 4°5.
A logical product is taken by the ND element 20, and the output signal of the comparator 16 (FIG. 2(e)) is sent to the thyristor 3.6.
The signal of the output Q of the flip-flop 25 (FIG. 2(i)), which is a 0 firing signal, is ANDed by the AND element 21. The signals of the AND elements 20 and 21 are converted to the OR element 2.
2, the waveform shown in FIG. 2(f) is obtained. The output signal of the OR element 22 is a signal derived only from the reverse voltage period TOFF. On the other hand, the output voltage of the inno-electronic device is detected by the transformer 14 (Fig. 2(a)
)), the signal is converted to a logic level by the comparator 17 as shown in FIG. 2(C).

さらに周波数−電圧変換器18によって、インバータ装
置の出力周波数に比例した電圧信号に変換され、可変抵
抗器19により降圧される。上記0几素子22の出力信
号および上記可変抵抗器19よすの信号は第1図に示す
ように積分器23に両信号の差分て人力される。上記積
分器の出力電圧に比例した周波数のパルス列が電圧制御
発振器24によって発生しく第2図(g))、上記のパ
ルス信号・。
Further, it is converted by a frequency-voltage converter 18 into a voltage signal proportional to the output frequency of the inverter device, and the voltage is stepped down by a variable resistor 19. The output signal of the zero-temperature element 22 and the signal of the variable resistor 19 are input to an integrator 23 as the difference between the two signals, as shown in FIG. A pulse train having a frequency proportional to the output voltage of the integrator is generated by the voltage controlled oscillator 24 (FIG. 2(g)), and the pulse signal .

がフリップフロップ25の入力端子Tに入力され論理レ
ベルは第2図(h)、(i)に示すように反転する。
is input to the input terminal T of the flip-flop 25, and the logic level is inverted as shown in FIGS. 2(h) and (i).

上記出力Q、Qの信号はサイリスタの点弧用ケート回路
26.27によって増幅され、サイリスタを交互にスイ
ッチングさせている。ここで、次に記す動作によってサ
イリスタの逆電圧期間TOFFが一定に保たれる。上記
可変抵抗器19の信号はインバータの出力周波数fに比
例した大きさを持つからその信号の電圧はに−fで表わ
される(kは走舵)1、一方、上記OR素子22の出力
信号は第2図(f)に示すようにインバータの出力電圧
波形の半周期の内、逆電圧期間TOFFだけ正の電圧値
を持つから、上記出力信号の平均電圧はかToFF/T
となる(tは定数)。ここでT−エエの関係式によシ、
前記OR素子22の出力信号の平均電圧は2・L −T
opp −fと表わされる。ここで、インバータの出力
周波数fは電圧制御発振器24によって決定され、すな
わち積分器23の出力電圧信号がインバータの出力周波
数fを決定させている。積分器23の入力信号の差が零
でない場合は、積分器23が入力信号を積分して出力電
圧を増大、または減少させることによシインバータの出
力周波数fを変え、積分器23の入力信号の差が零すな
わち可変抵抗器19の信号の電圧に−fとOR素子22
の出力信号の平均電圧2・t・1°OFF −fが等し
しくなるようなインバータの出力周波数fが決められる
。すなわち、#記の2つの信号電圧に−fと2・t −
TOFF −fの値が等しくなるように制御される。こ
こでに、tは定数であるから、サイリスタの逆電圧時間
TOFF が一定になるように出力周波数fが制御され
ることになる。また、逆電圧期間TOFFを所望の値に
設定したい場合には、可変抵抗器19を調整することに
よって前記の定数にの値を変えてi’arpを変えるこ
とができる。このような制御方式によシサイリスクの逆
電圧時間は、常に一定時間が確保されることになり、イ
ンバータ装置は転流失敗することなく運転される。
The signals of the outputs Q and Q are amplified by the thyristor firing gate circuits 26 and 27 to alternately switch the thyristors. Here, the reverse voltage period TOFF of the thyristor is kept constant by the operation described below. Since the signal from the variable resistor 19 has a magnitude proportional to the output frequency f of the inverter, the voltage of the signal is expressed as −f (k is steering) 1, while the output signal from the OR element 22 is As shown in FIG. 2(f), within the half period of the inverter's output voltage waveform, only the reverse voltage period TOFF has a positive voltage value, so the average voltage of the above output signal is ToFF/T
(t is a constant). Here, according to the relational expression of T-E,
The average voltage of the output signal of the OR element 22 is 2·L −T
It is expressed as opp-f. Here, the output frequency f of the inverter is determined by the voltage controlled oscillator 24, that is, the output voltage signal of the integrator 23 determines the output frequency f of the inverter. If the difference between the input signals of the integrator 23 is not zero, the integrator 23 integrates the input signal and increases or decreases the output voltage, thereby changing the output frequency f of the inverter. The difference between -f and the OR element 22 is zero, that is, the voltage of the signal of the variable resistor 19 is
The output frequency f of the inverter is determined so that the average voltage of the output signal 2·t·1°OFF −f becomes equal. That is, −f and 2・t − are applied to the two signal voltages marked #.
The values of TOFF-f are controlled to be equal. Here, since t is a constant, the output frequency f is controlled so that the reverse voltage time TOFF of the thyristor is constant. Furthermore, if it is desired to set the reverse voltage period TOFF to a desired value, i'arp can be changed by adjusting the variable resistor 19 to change the value of the constant. With such a control method, a certain period of time is always ensured for the reverse voltage time at which the risk of inverting occurs, and the inverter device can be operated without commutation failure.

従来のインバータ装置は以上のように構成されているの
で、進み力率により運転しなければならず、結果的に必
要皮相電力の増大、及びコンデンサの大容量化、そして
電圧検出トランス数量の増加が必要で、装置全体のコス
ト増大になる欠点があり、かつ共振周波数が短時間に変
動する場合にはサイリスタ素子の逆電圧時間が確保され
ず転流失敗に至るなど欠点があった。
Since the conventional inverter device is configured as described above, it must be operated with a leading power factor, resulting in an increase in the required apparent power, a large capacity capacitor, and an increase in the number of voltage detection transformers. However, when the resonant frequency fluctuates in a short period of time, the reverse voltage time of the thyristor element cannot be ensured, leading to commutation failure.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

この発明は上記のような従来のインバータ装置ヒ(の欠
点を除去するためになされたもので、スイッチング素子
に自己消弧型を用い、任意の力率で運転できるインバー
タ装置を提供することを目的としている。
This invention was made in order to eliminate the drawbacks of the conventional inverter device as described above, and an object of the present invention is to provide an inverter device that uses a self-extinguishing type switching element and can be operated at an arbitrary power factor. It is said that

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、この発明の一実施例を第3図に基づいて説明する
。図中、1,2,7,8,14.23〜25は第2図の
同一符号のものと同様の構成要素を示す。3b〜6bは
逆変換部を構成するスイッチング用のトランジスタ素子
、45は変流器、46は上記変流器45の電流信号を電
圧信号に変換する変換器(例えば抵抗器のみでも構成さ
れる)。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In the figure, 1, 2, 7, 8, 14, and 23 to 25 indicate the same components as those with the same reference numerals in FIG. 3b to 6b are switching transistor elements constituting an inverse conversion section, 45 is a current transformer, and 46 is a converter (for example, composed of only a resistor) that converts the current signal of the current transformer 45 into a voltage signal. .

31.32はコンパレータ、33.34は論理的反転素
子、35〜40は論理的AND素子、41゜42は論理
的OR素子、43は一1倍のゲインを有する反転増幅器
、44は可変抵抗等による力率設定器、26aldmJ
記トランジスタの素子4b。
31 and 32 are comparators, 33 and 34 are logical inverting elements, 35 to 40 are logical AND elements, 41 and 42 are logical OR elements, 43 is an inverting amplifier with a gain of 11 times, 44 is a variable resistor, etc. Power factor setter by 26aldmJ
Element 4b of the above transistor.

5bを導通させるためのベース駆動回路、27aは前記
トランジスタ素子3b、6’bを導通させるためのベー
ス駆動回路、47.48は単安定マルチバイブレータ、
49.50は論理的反転素子である。
5b is a base drive circuit for conducting, 27a is a base drive circuit for conducting the transistor elements 3b and 6'b, 47.48 is a monostable multivibrator,
49.50 is a logical inversion element.

この発明の実施例は上記の構成からなるもので、次にt
444図に示すインバータ装置での運転中の動作図を用
いて本発明の動作説明を行なう。まず本発明のインバー
タ装置は電流形インバータとみなすことができ、その出
力電圧波形は第41伸)に示す正弦波、及び第4図中)
に示す台形波となる。上記波形は第2図で示した従来装
置と同様に、上記出力電圧と電流の位相差がインバータ
装置の運転力率を決定し、第4図は進み力率の場合を示
している。前記各出力電圧波形はトランス14によって
検出されたのちコンパレータ31で整形され、第4図(
C)に示すように論理回路レベルの矩形波が出力される
(第2の電圧レベル比較回路)。一方出力電流波形は変
流器45によって検出され、その変換器46によって電
圧レベルに変換され、コンパレータ32によって第4図
(d)に示すように論理回路レベルの矩形波が出力され
る(第1の電圧レベル比較回路)。第3図の点線で囲ま
れた検出回路IAの部分が上記出力電圧と出力電流の位
相差を検出する回路である。次に、反転素子34゜33
はそれぞれコンパレータ31,32の出力信号を反転す
ることによって夫々第4図(C)、(d)の波形を18
0°ずらせた波形が得られる。反転素子33の出力信号
とコンパレータ31の出力信号とをAND素子35によ
って論理積をとると第4図(e)に示すように、出力電
圧と出力電流の位相差に応じた時間幅を持つパルス列の
内、出力電圧が正の期間についてのみ現れる。一方、反
転素子34ノ出力信号とコンパレータ32の出力信号と
をAND素子36によって論理積をとると第4図(f)
に示すように、上記のパルス列の内、出力電圧が正の期
間についてのみ現れる。ここでトランジスタ素子3〜1
6がスイッチングする時点、すなわち導通素子が切換わ
る時点は、出力電流が反対方向に流れようとする時点で
あるから第4図に示すSl、Sl + J + S4で
ある。この時点で導通素子が切換わっても出力電流が完
全に反転するまでは時間を要するので、その波形は第2
図(b)に示すように台形波になっている。上記トラン
ジスタ素子3〜6に対するベース信号は第2図(k)、
(4)に示すように時点S、−S、で切換わる信号であ
るので、7リツプフロツプ25の出力Q信号(第4図(
ト)))゛よたはQ信号(第4図(4)は第4図(e)
、 tl)(Dパルス列ヨり少し進んだ波形となる。こ
こで、進み力率と遅れ力率の判断を行なうため、単安定
マルチバイブレータ47.48を設けて発生するパルス
の時間幅をインバータ装置の出力周期の半分、すなわち
上記Q、Q信号の時間幅の約半分に選定しておく。
The embodiment of the present invention has the above configuration, and then t
The operation of the present invention will be explained using the operation diagram during operation of the inverter device shown in Fig. 444. First, the inverter device of the present invention can be regarded as a current source inverter, and its output voltage waveform is a sine wave shown in Figure 41) and Figure 4).
The result is a trapezoidal wave as shown in . The above waveforms are similar to the conventional device shown in FIG. 2, where the phase difference between the output voltage and current determines the operating power factor of the inverter device, and FIG. 4 shows the case of a leading power factor. Each output voltage waveform is detected by the transformer 14 and then shaped by the comparator 31, as shown in FIG.
As shown in C), a rectangular wave at the logic circuit level is output (second voltage level comparison circuit). On the other hand, the output current waveform is detected by the current transformer 45, converted to a voltage level by the converter 46, and the comparator 32 outputs a rectangular wave at the logic circuit level as shown in FIG. voltage level comparison circuit). The portion of the detection circuit IA surrounded by the dotted line in FIG. 3 is a circuit that detects the phase difference between the output voltage and the output current. Next, the inversion element 34°33
By inverting the output signals of comparators 31 and 32, respectively, the waveforms in FIGS. 4(C) and 4(d) are converted to 18
A waveform shifted by 0° is obtained. When the output signal of the inverting element 33 and the output signal of the comparator 31 are logically multiplied by the AND element 35, a pulse train having a time width corresponding to the phase difference between the output voltage and the output current is generated, as shown in FIG. It appears only during the period when the output voltage is positive. On the other hand, when the output signal of the inverting element 34 and the output signal of the comparator 32 are logically multiplied by the AND element 36, the result is shown in FIG. 4(f).
As shown in , the output voltage appears only during the positive period of the above pulse train. Here, transistor elements 3 to 1
The point in time when 6 switches, that is, the point in time when the conductive element switches is the point in time when the output current is about to flow in the opposite direction, so it is Sl, Sl + J + S4 shown in FIG. Even if the conductive element is switched at this point, it takes time for the output current to completely reverse, so the waveform is
As shown in Figure (b), it is a trapezoidal wave. The base signals for the transistor elements 3 to 6 are shown in FIG. 2(k),
As shown in (4), since this is a signal that switches at time points S and -S, the output Q signal of the 7-lip flop 25 (see FIG.
))) Yo or Q signal (Fig. 4 (4) is Fig. 4 (e)
, tl) (The waveform is slightly advanced from the D pulse train. Here, in order to judge the leading power factor and the lagging power factor, a monostable multivibrator 47, 48 is installed and the time width of the generated pulse is changed by the inverter. is selected to be half of the output period of , that is, approximately half of the time width of the Q and Q signals.

上記Q信号を単安定マルチバイブレータ47に通すと第
4図に)に示す波形となり、また上記Q信号を単安定マ
ルチバイブレータ48に通すと第4図(n)に示す波形
となる。ここで本発明装置における進み力率運転時、す
なわち第4図のような動作チャートの場合について説明
する。まず、AND素子35の出力信号(第4図(e)
)と単安定マルチバイブレータ47の出力信号(第4図
−)とをAND素子37により論理積をとシ、AND素
子36の出力信号(第4図(f))と単安定マルチバイ
ブレータ48の出力信号(第4図(h))をAND素子
38で論理積をとる。その結果、上記AND素子37の
出力に第4図(g)に示すようにAND素子35の出力
信号(第4図(e))がそのまま現れ、AND素子38
の出力に第4図(h)に示すようにAND素子36の出
力信号(第4図(f))がそのまま現れる。
When the Q signal is passed through the monostable multivibrator 47, the waveform becomes as shown in FIG. 4), and when the Q signal is passed through the monostable multivibrator 48, the waveform becomes as shown in FIG. 4(n). Here, the case of leading power factor operation in the apparatus of the present invention, that is, the case of the operation chart as shown in FIG. 4 will be described. First, the output signal of the AND element 35 (FIG. 4(e)
) and the output signal of the monostable multivibrator 47 (Fig. 4-) are logically multiplied by the AND element 37, and the output signal of the AND element 36 (Fig. 4 (f)) and the output of the monostable multivibrator 48 are obtained. The signal (FIG. 4(h)) is logically multiplied by an AND element 38. As a result, as shown in FIG. 4(g), the output signal of the AND element 35 (FIG. 4(e)) appears as it is at the output of the AND element 37, and the AND element 38
As shown in FIG. 4(h), the output signal of the AND element 36 (FIG. 4(f)) appears as it is at the output.

その後OR素子41によって上記各出力信号の論理和を
とると、第4図(i)に示すようにインバータ装置の出
力電圧と出力電流の位相差に応じた時間幅を持つパルス
列が発生する。ここで、インバータ装置の出力周期は同
一の加熱コイル−が使用される場合には被加熱材の状態
により僅か30%程度しか変化しないので、単安定マル
チバイブレーク47.48の発生する時間幅は一定値に
設定してもよ゛い。一方、上記単安定マルチバイブレー
タ47゜48の出力信号を夫々反転素子49.50で反
転させ(第4図(1’) 、(q) ) 、上記AND
素子35.36とそれぞれ論理積をとってもAND亭子
39.40の出力は零になるので、第3図の内側点線で
囲まれる位相差検出回路1aの遅れ力率時における検出
信号は零である。
Thereafter, the respective output signals are logically summed by the OR element 41 to generate a pulse train having a time width corresponding to the phase difference between the output voltage and the output current of the inverter device, as shown in FIG. 4(i). Here, when the same heating coil is used, the output cycle of the inverter device changes by only about 30% depending on the condition of the heated material, so the time width in which the monostable multi-vibration break occurs is constant. You can also set it to a value. On the other hand, the output signals of the monostable multivibrators 47 and 48 are respectively inverted by inverting elements 49 and 50 (Fig. 4 (1') and (q)), and the above AND
Even if the AND terminals 39 and 40 are logically multiplied with the elements 35 and 36, the output of the AND terminals 39 and 40 becomes zero, so the detection signal of the phase difference detection circuit 1a surrounded by the inner dotted line in FIG. 3 at the lagging power factor is zero.

ところが第5図に示されるように、インバータ装置が遅
れ力率で運転される場合には前述の進み力率の場合とは
逆に、OR素子41の出力信号が零になり、OR素子4
2の出力信号はインバータ装置の出力′電圧と出力電流
の位相差に応じた時間幅を持′つパルス列となる。すな
わち、第3図の内側点線で囲まれる位相差検出回路1a
は進み力率の程度を検出する回路であり、同様に点線で
囲まれる位相差検出回路1bは遅れ力率の程度を検出す
る回路である。ここで遅れ力率の検出信号、すなわちO
R素子42の出力信号を−1のゲインを持つ反転増幅器
43によシ反転して負の電圧信号に変換すれば、インバ
ータ装置の力率が進むほどOR素子41の出力信号は正
の電圧でパルス幅が大きくな9、上記力率が遅れるほど
反転増幅器43の出力信号は負の電圧でパルス幅が大き
くなる。
However, as shown in FIG. 5, when the inverter is operated with a lagging power factor, the output signal of the OR element 41 becomes zero, contrary to the case of the leading power factor described above, and the output signal of the OR element 41 becomes zero.
The second output signal is a pulse train having a time width corresponding to the phase difference between the output voltage and the output current of the inverter device. That is, the phase difference detection circuit 1a surrounded by the inner dotted line in FIG.
is a circuit for detecting the degree of leading power factor, and the phase difference detection circuit 1b, which is similarly surrounded by a dotted line, is a circuit for detecting the degree of lagging power factor. Here, the lagging power factor detection signal, that is, O
If the output signal of the R element 42 is inverted by the inverting amplifier 43 having a gain of -1 and converted into a negative voltage signal, the output signal of the OR element 41 becomes a positive voltage as the power factor of the inverter increases. As the pulse width increases 9 and the power factor lags, the output signal of the inverting amplifier 43 becomes a negative voltage and the pulse width increases.

上記力率が1の場合、すなわちインバータ装置の出力電
圧波形と出力電流波形の位相差が零の場合には当然なが
ら上記の2者の出力信号はいずれも零となる。このよう
にして検出された位相差の信号は可変抵抗器で構成され
る力率設定器44の電圧信号との加qニで積分器23に
入力される。上記積分−器23の積分時定数は制御系の
安定性を考慮してインバータ装置のスイッチング周期よ
シはるかに大きく設定されており、上記積分時定数は上
記の位相差信号のパルス列の周期よシはるかに大きく、
上記積分器に入力される上記のパルス列はその平均電圧
値で表わしてよい。従って上記積分器23の出力電圧信
号すなわち電圧制御発振24の入力電圧信号は短期間に
おいてはほぼ一定値であり、上記電圧信号に比例した周
波数を持つパルス列の信号が上記電圧制御発振器の出力
に現れ(第4図(j))、上記信号のパルスがひとつ入
るたびに7リツプフロツプ25の出力Q、Qの論理レベ
ルは反転する(第4図(k)、(4)。上記Q、Qの信
号はベース駆動回路26a、27aによって増幅され、
トランジスタ素子3b〜6bにベース電流を流し、該ト
ランジスタ素子3b、6bと4b、5bを夫々対にして
交互に導通させて負荷である整合コンデンサ7および加
熱コイル8に交流電力を供給している。
When the power factor is 1, that is, when the phase difference between the output voltage waveform and the output current waveform of the inverter device is zero, the output signals of the two output signals are naturally zero. The phase difference signal detected in this way is input to the integrator 23 by adding it to the voltage signal of the power factor setting device 44 constituted by a variable resistor. The integration time constant of the integrator 23 is set much larger than the switching period of the inverter device in consideration of the stability of the control system, and the integration time constant is set much larger than the period of the pulse train of the phase difference signal. much larger,
The pulse train input to the integrator may be expressed by its average voltage value. Therefore, the output voltage signal of the integrator 23, that is, the input voltage signal of the voltage controlled oscillator 24, has a substantially constant value in a short period of time, and a pulse train signal having a frequency proportional to the voltage signal appears at the output of the voltage controlled oscillator. (Fig. 4 (j)), the logic levels of the outputs Q and Q of the 7 lip-flop 25 are inverted every time one pulse of the above signal is input (Fig. 4 (k), (4). is amplified by base drive circuits 26a and 27a,
A base current is passed through the transistor elements 3b to 6b, and the transistor elements 3b, 6b and 4b, 5b are made into pairs and alternately conductive to supply alternating current power to the matching capacitor 7 and heating coil 8, which are loads.

ここで、上記のインバータ装置の運転力率は以下に記す
動作によって所望値に一定に保たれる。
Here, the operating power factor of the inverter device described above is kept constant at a desired value by the operation described below.

インバータ装置が第4図に示されるように進み力率で運
転されている状態で、何らかの事情にょシ出力′亀圧と
出力電流の位相差が大きくなった時、すなわち力率が低
下したとすると、OR素子41より出力される進み力率
時の位相差信号の平均電圧値が増大する。この時、積分
器23は負帰還をかけられているので該積分器23の出
力電圧信号は減少し、電圧制御発振器24よ多出力され
るパルス列の周波数、並びにインバータ装置のスイッチ
ング周波数も減少することによりスイッチング周期が増
大する。上記スイッチング周期とは第4図に示されるS
、〜S4の時間間隔であシ、この間隔が増大することに
よシ、第4図中)に示す出方電流波形は第4図(a)に
示す出方電流波形に対して時間的に遅れの方向に進行す
ることになり、両者の位相差を減少させる。一方、前述
した運転状態で出力電圧と出力電流の位相差が何らかの
事情により逆に減少したとすると、上記の現象と逆の動
作が起こり最終的に両者の位相差を増大させるよう第3
図の回路が働く。すなわち、力率の変化に対してそれを
抑制するようK 1llJ l1illされ、積分器2
3の入力電圧が零になった時点、すなわちOR素子41
よ多出力される位相差信号が力率設定器44の電圧信号
の絶対値に一致した時点で上記積分器23の出力電圧は
一定になり、インバータ装置のスイッチング周波数も一
定になる。上記の位相差信号のパルスの時間幅をδ(秒
)、スイッチング周期をT(秒)とすれば、位相差信号
の平均電圧値はδ/Tに比例する。従ってδ/Tが一定
値になるということはスイッチング周期、すなわちイン
バータ装置のスイッチング周波数にかかわらず、スイッ
チング周期に対する位相差の時間幅が一定になシ、これ
は力率が一定になることに他ならない。
Suppose that the inverter is operated with a leading power factor as shown in Figure 4, and for some reason the phase difference between the output voltage and the output current becomes large, that is, the power factor decreases. , the average voltage value of the phase difference signal output from the OR element 41 at the time of a leading power factor increases. At this time, since negative feedback is applied to the integrator 23, the output voltage signal of the integrator 23 decreases, and the frequency of the pulse train outputted from the voltage controlled oscillator 24 and the switching frequency of the inverter device also decrease. This increases the switching period. The above switching period is S shown in Fig. 4.
, ~S4, and as this interval increases, the output current waveform shown in FIG. 4) becomes temporally different from the output current waveform shown in FIG. This will cause the phase difference between the two to decrease. On the other hand, if the phase difference between the output voltage and the output current were to decrease due to some reason in the above-mentioned operating condition, an operation opposite to the above phenomenon would occur, and the third output voltage would eventually increase the phase difference between the two.
The circuit shown in the figure works. That is, the integrator 2 is
When the input voltage of 3 becomes zero, that is, the OR element 41
When the phase difference signal that is output more frequently matches the absolute value of the voltage signal of the power factor setting device 44, the output voltage of the integrator 23 becomes constant, and the switching frequency of the inverter device also becomes constant. If the time width of the pulse of the phase difference signal is δ (seconds) and the switching period is T (seconds), then the average voltage value of the phase difference signal is proportional to δ/T. Therefore, the fact that δ/T is a constant value means that the time width of the phase difference with respect to the switching period is constant regardless of the switching period, that is, the switching frequency of the inverter device, and this means that the power factor is constant. No.

以上のように、本発明のインバータ装置は第5図に示す
ように遅れ力率で運転されている状態においては、反転
増幅器43よシ位相差信号カが負の電圧値で出力される
が、上記力率設定器44の電圧信号と比較されることに
よシ前述した進み力率の場合と同様に力率は一定に制御
される。また、上記力率設定器44を調整することによ
り、その電圧信号が負の値の場合は進み力率に、そして
その電圧信号が正の値の場合は遅れ力率に、及びその電
圧信号が零の場合は力率1に制量され、このように力率
値は自由に設定できる。
As described above, when the inverter device of the present invention is operated with a lagging power factor as shown in FIG. 5, the phase difference signal from the inverting amplifier 43 is outputted as a negative voltage value. By comparing it with the voltage signal from the power factor setter 44, the power factor is controlled to be constant as in the case of the leading power factor described above. In addition, by adjusting the power factor setter 44, when the voltage signal is a negative value, the power factor is set to a leading power factor, and when the voltage signal is a positive value, the power factor is set to a lagging power factor. In the case of zero, the power factor is limited to 1, and the power factor value can be set freely in this way.

なお、本発明のインバータ装置が進み力率または遅れ力
率のみで運転される場合は、第3図に示される進み力率
時の位相差検出回路(第3図(la))または遅れ力率
時の位相差検出回路(第3図(lb) ”)のいずれか
が不要であることはいう壕でもない。
Note that when the inverter device of the present invention is operated only with a leading power factor or a lagging power factor, the phase difference detection circuit at the leading power factor shown in FIG. 3 (FIG. 3 (la)) or the lagging power factor There is no need to say that any of the time phase difference detection circuits (Fig. 3 (lb)'') are unnecessary.

上記実施例ではインバータ装置の運転力率を監視する手
段としてインバータ装置の出力電圧および出力電流を検
出しているが、出力電圧のみを検出して制御回路で処理
することにより上記実施例と同様な効果が期待できる。
In the above embodiment, the output voltage and output current of the inverter device are detected as a means for monitoring the operating power factor of the inverter device, but by detecting only the output voltage and processing it in the control circuit, the same You can expect good results.

第6図は本発明の他の一実施例を示す。図中、1〜8,
14,19,20,25.31は第3図の同一符号のも
のと同様の構成要素を示す。第6図において、18aは
周波数−電圧変換器(以下、F−V変換器と呼ぶ)、5
2はコンデンサ、53は上記コンデンサの充電用抵抗器
、54は上記コンデンサの電荷放電用半導体スイッチ素
子、55はコンパレータ、44aは可変抵抗器で構成さ
れる力率設定器、57は論理反転素子、58.59はA
ND素子、60はOR素子、61は切換スイッチである
FIG. 6 shows another embodiment of the invention. In the figure, 1 to 8,
Reference numerals 14, 19, 20, 25, and 31 indicate the same components as those with the same reference numerals in FIG. In FIG. 6, 18a is a frequency-voltage converter (hereinafter referred to as an F-V converter);
2 is a capacitor, 53 is a resistor for charging the capacitor, 54 is a semiconductor switch element for discharging the charge of the capacitor, 55 is a comparator, 44a is a power factor setter composed of a variable resistor, 57 is a logic inversion element, 58.59 is A
ND element, 60 is an OR element, and 61 is a changeover switch.

第7図は第6図の実施例の動作チャート図を示し、この
図を用いて第6図の実施例について動作説明を行なう。
FIG. 7 shows an operation chart of the embodiment of FIG. 6, and the operation of the embodiment of FIG. 6 will be explained using this diagram.

上記他の実施例であるインバータ装置の主な回路構成は
第3図の実施例と同様であるから、出力電圧波形は第7
図(a)に、そして出力電流波形は第7図(b)に示す
ように第4または第5図の(a)、(b)とそれぞれ同
様である。第3図の実施例と同様にトランス14.コン
パレータ31によシ出力電圧は第7図(C)に示すよう
に論理回路レベルの波形に整形される。上記波形の方形
波列の周波数はインバータ装置の出力周波数と同一であ
る。
Since the main circuit configuration of the inverter device according to the other embodiment is the same as that of the embodiment shown in FIG.
The output current waveforms shown in FIG. 7(a) and FIG. 7(b) are similar to those of FIG. 4 or 5(a) and (b), respectively. Similar to the embodiment of FIG. 3, the transformer 14. The comparator 31 shapes the output voltage into a logic circuit level waveform as shown in FIG. 7(C). The frequency of the square wave train of the above waveform is the same as the output frequency of the inverter device.

従って、上記波形はF−V変換器18aによってインバ
ータ装置の出力周波数に比例した電圧に変換される(第
7図(d))。第6図中に点線で示した回路ICは電圧
制御発振器の一柚である。上記電圧により抵抗器53を
通してコンアーンサ52が充電され、上記コンデンサ5
2の′電圧(第6図中B点の電位ンが力率設定器44a
の電圧信号レベルを越えた瞬間にコンパレータ55の出
刃信号の論理レベルは’L’ (LowLevel)よ
りH’(High Leve l)になってフリップ7
0ツブ25の出力Q、6の論理レベルを反転させ、第3
図の実施例と同様にベース駆動回路19.20を通して
トランジスタ素子のスイッチング動作を行なわせている
。いま、切換スイッチ61が第6図の状態であると、フ
リップ70ツブ25の出力Q信号とコンパレータ31の
出力信号をAND素子58で論理積をとり(第7図(j
) ) 、上記フリップフロップ25の出力Q信号と、
コンパレータ31の出力信号を反転素子57に通した反
転信号をAND素子5aで論理積をとる(第7図(J)
)と、上記の2つのAND素子の出力信号をOR素子で
論理和でとった(i号は、第7図(k))に示すように
、インバータのスイッチング時点(第7図のS、〜84
)から出刃電圧が次に零になるまでの期間’H1までの
信号である。この信号によりスイッチ素子54を通じて
コンデンサ52を短い時定数で放電させてやれば、第6
図における543点の電位は第7図(e)に示すように
、出方電圧が零の時点から充電を開始し、力率設定器4
4aの電圧信号レベルに達した時点でただちに放電して
電位は零になシ、次に出力電圧が零に達した時点から充
電を開始する周期的な三角波の列となる。また、コンパ
レータ55の出刃信号は第7図(f)に示すパルス列と
なる。
Therefore, the above waveform is converted by the F-V converter 18a into a voltage proportional to the output frequency of the inverter device (FIG. 7(d)). The circuit IC indicated by the dotted line in FIG. 6 is a voltage controlled oscillator. The above voltage charges the condenser 52 through the resistor 53, and the capacitor 5
2' voltage (the potential at point B in Figure 6 is the power factor setter 44a).
At the moment when the voltage signal level of the comparator 55 exceeds the voltage signal level, the logical level of the blade signal of the comparator 55 changes from 'L' (Low Level) to H' (High Level), and the flip 7
Output Q of 0 tube 25, inverts the logic level of 6, and outputs the third
Similar to the embodiment shown in the figure, the switching operation of the transistor elements is performed through base drive circuits 19 and 20. Now, when the changeover switch 61 is in the state shown in FIG.
)), the output Q signal of the flip-flop 25, and
The output signal of the comparator 31 is passed through the inverting element 57, and the inverted signal is logically multiplied by the AND element 5a (FIG. 7(J)).
) and the output signals of the above two AND elements are logically summed using an OR element (No. i is shown in FIG. 7(k)). 84
) to the period 'H1 until the cutting voltage becomes zero next time. If this signal causes the capacitor 52 to be discharged with a short time constant through the switch element 54, the sixth
As shown in FIG. 7(e), the potential at 543 points in the figure starts charging from the time when the output voltage is zero, and the power factor setter 4
When the voltage signal level 4a is reached, the battery immediately discharges and the potential becomes zero, and then charging starts from the time the output voltage reaches zero, resulting in a periodic triangular wave train. Further, the cutting signal of the comparator 55 becomes a pulse train shown in FIG. 7(f).

ここで、F−V変換器18aの発生すZ゛電圧VF、抵
抗器53の抵抗値をR(ロ)、コンデンサ52の静電容
量をC(Plとし、時定数CR,を、出方電圧波形の半
周期に比較して大きく選択しておけば上記の三角波はほ
ぼ直線波形とみなすことができ、第6図の54a点の電
位VBは充電開始後t(秒)後においては以下の式で近
似的に表わされる。
Here, the Z' voltage VF generated by the F-V converter 18a, the resistance value of the resistor 53 as R(b), the capacitance of the capacitor 52 as C(Pl), and the time constant CR as the output voltage. If the waveform is selected to be larger than the half period of the waveform, the above triangular wave can be regarded as a nearly linear waveform, and the potential VB at point 54a in Fig. 6 is expressed by the following formula after t (seconds) after the start of charging. Approximately expressed as

なお、VFはインバータ装置の周波数fに比例した値で
あるので上式は ただし、VF=β・f(βは定数)である。上記VBが
力率設定器44aの電圧信号VRに達する(VB−VR
)までの時間(第7図中のTB )は上式よシ以下の式
で表わされる。
Note that since VF is a value proportional to the frequency f of the inverter device, the above equation, however, is VF=β·f (β is a constant). The above VB reaches the voltage signal VR of the power factor setter 44a (VB-VR
) (TB in FIG. 7) is expressed by the above equation and the following equation.

インバータ装置の出力電圧波形の半周期をT圧が零にな
るまでの時間Tδは第7図より明らかなように以下の式
で表わされる。
As is clear from FIG. 7, the time Tδ for the half cycle of the output voltage waveform of the inverter device until the T voltage becomes zero is expressed by the following equation.

上式を変形すれば以下の式となる。If the above formula is transformed, it becomes the following formula.

上式は、Tに対するTδの割合、す々わち出力電圧の半
周期に対して出力電流の波形(第7図中))が進んでい
る割合すなわち力率がインノ(−夕装置の出力周波数等
にかかわらず常に一定になることを示している。力率を
所望の値にするには、VRO力率設定器j4 aを調整
すればよい。上記力率設定器4.4 aを調整して電圧
信号を増大させてやれば第7図(e)から明らかなよう
にスイッチングの時点は遅れ、力率1にも調整可能であ
る。力率1の点よりVRを増大させても出力電圧が零に
達した時点でスイッチ素子54を導通させる信号が出る
ので、コンデンサ52は放電され、力率1の点が限界と
なる。一方スイッチ61を第6図と逆に切換えVRの設
定電圧を小さくしてスイッチングの時点を第8図に示す
ように出力電圧の半周期の前半分にすれば、これは遅れ
力率となり、この範囲でも自由に調整可能である。本実
施例は出力電流の検出が不要なため、回路構成が簡単に
なシ経済的である等の特徴がある。
The above equation shows that the ratio of Tδ to T, that is, the ratio at which the output current waveform (in Figure 7) advances with respect to the half cycle of the output voltage, that is, the power factor is It shows that it is always constant regardless of the power factor.To set the power factor to the desired value, just adjust the VRO power factor setter j4a.Adjust the power factor setter 4.4a above. If the voltage signal is increased by increasing the voltage signal, as is clear from Fig. 7(e), the switching time will be delayed and the power factor can be adjusted to 1.Even if VR is increased from the point where the power factor is 1, the output voltage will not change. When the voltage reaches zero, a signal is output that makes the switch element 54 conductive, so the capacitor 52 is discharged and the limit is reached at the point where the power factor is 1.Meanwhile, the switch 61 is switched in the opposite direction to that shown in Fig. 6 to change the set voltage of VR. If the switching time point is set to the first half of the half cycle of the output voltage as shown in Fig. 8, this becomes a lagging power factor, which can be freely adjusted within this range. Since detection is not required, the circuit configuration is simple and economical.

なお、上記の実施例では力率設定用としてコンパレータ
55の一方の比較電圧、すなわち力率設定器44aを使
用しているが、これを固定とじ抵抗53を可変とし第6
図のB点の充電時定数(前記(1)式のC−凡に相当す
る)を変える方法、すなわち、第7図(e)または第8
図(e)の三角波の傾きを変える方法、またはIi” 
−V変換器18aのゲイン(I]il述のβに相当する
)を変える方法(本方法も第7図(e)または第8図(
e)の三角波の傾きを変えることになる)でも前記(1
)式から明らかなように力率は一定に保たれ、上記の可
変要素によって自由に力率を設定できる。
In the above embodiment, one comparison voltage of the comparator 55, that is, the power factor setting device 44a is used for setting the power factor, but this can be changed by making the fixed closing resistor 53 variable.
A method of changing the charging time constant at point B in the figure (corresponding to C in equation (1) above), i.e., in Figure 7(e) or 8.
How to change the slope of the triangular wave in figure (e), or Ii”
- A method of changing the gain (I) of the V converter 18a (corresponding to β described above) (this method is also shown in FIG. 7(e) or FIG. 8(
(e) will change the slope of the triangular wave), but the above (1)
) As is clear from the equation, the power factor is kept constant and can be set freely by the variable elements mentioned above.

なお、上記のすべての実施例は電流形インバータ装置を
使用する場合であったが、電圧形インバータ装置を使用
する場合にも上記のすべての実施例が適用できる。すな
わち電圧形インバータ装置tま一般に電流形インバータ
装置とは逆波形であり、出力電圧波形は台形波、出力電
流波形は正弦波となるが、上記のすべての実施例は両者
の波形共に矩形波に整形して制御回路に入力しているの
で前述したような動作説明がそのまま適用でき、同様の
効果が期待できる。また、上記のすべての実施例は主回
路のスイッチング素子3〜6としてトランジスタを示し
ているが、GTOサイリスタ等自己消弧能力を持つ素子
なら適用できることは言うまでもない。
In addition, all the above-mentioned embodiments are cases where a current-source inverter device is used, but all the above-mentioned embodiments can also be applied when a voltage-source inverter device is used. In other words, a voltage source inverter generally has a waveform that is opposite to that of a current source inverter, and the output voltage waveform is a trapezoidal wave and the output current waveform is a sine wave, but in all of the above embodiments, both waveforms are square waves. Since the data is formatted and input to the control circuit, the operation explanation as described above can be applied as is, and similar effects can be expected. Furthermore, although all of the above embodiments show transistors as the switching elements 3 to 6 of the main circuit, it goes without saying that any element having a self-extinguishing ability such as a GTO thyristor can be applied.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、この発明によれば自己消弧型スイッチン
グ素子を用い、負荷の力率を常に監視及びフィードバッ
クする構成としたので、インバータ装置を負荷の変動に
かかわらず常に任意の力率においても非常に安定した運
転ができるようになり、また、力率を1で運転させるこ
とにより、インバータ装置への供給皮相電力および加熱
コイルの整合コンデンサの容量を極めて小さくでき、ゆ
えに装置1.の小形化、コストの大巾に削減できるイン
バータ装置が得られるという効果がある。
As described above, according to the present invention, since the self-extinguishing switching element is used and the power factor of the load is constantly monitored and fed back, the inverter device can be operated at any power factor regardless of load fluctuations. Very stable operation is now possible, and by operating at a power factor of 1, the apparent power supplied to the inverter device and the capacity of the matching capacitor of the heating coil can be made extremely small. This has the effect of providing an inverter device that can be made smaller and the cost can be significantly reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来のインバータ装置を示す電気回路図、第2
図は上記第1図のインバータ装置の動作図、第3図は本
発明のインバータ装置の一実施例を示す電気回路図、第
4図は上記第3図のインバータ装置の進み力率運転時の
動作図、第5図は上記第3図のインバータ装置の遅れ力
率運転時の動作図、第6図は本発明のインバータ装置の
他の一実施例を示す電気回路図、第7図は上記第6図の
インバータ装置の進み力率運転時の動作図、第8図は上
記第6図のインバータ装置、の遅れ力率運転時の動作図
である。 1・・・直流電源装置− 2・・・直流リアクトル、 3〜6・・・サイリスク素子、 3b〜6b・・・トランジスタ素子1 7・・・整合コンデンサ、 8・・・加熱コイル、 9〜12・・可飽和リアクトル、 13・・・トランス1 14・・・トランス、 15〜17・・・電圧レベル比較回路、18.18a・
・・周波数−電圧変換器、19・・・可変抵抗器、 20.21・・・AND素子、 22・・・OR素子、 23・・・積分器、 24・・・電圧制御発振器・ 25・・・フリップフロップ、 26.27・・・点弧用回路、 26a、27a・・・ペース駆動回路、31.32・・
・コンパレータ、 33.34・・・反転素子、 35〜40・・・AND素子、 41.42・・・OR素子、 43・・・反転増幅器、 44.44a・・・力率設定器、 45・・・変流器。 46・・・変換器、 47.48・・・単安定マルチバイブレーク、49.5
0・・・論理的反転素子、 52・・・コンデンサ、 53・・・充電用抵抗器、 54・・・半導体スイッチ素子、 55・・・コンパレータ、 58.59・・・AND素子、 60・・・OR素子、 61・・・切換スイッチ。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。 特許出願人 三菱電機株式会社 代理人 弁理士 加 藤 公 延、l””7pq・ J 第1図 (2 t、 t2 Lit−一一−−−−−−−−−−−−−−−第4図 第5図 第6図 r2 第7図 第8図 手続補正”書(自発) f、V許庁長宮殿 1、事件の表ボ ↑−願昭59−35288号2、発明
の名称 インバータ装置 3、補正をする者 代表者片山仁へ部 4、代 理 人 郵便番号 105 住 所 東京都港区西新橋1丁IN 4 M;10号5
、補正により増加する発明の数 1 7、補正の内容 (1)別紙の通り特許請求の範囲を補正する。 (21明細書をつぎのとおり訂正する。 8、添付書類の目録 補正後の特許請求の範囲を記載した畳面 1通以上 補正後の特許請求の範囲 (1)直流電源装置から被加熱材を誘導加熱する加熱コ
イルおよび整合コンデンサより属る負荷回路に父流電源
?供給する自己消弧型スイッチング素子によるブリッジ
構成の逆変換部と、上記逆変換部での出刃電圧波形をト
ランスにエリ検出して該出力電圧波形に同期した矩形波
に変換する第1の電圧レベル比較回路と、上記逆変換部
の出力′直流波形を電流検出器にて検出して該出力′電
流波形に同期した矩形波に変換する第2の電圧レベル比
較回路と、上記の第1の′「に圧レベル比較1ijl 
wrの発生する使形波および上記の第2の電圧レベル比
較回路の発生する矩形波の位相差VC応じた時間幅を有
する第1のパルス列を発生する位相差検出回路と。 電圧設T器により発生する一定電圧と上記第1のパルス
列を加算及び積分する積分器に、cv発生する電圧に比
1’AI Lだ周波数を有する第2のパルス列を発生す
る電圧制御発振器と、上記の第2のパルスタリに同期し
て出刃信号の電圧レベルを反転するフリップフロップの
出力信号を増幅して上記自己消弧型スイッチング素子を
導通させる駆動回路とで構成されることを特徴と1−る
インバータ装置。 +21万率が遅nている場合FCに、出刃電圧と出力覗
流の位相差の検出信号の電圧値の符号な力率が必んでい
る場合に比べ反転さぞたことを特徴とする特許8nぶの
範囲第1項記載のインバータ装置。 131頂流電源装置から、被加熱材を誘導加熱するリロ
熱コイルおよび整合コンデンサより成る負荷1塔に又流
布、源を供給する自己消弧型スイッチング水子によるグ
リッジ419成の逆変換部と、上記変換部での出力電圧
波形馨トランス眞て検出して、該追刀′電圧波形に同期
しfc矩形波VC変換Tる第1の抗圧レベル比較回路と
、上記の矩形波の周波数に比例した重圧2允生する周V
数−電圧変換器の出TJ’W圧により光電さnる充電回
路の光+1電圧か一五設定器にエフ発生する一定電圧以
上になるとパ?レス信号を発生する崇2の電圧レベル比
較回路と。 上記のパルス信号の発生後、上記出力電圧の領が杯にな
る1での期間上記光屯回路馨放屯させる放E回路と、上
記の第2の市川レベル比較回路の発生するパルス信号の
列に同期して出刃信号の電圧レベルを反転するフリップ
フロップの出力信号を増幅して上記自己消弧型スイッチ
ング素子を導通させる駆動回路とで構成さnたことを特
徴とするインバータ装置。
Figure 1 is an electric circuit diagram showing a conventional inverter device, Figure 2 is an electric circuit diagram showing a conventional inverter device.
The figure is an operational diagram of the inverter device shown in FIG. 1 above, FIG. 3 is an electric circuit diagram showing an embodiment of the inverter device of the present invention, and FIG. 4 is a diagram of the inverter device shown in FIG. 3 above during leading power factor operation. FIG. 5 is a diagram of the operation of the inverter shown in FIG. 3 during delayed power factor operation, FIG. 6 is an electric circuit diagram showing another embodiment of the inverter of the present invention, and FIG. 7 is the diagram of the operation of the inverter shown in FIG. FIG. 6 is an operational diagram of the inverter device during leading power factor operation, and FIG. 8 is an operational diagram of the inverter device of FIG. 6 during lagging power factor operation. 1... DC power supply device - 2... DC reactor, 3-6... Cyrisk element, 3b-6b... Transistor element 1 7... Matching capacitor, 8... Heating coil, 9-12 ...Saturable reactor, 13...Transformer 1 14...Transformer, 15-17...Voltage level comparison circuit, 18.18a.
... Frequency-voltage converter, 19... Variable resistor, 20.21... AND element, 22... OR element, 23... Integrator, 24... Voltage controlled oscillator, 25...・Flip-flop, 26.27... Ignition circuit, 26a, 27a... Pace drive circuit, 31.32...
- Comparator, 33.34... Inverting element, 35-40... AND element, 41.42... OR element, 43... Inverting amplifier, 44.44a... Power factor setter, 45. ··Current transformer. 46... Converter, 47.48... Monostable multi-bi break, 49.5
0...Logical inversion element, 52...Capacitor, 53...Charging resistor, 54...Semiconductor switch element, 55...Comparator, 58.59...AND element, 60...・OR element, 61... selector switch. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or equivalent parts. Patent Applicant: Mitsubishi Electric Co., Ltd. Agent, Patent Attorney: Kiminobu Kato, 7pq.J 4 Figure 5 Figure 6 Figure 6 r2 Figure 7 Figure 8 Procedural amendment document (spontaneous) f. 3. Person making the amendment Representative Hitoshi Katayama Dept. 4 Agent Postal code 105 Address Nishi-Shinbashi 1-chome IN 4 M, Minato-ku, Tokyo 10-5
, Number of inventions increased by amendment 1 7. Contents of amendment (1) The scope of claims will be amended as shown in the attached sheet. (21 Specification is amended as follows. 8. Tatami surface stating the scope of claims after amendment of the list of attached documents. Scope of claims after amendment of one or more copies. (1) The material to be heated from the DC power supply There is an inverse conversion section with a bridge configuration using a self-extinguishing switching element that supplies father current power to the load circuit connected to the heating coil that performs induction heating and a matching capacitor, and the voltage waveform in the above inverse conversion section is detected by the transformer. a first voltage level comparator circuit that converts the output voltage waveform into a rectangular wave synchronized with the output voltage waveform, and a current detector detects the output DC waveform of the inverse converter and converts the output voltage waveform into a rectangular wave synchronized with the output voltage waveform. a second voltage level comparison circuit that converts the
a phase difference detection circuit that generates a first pulse train having a time width according to a phase difference VC between a square wave generated by the waveform wr and a rectangular wave generated by the second voltage level comparison circuit; an integrator that adds and integrates the constant voltage generated by the voltage setting device and the first pulse train; and a drive circuit that amplifies the output signal of a flip-flop that inverts the voltage level of the blade signal in synchronization with the second pulse tally and makes the self-extinguishing switching element conductive.1- Inverter device. Patent No. 8, which is characterized in that when the +210,000 factor is slower than when the FC must have a power factor with the sign of the voltage value of the detection signal of the phase difference between the cutting voltage and the output peeking current, the power factor is reversed. The inverter device according to item 1. 131 top current power supply device to a load tower consisting of a relothermal coil and a matching capacitor for inductively heating the material to be heated; A first anti-pressure level comparison circuit which detects the output voltage waveform of the converter and converts it into an FC rectangular wave in synchronization with the voltage waveform, and which is proportional to the frequency of the rectangular wave. The heavy pressure 2 The growing circumference V
If the voltage +1 voltage of the charging circuit that is photoelectrically generated by the output TJ'W voltage of the number-voltage converter exceeds a certain voltage that is generated by the setting device, it will turn off. The voltage level comparator circuit of Sou 2 that generates the response signal. After the above pulse signal is generated, a sequence of pulse signals generated by the above-mentioned light emission circuit and the above-mentioned second Ichikawa level comparison circuit for a period of 1 in which the output voltage reaches its full potential. and a drive circuit that amplifies the output signal of a flip-flop that inverts the voltage level of the blade signal in synchronization with the inverter and makes the self-extinguishing switching element conductive.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1) 直流電源装置から被加熱材を誘導加熱する加熱
コイルおよび整合コンデンサよ構成る負荷回路に交流電
源を供給する自己消弧型スイッチング素子によるブリッ
ジ構成の逆変換部と、上記逆変換部での出力電圧波形を
トランスによシ検出して該出力電圧波形に同期した矩形
波に変換する第1の電圧レベル比較回路と、上記逆変換
部の出力電流波形を電流検出器にて検出して該出力電流
波形に同期した矩形波に変換する第2の電圧レベル比較
回路と、上記の第1の電圧レベル比較回路の発生する矩
形波および上記の第2の電圧レベル比較回路の発生する
矩形波の位相差に応じた時間幅を有する第1のパルス列
を発生する位相差検出回路と、電圧設定器によp発生す
る一定電圧と上記第1のパルス列を加算及び積分する積
分器により発生する電圧に比例した周波数を有する第2
のパルス列を発生する電圧制御発振器と、上記の第2の
パルス列に同期して出力信号の電圧レベルを反転するフ
リップフロップの出力信号を増幅して上記自己消弧型ス
イッチング素子を導通させる駆動回路とで構成されるこ
とを特徴とするインバータ装置。
(1) An inverse conversion section with a bridge configuration using a self-extinguishing switching element that supplies AC power from a DC power supply device to a load circuit consisting of a heating coil that inductively heats a material to be heated and a matching capacitor; a first voltage level comparison circuit that detects the output voltage waveform of the output voltage waveform using a transformer and converts it into a rectangular wave synchronized with the output voltage waveform; and a current detector that detects the output current waveform of the inverse conversion section. a second voltage level comparison circuit that converts the output current waveform into a rectangular wave synchronized with the output current waveform; a rectangular wave generated by the first voltage level comparison circuit; and a rectangular wave generated by the second voltage level comparison circuit. a phase difference detection circuit that generates a first pulse train having a time width corresponding to the phase difference of; and a voltage generated by an integrator that adds and integrates the constant voltage generated by the voltage setting device and the first pulse train. the second with a frequency proportional to
a voltage-controlled oscillator that generates a pulse train; and a drive circuit that amplifies the output signal of a flip-flop that inverts the voltage level of the output signal in synchronization with the second pulse train to make the self-extinguishing switching element conductive. An inverter device comprising:
(2)力率が遅れている場合には、出力電圧と出力電流
の位相差の検出信号の電圧値の符号を力率が進んでいる
場合に比べ反転させた仁とを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載のインバータ装置。
(2) A patent claim characterized in that when the power factor lags, the sign of the voltage value of the detection signal of the phase difference between the output voltage and the output current is inverted compared to when the power factor leads. The inverter device according to item 1.
(3)直流電源装置から、被加熱材を誘導加熱する加熱
コイルおよび整合コンデンサよ構成る負荷回路に交流電
源を供給する自己消弧型スイッチング素子によるブリッ
ジ構成の逆変換部と、上記変換部での出力電圧波形をト
ランスにて検出して、該出力′重圧波形に同期した矩形
波に変換する第1の電圧レベル比較回路と、上記の矩形
波の周波数に比例した電圧を発生する周波数−電圧変換
器の出力電圧によシ充電される充電回路の充電電圧が電
圧設定器により発生する一定電圧以上になるとパルス信
号を発生する第2の電圧レベル比較回路と、上記のパル
ス信号の発生後、上記出力電圧の値が零になるまでの期
間上記充電回路を放電5させる放電回路と、上記の第2
の電圧レベル比較回路の発生するパルス信号の列に同期
して出力信号の電圧レベルを反転するフリップフロップ
の出力信号を増幅して上記自己消弧型スイッチング素子
を導通させる駆動回路とで構成されたことを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載のイン・ぐ−夕装置。
(3) An inverse conversion section with a bridge configuration using a self-extinguishing switching element that supplies AC power from the DC power supply to a load circuit consisting of a heating coil that inductively heats the material to be heated and a matching capacitor, and the above conversion section. a first voltage level comparator circuit that detects the output voltage waveform of the output voltage using a transformer and converts it into a rectangular wave synchronized with the output pressure waveform; and a frequency-voltage circuit that generates a voltage proportional to the frequency of the rectangular wave. a second voltage level comparison circuit that generates a pulse signal when the charging voltage of the charging circuit charged by the output voltage of the converter exceeds a certain voltage generated by the voltage setting device; a discharging circuit that discharges the charging circuit for a period until the value of the output voltage becomes zero;
and a drive circuit that inverts the voltage level of the output signal in synchronization with the train of pulse signals generated by the voltage level comparator circuit and amplifies the output signal of the flip-flop to make the self-extinguishing switching element conductive. An in-game device according to claim 1, characterized in that:
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2701569A1 (en) * 1993-02-16 1994-08-19 Serthel Method and circuit for power measurement and regulation, for inductor circuits with heavy alternating current and at high frequency
WO2005124498A1 (en) * 2004-06-21 2005-12-29 Xantrex International Output power factor control of pulse-width modulated inverter
CN110752745A (en) * 2019-10-30 2020-02-04 渤海大学 Composite power control system of impedance self-matching type induction heating inverter power supply

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50134128A (en) * 1974-04-17 1975-10-24
JPS56107793A (en) * 1980-01-29 1981-08-26 Toshiba Corp Controlling method of inverter
JPS58165671A (en) * 1982-03-25 1983-09-30 Mitsubishi Electric Corp Current type inverter device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50134128A (en) * 1974-04-17 1975-10-24
JPS56107793A (en) * 1980-01-29 1981-08-26 Toshiba Corp Controlling method of inverter
JPS58165671A (en) * 1982-03-25 1983-09-30 Mitsubishi Electric Corp Current type inverter device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2701569A1 (en) * 1993-02-16 1994-08-19 Serthel Method and circuit for power measurement and regulation, for inductor circuits with heavy alternating current and at high frequency
WO2005124498A1 (en) * 2004-06-21 2005-12-29 Xantrex International Output power factor control of pulse-width modulated inverter
US7660139B2 (en) 2004-06-21 2010-02-09 Xantrex International Output power factor control of pulse-width modulated inverter
CN110752745A (en) * 2019-10-30 2020-02-04 渤海大学 Composite power control system of impedance self-matching type induction heating inverter power supply

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