JP2005065473A - Three-phase power supply phase interruption detection circuit and high-frequency heating apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、三相電源相欠落検知回路および高周波加熱装置に関し、特に、三相電源から電力を供給され、三相電源の3線の電源ラインの中の少なくとも1線が欠落した場合でも当該欠落を検知できる、三相電源相欠落検知回路および高周波加熱装置に関する。 The present invention relates to a three-phase power supply phase missing detection circuit and a high-frequency heating device, and in particular, even when power is supplied from a three-phase power supply and at least one of the three-phase power supply lines of the three-phase power supply is missing. The present invention relates to a three-phase power supply phase loss detection circuit and a high-frequency heating device.
従来から、大電力の供給を受けるために、マイクロ波発生装置等において、三相電源から電力の供給を受けるものがあり、そのような装置についての技術が、種々、開示されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in order to receive a large amount of power, some microwave generators and the like receive power from a three-phase power source, and various techniques for such devices have been disclosed.
たとえば、特許文献1には、マイクロ波発生装置において、3個のマグネトロンでマイクロ波を発生させる際、3相電源の各相間に接続した3個のフィラメントトランスを用いて各マグネトロン管のフィラメントへ給電し、また、各マグネトロンのアノードへは、給電を1個の3相電力調整器によって調整した3相交流電圧を各相間に接続した3つの高圧トランスによって変圧して給電することにより、大電力のマイクロ波を安価な構成で出力できるようにする技術が開示されている。 For example, in Patent Document 1, when microwaves are generated by three magnetrons in a microwave generator, power is supplied to the filaments of each magnetron tube using three filament transformers connected between phases of a three-phase power source. In addition, the anode of each magnetron is transformed by a three-phase AC voltage adjusted by a single three-phase power regulator and transformed by three high-voltage transformers connected between the phases. A technique for enabling microwaves to be output with an inexpensive configuration is disclosed.
また、従来における、三相電源から電力の供給を受ける装置の一例として、図13に模式的に示された電気的構成を有する装置を挙げることができる。 Further, as an example of a conventional apparatus that receives power supply from a three-phase power source, an apparatus having an electrical configuration schematically shown in FIG. 13 can be cited.
図13に示された装置では、インバータ回路1を含む回路が、三相電源100から、電力を供給されている。具体的には、図13に示された装置では、インバータ回路1が、コイル8およびコンデンサ9から構成される平滑回路、および、整流回路3を介して、三相電源100に接続されている。インバータ回路1の駆動は、制御回路5により、駆動回路2を介して制御されている。また、整流回路3は、三相電源100のR相、S相およびT相のそれぞれと、リレースイッチ11,12,13を介して接続されているが、当該リレースイッチ11,12,13の開閉は、リレー駆動回路4によって制御される。リレー駆動回路4は、電源回路A6から電力の供給を受け、制御回路5は、電源回路B7から電力の供給を受ける。電源回路A6は、三相電源100のR相とS相に接続されることにより、三相電源100から電力を供給されている。電源回路B7は、三相電源100のR相とT相に接続されることにより、三相電源100から電力を供給されている。
図13に示したような装置において、三相電源100のR相、S相、T相のいずれか1相のみが欠落した場合、電源回路A6と電源回路B7において、欠落した相に接続されている方の回路は電力の供給に影響を受けるが、当該欠落した層に接続されていない方の回路は電力の供給は影響を受けない。したがって、三相電源100のR相、S相、T相のいずれか1相のみが欠落した場合、リレー駆動回路4と制御回路5の、いずれか一方は動作に影響を受けないが、他方は動作に影響を受けるという事態が生じる。
In the apparatus as shown in FIG. 13, when only one of the R phase, S phase, and T phase of the three-
つまり、従来、三相電源から電力の供給を受ける図13に示したような装置において、三相電源のR相、S相、T相のいずれか1相のみが欠落した場合には、当該装置の動作状況からは、当該欠落の影響が判断しにくいという問題があった。 In other words, in the conventional apparatus as shown in FIG. 13 that receives power supply from the three-phase power supply, when only one of the R-phase, S-phase, and T-phase of the three-phase power supply is missing, the apparatus There is a problem in that it is difficult to determine the effect of the lack from the operating state of.
本発明は、かかる実情に鑑み考え出されたものであり、その目的は、三相電源のいずれか1相のみが欠落した場合でも、当該欠落を検知できる、三相電源相欠落検知回路および高周波加熱装置を提供することである。 The present invention has been conceived in view of such a situation, and an object of the present invention is to detect a missing three-phase power supply phase and a high-frequency signal, even when only one phase of the three-phase power supply is missing. It is to provide a heating device.
本発明のある局面に従った三相電源相欠落検知回路は、第1、第2、および、第3の相を介して電力を供給する三相電源についての相欠落検知回路であって、前記三相電源の前記第1および第2の相に接続される第1の回路部と、前記三相電源の前記第2および第3の相に接続される第2の回路部とを含み、前記第1の回路部は、前記第1および第2の相の双方から電圧を印加されているときと、前記第1または前記第2の相の少なくとも一方からの電圧が印加されていないときとで、異なる信号を出力し、前記第2の回路部は、前記第2および第3の相の双方から電圧を印加されているときと、前記第2または前記第3の相の少なくとも一方からの電圧が印加されていないときとで、異なる信号を出力することを特徴とする。 A three-phase power supply phase loss detection circuit according to an aspect of the present invention is a phase loss detection circuit for a three-phase power supply that supplies power via first, second, and third phases, Including a first circuit portion connected to the first and second phases of a three-phase power source, and a second circuit portion connected to the second and third phases of the three-phase power source, The first circuit portion is applied when a voltage is applied from both the first and second phases and when a voltage is applied from at least one of the first or second phase. The second circuit unit outputs a different signal when the voltage is applied from both the second and third phases, and the voltage from at least one of the second or third phase. It is characterized in that different signals are output when no is applied.
本発明のある局面に従うと、第1の回路部の出力する信号を検知することにより、少なくとも第1の相または第2の相部のいずれか一方が欠落したことが検知できる。また、第2の回路部の出力する信号を検知することにより、少なくとも第2の相または第3の相のいずれか一方が欠落したことが検知できる。 According to an aspect of the present invention, it is possible to detect that at least one of the first phase and the second phase is missing by detecting a signal output from the first circuit unit. Further, by detecting a signal output from the second circuit unit, it can be detected that at least one of the second phase and the third phase is missing.
また、本発明に従った三相電源相欠落検知回路では、前記第1の回路部は、第1のコンデンサと、前記第1の相からの電圧の印加のタイミングおよび前記第2の相からの電圧の印加のタイミングに応じて前記第1のコンデンサに充電を行なう第1の充電手段と、前記第1のコンデンサの電位に応じて異なる信号を出力する第1の信号出力手段とを備え、前記第2の回路部は、第2のコンデンサと、前記第2の相からの電圧の印加のタイミングおよび前記第3の相からの電圧の印加のタイミングに応じて前記第2のコンデンサに充電を行なう第2の充電手段と、前記第2のコンデンサの電位に応じて異なる信号を出力する第2の信号出力手段とを備えることが好ましい。 In the three-phase power supply phase loss detection circuit according to the present invention, the first circuit unit includes a first capacitor, a timing of applying a voltage from the first phase, and a voltage from the second phase. First charging means for charging the first capacitor according to the timing of voltage application, and first signal output means for outputting a different signal according to the potential of the first capacitor, The second circuit unit charges the second capacitor in accordance with the timing of applying the voltage from the second capacitor and the voltage from the second phase and the timing of applying the voltage from the third phase. It is preferable to include a second charging unit and a second signal output unit that outputs different signals according to the potential of the second capacitor.
これにより、第1または第2の相が欠落し少なくともこれらの一方からの電圧の印加がなくなると、双方から電圧が印加されている状態と比較して第1のコンデンサに充電される電力量が変化し、これに応じて、第1のコンデンサの電位にも変化が生じる。したがって、第1の信号出力手段の出力する信号を検知することにより、第1または第2の相の少なくとも一方が欠落していることを検知することができる。また、第2または第3の相が欠落し少なくともこれらの一方からの電圧の印加がなくなると、双方から電圧が印加されている状態と比較して第2のコンデンサに充電される電力量が変化し、これに応じて、第2のコンデンサの電位にも変化が生じる。したがって、第2の信号出力手段の出力する信号を検知することにより、第2または第3の相の少なくとも一方が欠落していることを検知することができる。 As a result, when the first or second phase is lost and voltage application from at least one of them is no longer applied, the amount of power charged in the first capacitor compared to the state in which voltage is applied from both sides is reduced. In response, the potential of the first capacitor also changes. Therefore, by detecting the signal output from the first signal output means, it is possible to detect that at least one of the first or second phase is missing. Further, when the second or third phase is missing and voltage application from at least one of these is eliminated, the amount of power charged in the second capacitor changes compared to the state in which voltage is applied from both. In response to this, the potential of the second capacitor also changes. Therefore, by detecting the signal output from the second signal output means, it is possible to detect that at least one of the second or third phase is missing.
本発明の他の局面に従った高周波加熱装置は、第1、第2、および、第3の相を備えた三相電源から、当該第1〜第3の相を介して電力を供給される高周波加熱装置であって、加熱手段と、前記三相電源から前記加熱手段への電力の供給を制御する電力供給制御手段と、前記三相電源と前記電力供給制御手段との間に接続され、当該三相電源の相欠落を検知する相欠落検知手段とを含み、前記相欠落検知手段は、前記三相電源の前記第1および第2の相に接続される第1の回路部と、前記三相電源の前記第2および第3の相に接続される第2の回路部とを備え、前記第1の回路部は、前記第1および第2の相の双方から電圧を印加されているときと、前記第1または前記第2の相の少なくとも一方からの電圧が印加されていないときとで、異なる信号を出力し、前記第2の回路部は、前記第2および第3の相の双方から電圧を印加されているときと、前記第2または前記第3の相の少なくとも一方からの電圧が印加されていないときとで、異なる信号を出力することを特徴とする。 A high-frequency heating device according to another aspect of the present invention is supplied with electric power from a three-phase power source having first, second, and third phases via the first to third phases. A high-frequency heating device, connected between the heating means, the power supply control means for controlling the supply of power from the three-phase power supply to the heating means, the three-phase power supply and the power supply control means, Phase loss detection means for detecting phase loss of the three-phase power supply, wherein the phase loss detection means includes a first circuit unit connected to the first and second phases of the three-phase power supply, And a second circuit portion connected to the second and third phases of a three-phase power source, and the first circuit portion is applied with a voltage from both the first and second phases. And when no voltage is applied from at least one of the first and second phases. And the second circuit unit receives a voltage from both the second and third phases and a voltage from at least one of the second or third phase. Different signals are output when not applied.
本発明の他の局面に従うと、第1の回路部の出力する信号を検知することにより、高周波加熱装置が電力を供給される三相電源において少なくとも第1の相または第2の相のいずれか一方が欠落したことが、当該高周波加熱装置において検知できる。また、第2の回路部の出力する信号を検知することにより、高周波加熱装置が電力を供給される三相電源において少なくとも第2の相または第3の相のいずれか一方が欠落したことが、当該高周波加熱装置において検知できる。 According to another aspect of the present invention, at least one of the first phase and the second phase is detected in a three-phase power supply to which the high-frequency heating device is supplied with power by detecting a signal output from the first circuit unit. It can be detected in the high-frequency heating device that one of them is missing. Further, by detecting a signal output from the second circuit unit, at least one of the second phase or the third phase is missing in the three-phase power source to which the high-frequency heating device is supplied, It can detect in the said high frequency heating apparatus.
また、本発明に従った高周波加熱装置では、前記電力供給制御手段は、前記第1および第2の相に接続され、当該第1および第2の相から供給される電力を整流する第1の整流回路と、前記第2および第3の相に接続され、当該第2および第3の相から供給される電力を整流する第2の整流回路と、前記第3および第1の相に接続され、当該第3および第1の相から供給される電力を整流する第3の整流回路とを備え、前記加熱手段は、前記第1〜第3の整流回路のそれぞれに接続されたマグネトロンを備えることが好ましい。 In the high-frequency heating device according to the present invention, the power supply control means is connected to the first and second phases, and the first rectifying the power supplied from the first and second phases. A rectifier circuit, connected to the second and third phases, connected to the second and third phases, a second rectifier circuit for rectifying power supplied from the second and third phases, and the third and first phases A third rectifier circuit that rectifies the power supplied from the third and first phases, and the heating means includes a magnetron connected to each of the first to third rectifier circuits. Is preferred.
これにより、高周波加熱装置において、三相電源の三相それぞれの相間に整流回路が用いられるため、三相電源に対して三相が単一の整流回路で整流される際に予測される高調波電流の発生を回避できる。 As a result, in the high-frequency heating device, a rectifier circuit is used between each of the three phases of the three-phase power supply, so that the harmonics predicted when the three phases are rectified by a single rectifier circuit with respect to the three-phase power supply Generation of current can be avoided.
また、本発明に従った高周波加熱装置では、前記第1の回路部は、第1のコンデンサと、前記第1の相からの電圧の印加のタイミングおよび前記第2の相からの電圧の印加のタイミングに応じて前記第1のコンデンサに充電を行なう第1の充電手段と、前記第1のコンデンサの電位に応じて異なる信号を出力する第1の信号出力手段とを備え、前記第2の回路部は、第2のコンデンサと、前記第2の相からの電圧の印加のタイミングおよび前記第3の相からの電圧の印加のタイミングに応じて前記第2のコンデンサに充電を行なう第2の充電手段と、前記第2のコンデンサの電位に応じて異なる信号を出力する第2の信号出力手段とを備えることが好ましい。 In the high-frequency heating device according to the present invention, the first circuit section includes a first capacitor, a timing of voltage application from the first phase, and a voltage application from the second phase. A first charging means for charging the first capacitor according to timing; and a first signal output means for outputting a different signal according to the potential of the first capacitor; A second capacitor that charges the second capacitor in accordance with a voltage application timing from the second phase and a voltage application timing from the third phase. And a second signal output means for outputting different signals according to the potential of the second capacitor.
これにより、高周波加熱装置が電力を供給される三相電源において第1または第2の相が欠落し少なくともこれらの一方からの電圧の印加がなくなると、高周波加熱装置において、双方から電圧が印加されている状態と比較して第1のコンデンサに充電される電力量が変化し、これに応じて、第1のコンデンサの電位にも変化が生じる。したがって、高周波加熱装置において、第1の信号出力手段の出力する信号を検知することにより、第1または第2の相の少なくとも一方が欠落していることを検知することができる。また、高周波加熱装置が電力を供給される三相電源において第2または第3の相が欠落し少なくともこれらの一方からの電圧の印加がなくなると、高周波加熱装置において、双方から電圧が印加されている状態と比較して第2のコンデンサに充電される電力量が変化し、これに応じて、第2のコンデンサの電位にも変化が生じる。したがって、高周波加熱装置において、第2の信号出力手段の出力する信号を検知することにより、第2または第3の相の少なくとも一方が欠落していることを検知することができる。 Accordingly, when the first or second phase is lost in the three-phase power supply to which the high-frequency heating device is supplied with power and voltage application from at least one of these is eliminated, voltage is applied from both sides in the high-frequency heating device. The amount of power charged in the first capacitor changes compared to the current state, and the potential of the first capacitor also changes accordingly. Accordingly, in the high-frequency heating device, it is possible to detect that at least one of the first or second phase is missing by detecting the signal output from the first signal output means. In addition, when the second or third phase is lost in the three-phase power source to which the high-frequency heating device is supplied and at least one of the voltages is not applied, the high-frequency heating device is applied with the voltage from both sides. The amount of electric power charged in the second capacitor is changed as compared with the current state, and the potential of the second capacitor is also changed accordingly. Therefore, in the high-frequency heating device, it is possible to detect that at least one of the second or third phase is missing by detecting the signal output from the second signal output means.
本発明によると、第1の回路部および第2の回路部の出力する信号を検知することにより、第1〜第3の相のいずれか1相のみにおいて欠落が生じた場合であっても、当該欠落を検知できる。 According to the present invention, by detecting the signals output from the first circuit unit and the second circuit unit, even if a loss occurs only in any one of the first to third phases, The lack can be detected.
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態である三相電源相欠落検知回路を含む装置の電気的構成を模式的に示す図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram schematically showing an electrical configuration of an apparatus including a three-phase power supply phase loss detection circuit according to a first embodiment of the present invention.
図1を参照して、図1に示す装置は、インバータ回路1と、インバータ回路1から電力の供給を受け食品等に対する加熱動作を実行する加熱部15とを含む。図1に示す装置は、加熱部15がマグネトロンまたは加熱コイルを含む、電子レンジや電磁調理器等の加熱調理装置である。なお、本発明に従った三相電源相欠落検知回路を含む装置は、加熱調理装置に限定されず、三相電源から電力を供給されるものであればどのような装置であっても良い。
Referring to FIG. 1, the apparatus shown in FIG. 1 includes an inverter circuit 1 and a
図1に示す装置は、図13に示した装置と同様に、三相電源100から電力を供給されることに加えて、駆動回路2、整流回路3、リレー駆動回路4、制御回路5、電源回路A6、電源回路B7、コイル8、コンデンサ9、および、リレースイッチ11〜13を含むが、これらの動作は、図13を用いて説明したものと同様であるので、ここでは説明を繰返さない。そして、図1に示す装置は、さらに、回路部20および回路部30を含む。
1 is supplied with electric power from the three-
回路部20は、三相電源100のR相に接続されたダイオード22、三相電源100のS相に接続されたダイオード23、ダイオード22,23の出力側にベース端子を接続されたトランジスタ24、トランジスタ24のコレクタ側に接続された電源25およびコンデンサ26、トランジスタ24のコレクタ側に−側の入力端子を接続されたコンパレータ21、ならびに、コンパレータ21の+側の入力端子に接続された電源27を含む。また、図1中では、トランジスタ24のコレクタ側の端子と電源25との間にある点をP点とし、トランジスタ24のベース側の端子とダイオード22,23との間にある点をM点としている。また、回路部20は、M点とダイオード22,23の間に接続された抵抗20A,20B、M点と接地されている点の間に接続された抵抗20C、P点と電源25との間に接続された抵抗20D、P点とコンパレータ21の−側の入力端子との間に接続された抵抗20E、コンパレータ21の+側の入力端子と電源27との間に接続された抵抗20F、および、コンパレータ21の+側の入力端子と接地されている点との間に接続された抵抗20Gを含む。そして、トランジスタ24のエミッタ側の端子は接地されている。
The
また、回路部30は、三相電源100のS相に接続されたダイオード32、三相電源100のT相に接続されたダイオード33、ダイオード32,33の出力側にベース端子を接続されたトランジスタ34、トランジスタ34のコレクタ側に接続された電源35およびコンデンサ36、トランジスタ34のコレクタ側に−側の入力端子を接続されたコンパレータ31、ならびに、コンパレータ31の+側の入力端子に接続された電源37を含む。また、図1中では、トランジスタ34のコレクタ側の端子と電源35との間にある点をQ点とし、トランジスタ34のベース側の端子とダイオード32,33との間にある点をN点としている。また、回路部30は、N点とダイオード32,33の間に接続された抵抗30A,30B、N点と接地されている点の間に接続された抵抗30C、Q点と電源35との間に接続された抵抗30D、Q点とコンパレータ31の−側の入力端子との間に接続された抵抗30E、コンパレータ31の+側の入力端子と電源37との間に接続された抵抗30F、および、コンパレータ31の+側の入力端子と接地されている点との間に接続された抵抗30Gを含む。そして、トランジスタ34のエミッタ側の端子は接地されている。
The
図2に、三相電源100のR相およびS相から正常に電力が供給されている場合の、回路部20における回路動作を説明するための図を示す。
FIG. 2 is a diagram for explaining the circuit operation in the
図2(A)はM点の電位の、図2(B)はP点の電位の、図2(C)はコンパレータ21の+側の端子および−側端子への入力電位の、図2(D)はコンパレータ21が出力する信号の、それぞれ、時間tの変化に対する変化を示している。
2A shows the potential at the point M, FIG. 2B shows the potential at the point P, FIG. 2C shows the input potential to the + side terminal and the − side terminal of the
三相電源100のR相とS相から供給される交流の電力は、ダイオード22,23で整流されるため、図2(A)に示すように、M点における電位は、全波整流されたような波形となっている。これは、R相から供給される電力が半端整流されたものと、S相から供給される電力が半端整流されたものとが、交互に出現していると考えられる。
Since AC power supplied from the R phase and S phase of the three-
M点における電位がトランジスタ24のバイアス電位(VB)に達すると、トランジスタ24に電流が流れる。トランジスタ24に電流が流れることにより、図2(B)に示すように、P点の電位が、電位V1から0へと低下する。なお、P点の電位は、図2(A)および図2(B)に示すように、M点の電位の変化に応じて、時間T1だけ電位V1となった後0となる状態を繰返している。
When the potential at the point M reaches the bias potential (VB) of the
トランジスタ24が電流を流さない状態では、コンデンサ26は充電を行ない、トランジスタ24に電流が流れると、コンデンサ26は放電を行なう。コンデンサ26の電位は、電源25の電位と当該コンデンサ26が充電を開始してから放電するまでの時間の長さに依存する。
When the
電源27からコンパレータ21の+側端子に入力される電位は、コンデンサ26が時間T1だけ充電を行なった電位よりも所定の値だけ高い電位とされている。
The potential input from the
これにより、コンパレータ21では、M点における電位が図2(A)に示したように変化した場合には、常に、図2(C)に示すように、+側端子に入力される電位の方が−側端子に入力される電位よりも高くなる。これに応じて、コンパレータ21は、図2(D)に示すように、常に、High(H)の信号を出力する。
Thereby, in the
図3に、三相電源100のR相またはS相のいずれか一方が欠落した場合の、回路部20における回路動作を説明するための図を示す。なお、図3(A)はM点の電位の、図3(B)はP点の電位の、図3(C)はコンパレータ21の+側の端子および−側端子への入力電位の、図3(D)はコンパレータ21が出力する信号の、それぞれ、時間tの変化に対する変化を示している。
FIG. 3 is a diagram for explaining the circuit operation in the
三相電源100のR相またはS相のいずれか一方が欠落すると、M点の電位は、図3(A)に示すように、当該いずれか一方から供給された電力が半端整流されたものとなる。これにより、M点の電位がバイアス電位VB以上となる期間が短くなるため、P点の電位は、図3(B)に示すように、図2に示した時間T1よりも長い時間T2の間、電位V1の値を取るようになる。このように、P点の電位が、時間T2だけ電位V1を維持した後0となる変化を繰返すことにより、コンデンサ26が1回充電してから放電するまでの間の時間(T2)が、図2を用いて説明した場合における時間(T1)長くなる。このため、コンデンサ26からコンパレータ21の−側端子に入力される電位は、図2を用いて説明した場合よりも高くなる。
If either the R phase or the S phase of the three-
電源27からコンパレータ21の+側端子に入力される電位は、コンデンサ26が時間T1だけ充電を行なった電位よりも高い電位とされているが、コンデンサ26が時間T2だけ充電を行なった電位より低い電位とされている。つまり、図3(C)に示すように、コンデンサが時間T2だけ充電を行なった後では、コンパレータ21の−側端子に入力される電位は、+側端子に入力される電位よりも高くなる。これにより、図3(D)に示すように、コンパレータ21は、Low(L)の信号を出力する。
The potential input from the
なお、三相電源100のR相およびS相の双方が欠落した場合には、トランジスタ24は電流を流さなくなる。このことから、コンデンサ26は連続的に充電を行なうため、コンパレータ21の−側には図3(C)に示した電位よりも高い電位が入力されることになる。つまり、この場合でも、コンパレータ21は、Lの信号を出力する。
Note that when both the R phase and the S phase of the three-
以上、図2および図3を用いて説明したように、回路部20では、三相電源100のR相およびS相が正常に電力を供給しているとコンパレータ21はHの信号を出力するが、三相電源100のR相またはS相の少なくとも一方が欠落すると、コンパレータ21はLの信号を出力する。
As described above with reference to FIGS. 2 and 3, in the
また、回路部30は、図1に示すように、コンパレータ21に対応するコンパレータ31を含む等、回路部20と同様の構成を有している。具体的には、回路部30は、ダイオード22,23に対応するダイオード32,33と、トランジスタ24に対応するトランジスタ34と、電源25,27に対応する電源35,37と、コンデンサ26に対応するコンデンサ36とを含む。また、N点はM点に対応し、Q点はP点に対応している。そして、このような構成を有することにより、回路部30においても、三相電源100の状態に応じて、回路部20と同様の事態が生じる。つまり、回路部30では、三相電源100のS相にダイオード32が、T相にダイオード33がそれぞれ接続されており、そして、コンパレータ31は、S相およびT相から正常に電力が供給されているとHの信号を出力し、S相およびT相の少なくとも一方が欠落するとLの信号を出力する。
Further, as shown in FIG. 1, the
図1に示す装置では、コンパレータ21およびコンパレータ31は、出力検知回路10に接続されている。また、出力検知回路10は、抵抗40を介して、電源41に接続され、さらに、制御回路5に接続されている。そして、出力検知回路10は、コンパレータ21またはコンパレータ31のいずれか少なくとも一方からLの信号を入力されると、三相電源100のR相、S相、または、T相のいずれか1相が欠落していると判断し、制御回路5に、異常報知を行なわせるおよび/または当該装置の動作を停止させる等の処理を実行させる。
In the apparatus shown in FIG. 1, the
以上、図1に示した装置において行なわれる、三相電源100の相欠落を検知するための処理は、図4および図5に示すフローチャートのようにまとめられる。以下に、当該処理を図4および図5を参照して説明する。
As described above, the process for detecting the phase loss of the three-
まず、ステップS1(以下、ステップを省略する)で、三相電源100のR相−S相間の電圧が読込まれ、そして、S2で、コンパレータ21において、コンデンサ26の電位とコンパレータ21の+側端子に入力される電位とが比較される。そして、コンデンサ26の電位の方が高ければ、S3で、コンパレータ21の出力する信号がLとされて、S4で、三相電源100のR相またはS相のいずれかまたは双方の相が欠落していると判断されて、当該出力検知回路10から制御回路5へ異常報知および/または動作停止を実行させるような情報が送られる。一方、コンパレータ21の+側端子に入力される電位がコンデンサ26の電位以上であれば、処理は、S5に進められる。
First, in step S1 (hereinafter, step is omitted), the voltage between the R phase and the S phase of the three-
S5では、再度R相−S相間の電圧が読込まれ、そして、S6で、コンパレータ31において、コンデンサ36の電位とコンパレータ31の+側端子に入力される電位とが比較される。そして、コンデンサ36の電位の方が高ければ、S7で、コンパレータ31の出力する信号がLとされて、S8で、出力検知回路10で三相電源100のS相またはT相のいずれかまたは双方の相が欠落していると判断されて、当該出力検知回路10から制御回路5へ異常報知および/または動作停止を実行させるような情報が送られる。一方、コンパレータ31の+側端子に入力される電位がコンデンサ36の電位以上であれば、S9で、コンパレータ21,31の出力する信号がHとされて、S10で、三相電源100の3相に欠落が無いと判断されることにより、当該出力検知回路10から制御回路5へは、特に情報が送られないか、または、三相電源100の3相に欠落が無い旨の情報が送られて、図1に示す装置では通常の動作が実行される。
In S5, the voltage between the R phase and the S phase is read again, and in S6, the
(第2の実施の形態)
図6は、本発明の第2の実施の形態である三相電源100から電力を供給される電磁誘導加熱装置の電気的構成を模式的に示す図である。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a diagram schematically showing an electrical configuration of an electromagnetic induction heating device to which electric power is supplied from the three-
図6に示された電磁誘導加熱装置は、加熱コイル50により、鍋101を加熱するものである。
The electromagnetic induction heating device shown in FIG. 6 heats the
当該電磁誘導加熱装置は、単相ブリッジ51,52、チョークコイル53、平滑用コンデンサ54、共振用コンデンサ55、および、スイッチング素子56を含む。単相ブリッジ51は、ダイオード51A〜51Dの4個のダイオードからなり、単相ブリッジ52は、ダイオード52A〜52Dの4個のダイオードからなる。
The electromagnetic induction heating device includes single-
図6に示された電磁誘導加熱装置では、三相電源100の2つの相が単相ブリッジ51に接続され、残りの1つの相が単相ブリッジ52に接続されている。なお、単相ブリッジ52の接続端子52Xはオープンとされている。
In the electromagnetic induction heating device shown in FIG. 6, two phases of the three-
図7に、比較として、従来の、三相電源から電力を供給される電磁誘導加熱装置の電気的構成を模式的に示す。図7に示した電磁誘導加熱装置は、図6に示したものと同様に、加熱コイル50、チョークコイル53、平滑用コンデンサ54、共振用コンデンサ55、および、スイッチング素子56を含む。そして、図7に示した電磁誘導加熱装置は、三相ブリッジ500を備え、三相電源100の3つの相は、三相ブリッジ500に接続されている。
FIG. 7 schematically shows an electrical configuration of a conventional electromagnetic induction heating apparatus supplied with power from a three-phase power source as a comparison. The electromagnetic induction heating apparatus shown in FIG. 7 includes a
本実施の形態の電磁誘導加熱装置では、図7に示したもののように三相ブリッジ500を使用する代わりに、単相ブリッジ51,52を使用することにより、図8に示すような、単相電源から電力を供給される電磁誘導加熱装置と同様の冷却構造を利用することができる。図8は、本実施の形態の電磁誘導加熱装置におけるスイッチング素子56等を冷却するための構造を模式的にかつ部分的に示す図である。
In the electromagnetic induction heating apparatus of the present embodiment, instead of using the three-
図8を参照して、電磁誘導加熱装置では、冷却ファン58および放熱フィン57が備えられている。単相ブリッジ51,52およびスイッチング素子56は、放熱フィン57に取付けられ、冷却ファン58から送られる風によって、冷却される。なお、三相ブリッジ500は、放熱フィン57に取付けることは困難である。
Referring to FIG. 8, the electromagnetic induction heating device includes a cooling
つまり、本実施の形態のような三相電源に電力を供給される電磁誘導加熱装置において、三相ブリッジ500が使用される代わりに単相ブリッジ51,52が使用されることにより、冷却構造を単相電源に電力を供給されるものと同様にできるため、新たな冷却構造を検討する必要がなく、容易に、製造できる。
In other words, in the electromagnetic induction heating apparatus that is supplied with power to the three-phase power source as in the present embodiment, the single-
また、単相ブリッジは、三相ブリッジよりも各段に汎用性があるため、三相ブリッジ500が使用される代わりに単相ブリッジ51,52が使用されることにより、電磁誘導加熱装置のコストの削減を図ることができる。
In addition, since the single-phase bridge is more versatile in each stage than the three-phase bridge, the cost of the electromagnetic induction heating device can be increased by using the single-
なお、図6に示すように、単相ブリッジ51は三相電源100の2つの相と接続され、単相ブリッジ52は三相電源100の残りの1つの相と接続されている。このため、図8に示すように、単相ブリッジ51を単相ブリッジ52よりも、冷却ファン58に近い側に、冷却され易いように、配置されることが好ましい。
As shown in FIG. 6, the single-
また、本実施の形態では、三相電源に対して2つの単相ブリッジを用いる装置の一例として電磁誘導加熱装置について説明したが、これに限らず、このような装置の他の例として、電子レンジ等の高周波加熱装置を挙げることもできれば、その他の、三相電源から電力の供給を受けるすべての装置を挙げることができる。 In this embodiment, an electromagnetic induction heating device has been described as an example of a device that uses two single-phase bridges for a three-phase power source. However, the present invention is not limited to this, and other examples of such devices include electronic devices. A high-frequency heating device such as a range can be cited, and any other device that receives power supply from a three-phase power source can be cited.
(第3の実施の形態)
図9は、本発明の第3の実施の形態である高周波加熱装置の電気的構成を模式的に示す図である。本実施の形態の高周波加熱装置は、三相電源100から電力を供給され、マグネトロン201,301,401という3個のマグネトロンを備え、そして、マグネトロン201,301,401それぞれについて、単相ブリッジ200,300,400、チョークコイル202,302,402、平滑用コンデンサ203,303,403、共振用コンデンサ204,304,404、スイッチング素子205,305,405、および、高圧トランス206,306,406を備えている。
(Third embodiment)
FIG. 9 is a diagram schematically showing an electrical configuration of the high-frequency heating device according to the third embodiment of the present invention. The high-frequency heating device according to the present embodiment is supplied with electric power from the three-
単相ブリッジ200は三相電源100のR相およびS相に接続され、単相ブリッジ300は三相電源100のR相およびT相に接続され、単相ブリッジ400は三相電源100のS相およびT相に接続されている。
Single-
つまり、従来、三相電源から電力を供給されることによりマグネトロンから高周波を発振させる場合、図10に示すように、三相電源100の3相とも三相ブリッジ600に接続させて、チョークコイル602、平滑用コンデンサ603、共振用コンデンサ604、スイッチング素子605、および、高圧トランス606等を介してマグネトロン601に電力を供給していたのに対し、本実施の形態では、三相電源100の3相の中の2相ずつに接続される3個の単相ブリッジを用いて3個のマグネトロンに電力を供給している。これにより、本実施の形態では、三相ブリッジを用いることによって考えられる高調波の発生を抑えることができる。このような高調波の発生の抑制について、以下に、詳細に説明する。
That is, conventionally, when power is supplied from a three-phase power source to oscillate a high frequency from the magnetron, as shown in FIG. In this embodiment, power is supplied to the
三相電源100における、各相の電圧の位相を図11に、各相に流れる電流の位相を図12に、それぞれ示す。なお、図11では、実線はR相の電圧の位相を、点線はS相の電圧の位相を、破線はT相の電圧の位相を、そして、実線の太線はこれらの3相が三相ブリッジで全波整流された場合の整流電圧の位相を、それぞれ示している。また、図12(A)はR相の電流の位相を、図12(B)はS相の電流の位相を、図12(C)はT相の電流の位相を、それぞれ示している。
FIG. 11 shows the phase of the voltage of each phase in the three-
図11および図12を参照して、三相ブリッジで全波整流された電圧の位相は、いずれの相の電流の位相とも一致していない。このように、電圧と電流の位相が一致しない部分があると、そのことに基づいて、高調波の電流が生じる。したがって、三相電源から供給される電力を三相ブリッジで整流して利用する場合には、高調波電流の位相を、整流された電圧の位相に一致させるためのフィルタが必要となる。ただし、実際に家庭等で使用される高周波加熱装置に対して高調波電流を電圧の位相に一致させるためのフィルタの中でも、現存するものは、そのような装置に実装させるには大きすぎる。 Referring to FIGS. 11 and 12, the phase of the voltage that is full-wave rectified by the three-phase bridge does not match the phase of the current of any phase. Thus, if there is a portion where the phase of voltage and current does not match, a harmonic current is generated based on that. Therefore, when the power supplied from the three-phase power source is rectified and used by the three-phase bridge, a filter for matching the phase of the harmonic current with the phase of the rectified voltage is required. However, among the filters for matching the harmonic current with the phase of the voltage for a high-frequency heating device that is actually used at home or the like, existing filters are too large to be mounted on such a device.
一方、本実施の形態の高周波加熱装置では、三相ブリッジを用いる代わりに、3個の単相ブリッジ200,300,400を用いている。これにより、三相電源100の各相について、上記のようなフィルタを用いることなく、電圧に対して位相差の無い電流を供給することができる。これにより、本実施の形態の高周波加熱装置では、高調波電流の発生を抑制できる。
On the other hand, in the high-frequency heating device of the present embodiment, three single-
今回開示された各実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。また、各実施の形態は、単独であっても、可能な限り組合されても、実施可能であると考えられる。 Each embodiment disclosed this time must be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims. Moreover, it is thought that each embodiment can be implemented even if it is individual or combined as much as possible.
1 インバータ回路、2 駆動回路、3 整流回路、4 リレー駆動回路、5 制御回路、6 電源回路A、7 電源回路B、8 コイル、9,26,36 コンデンサ、11〜13 リレースイッチ、15 加熱部、20,30 回路部、21,31 コンパレータ、22,23,32,33 ダイオード、24,34 トランジスタ、25,27,35,37 電源、50 加熱コイル、51,52,200,300,400 単相ブリッジ、53,202,302,402 チョークコイル、54,203,303,403 平滑用コンデンサ、55,204,304,404 共振用コンデンサ、56,205,305,405 スイッチング素子、57 放熱フィン、58 冷却ファン、100 三相電源、201,301,401 マグネトロン。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inverter circuit, 2 Drive circuit, 3 Rectifier circuit, 4 Relay drive circuit, 5 Control circuit, 6 Power supply circuit A, 7 Power supply circuit B, 8 Coil, 9, 26, 36 Capacitor, 11-13 Relay switch, 15
Claims (5)
前記三相電源の前記第1および第2の相に接続される第1の回路部と、
前記三相電源の前記第2および第3の相に接続される第2の回路部とを含み、
前記第1の回路部は、前記第1および第2の相の双方から電圧を印加されているときと、前記第1または前記第2の相の少なくとも一方からの電圧が印加されていないときとで、異なる信号を出力し、
前記第2の回路部は、前記第2および第3の相の双方から電圧を印加されているときと、前記第2または前記第3の相の少なくとも一方からの電圧が印加されていないときとで、異なる信号を出力する、三相電源相欠落検知回路。 A phase loss detection circuit for a three-phase power supply that supplies power through first, second, and third phases,
A first circuit portion connected to the first and second phases of the three-phase power source;
A second circuit portion connected to the second and third phases of the three-phase power source,
The first circuit unit is applied with a voltage from both the first and second phases, and is not applied with a voltage from at least one of the first or second phase. And output a different signal,
The second circuit unit is applied with a voltage from both the second and third phases, and is not applied with a voltage from at least one of the second or third phases. And a three-phase power phase loss detection circuit that outputs different signals.
前記第2の回路部は、第2のコンデンサと、前記第2の相からの電圧の印加のタイミングおよび前記第3の相からの電圧の印加のタイミングに応じて前記第2のコンデンサに充電を行なう第2の充電手段と、前記第2のコンデンサの電位に応じて異なる信号を出力する第2の信号出力手段とを備える、請求項1に記載の三相電源相欠落検知回路。 The first circuit unit charges the first capacitor and the first capacitor in accordance with the timing of voltage application from the first phase and the timing of voltage application from the second phase. First charging means for performing, and first signal output means for outputting different signals according to the potential of the first capacitor,
The second circuit unit charges the second capacitor and the second capacitor in accordance with the voltage application timing from the second phase and the voltage application timing from the third phase. The three-phase power supply phase loss detection circuit according to claim 1, further comprising: a second charging unit that performs and a second signal output unit that outputs a different signal according to a potential of the second capacitor.
加熱手段と、
前記三相電源から前記加熱手段への電力の供給を制御する電力供給制御手段と、
前記三相電源と前記電力供給制御手段との間に接続され、当該三相電源の相欠落を検知する相欠落検知手段とを含み、
前記相欠落検知手段は、前記三相電源の前記第1および第2の相に接続される第1の回路部と、前記三相電源の前記第2および第3の相に接続される第2の回路部とを備え、
前記第1の回路部は、前記第1および第2の相の双方から電圧を印加されているときと、前記第1または前記第2の相の少なくとも一方からの電圧が印加されていないときとで、異なる信号を出力し、
前記第2の回路部は、前記第2および第3の相の双方から電圧を印加されているときと、前記第2または前記第3の相の少なくとも一方からの電圧が印加されていないときとで、異なる信号を出力する、高周波加熱装置。 A high-frequency heating device to which electric power is supplied from a three-phase power source having first, second, and third phases through the first to third phases,
Heating means;
Power supply control means for controlling the supply of power from the three-phase power source to the heating means;
Connected between the three-phase power supply and the power supply control means, and includes a phase loss detection means for detecting a phase loss of the three-phase power supply,
The phase missing detection means includes a first circuit unit connected to the first and second phases of the three-phase power supply, and a second circuit connected to the second and third phases of the three-phase power supply. With the circuit part of
The first circuit unit is applied with a voltage from both the first and second phases, and is not applied with a voltage from at least one of the first or second phase. And output a different signal,
The second circuit section is applied with a voltage from both the second and third phases, and is not applied with a voltage from at least one of the second or third phases. A high-frequency heating device that outputs different signals.
前記第1および第2の相に接続され、当該第1および第2の相から供給される電力を整流する第1の整流回路と、
前記第2および第3の相に接続され、当該第2および第3の相から供給される電力を整流する第2の整流回路と、
前記第3および第1の相に接続され、当該第3および第1の相から供給される電力を整流する第3の整流回路とを備え、
前記加熱手段は、前記第1〜第3の整流回路のそれぞれに接続されたマグネトロンを備える、請求項3に記載の高周波加熱装置。 The power supply control means includes
A first rectifier circuit connected to the first and second phases and rectifying power supplied from the first and second phases;
A second rectifier circuit connected to the second and third phases and rectifying power supplied from the second and third phases;
A third rectifier circuit connected to the third and first phases and rectifying power supplied from the third and first phases;
The high-frequency heating apparatus according to claim 3, wherein the heating unit includes a magnetron connected to each of the first to third rectifier circuits.
前記第2の回路部は、第2のコンデンサと、前記第2の相からの電圧の印加のタイミングおよび前記第3の相からの電圧の印加のタイミングに応じて前記第2のコンデンサに充電を行なう第2の充電手段と、前記第2のコンデンサの電位に応じて異なる信号を出力する第2の信号出力手段とを備える、請求項3または請求項4に記載の高周波加熱装置。 The first circuit unit charges the first capacitor and the first capacitor in accordance with the timing of voltage application from the first phase and the timing of voltage application from the second phase. First charging means for performing, and first signal output means for outputting different signals according to the potential of the first capacitor,
The second circuit unit charges the second capacitor and the second capacitor in accordance with the voltage application timing from the second phase and the voltage application timing from the third phase. 5. The high-frequency heating device according to claim 3, further comprising: a second charging unit that performs and a second signal output unit that outputs a different signal according to a potential of the second capacitor.
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