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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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
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2003
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