JPH05190263A - 誘導加熱用インバ−タ装置の運転方法 - Google Patents

誘導加熱用インバ−タ装置の運転方法

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JPH05190263A
JPH05190263A JP249692A JP249692A JPH05190263A JP H05190263 A JPH05190263 A JP H05190263A JP 249692 A JP249692 A JP 249692A JP 249692 A JP249692 A JP 249692A JP H05190263 A JPH05190263 A JP H05190263A
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JP
Japan
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series
induction heating
coil
inverter
inverter device
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JP249692A
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English (en)
Inventor
Shintaro Kiyomitsu
晋太郎 清光
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02Induction heating
    • H05B6/06Control, e.g. of temperature, of power
    • H05B6/062Control, e.g. of temperature, of power for cooking plates or the like
    • H05B6/065Control, e.g. of temperature, of power for cooking plates or the like using coordinated control of multiple induction coils

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】所要の加熱状態に応じて数量変化する複数の加
熱コイルをその1台のインバータにより安定に給電可能
となし誘導加熱用インバ−タ装置の小形低廉化を図る。 【構成】複数の加熱コイルそれぞれにコンデンサとスイ
ッチとを直列に接続して成り同一共振周波数を有する複
数の直列共振回路を更に並列に接続して構成した直並列
回路、或いは、それぞれその短絡用スイッチを並列に接
続した複数の加熱コイルを直列に接続して成る直列回路
と、前記短絡用スイッチと対をなし且つ開閉逆動作を行
う開路用スイッチをそれぞれ直列に接続した複数のコン
デンサを並列に接続して成る並列回路とを直列に接続し
て構成した直並列回路の何れかを1台のインバ−タの負
荷となし、所要の加熱状態に応じて前記各スイッチを選
択開閉して所要の加熱コイルに給電するものとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンデンサとの直列共
振回路を構成する複数の誘導加熱コイルを負荷となす誘
導加熱用インバ−タ装置の運転方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種のインバ−タ装置の運転方
法としては、図3の回路図を対象となす如く、その負荷
となる誘導加熱コイルと同数のインバ−タ装置を設けそ
れぞれ1対1の対応にて給電するものが知られている。
なお前記の如き誘導加熱コイルは、該コイルの通電電流
の作る磁束の変化を受けて発生する渦電流により発熱す
る金属物と対をなして構成され、電気回路上はリアクト
ルとして機能するものである。
【0003】ここに図3は、共通の交流電源からの入力
交流を整流して得た直流を電源とする2組のインバ−タ
装置により2組の誘導加熱コイルにそれぞれ給電する場
合を示すものであり、1は交流電源、20と21とはそ
れぞれ1台のインバ−タを有し同一構成をなすインバ−
タ装置、4と5とは金属物6と7とにそれぞれ対をなす
誘導加熱コイル、RECは整流器、Cf は平滑コンデン
サ、T1 とT2 とはそれぞれ逆並列されたダイオ−ドD
1 とD2 とを有する主回路用スイッチングトランジスタ
であり交互に断続動作してインバ−タとして機能するも
のである。更にCr1とCr2とはそれぞれ前記加熱コイル
4に直列接続されて直列共振回路を構成する共振コンデ
ンサである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記の如
き従来のインバ−タ装置の運転方法によれば、誘導加熱
コイルとその電源となるインバ−タ装置とは1対1の対
応にて運転されるため、前記加熱コイルの所要数と同数
のインバ−タ装置を要することになり、誘導加熱装置全
体としての大形化と高価格化とを招いていた。
【0005】上記に鑑み本発明は、複数の誘導加熱コイ
ルを給電対象とする誘導加熱装置全体としての小形低廉
格化を図り得る誘導加熱用インバ−タ装置の運転方法の
提供を目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の誘導加熱用インバ−タ装置の運転方法に係
わる第一の発明は、誘導加熱コイルとコンデンサとの直
列共振回路をその負荷となすインバ−タにより該加熱コ
イルに所要の電力を給電する誘導加熱用インバ−タ装置
の運転方法において、複数の誘導加熱コイルそれぞれに
対してコンデンサとスイッチとを直列に接続して同一共
振周波数を有する複数の直列共振回路となし且つ該各直
列共振回路を並列状態にて共に1台のインバ−タの負荷
となし、所要の加熱状態に応じて前記各スイッチを選択
開閉して給電対象コイルを選択し該被選択コイルに対し
前記インバ−タにより給電するものとし、また第二の発
明は、それぞれその短絡用スイッチを並列に接続した複
数の誘導加熱コイルの直列回路と、前記各短絡用スイッ
チとそれぞれ対をなして開閉逆動作する開路用スイッチ
をそれぞれ直列に接続した複数のコンデンサの並列回路
との両回路を直列に接続して直列共振回路となして1台
のインバ−タの負荷となし、所要の加熱状態に応じて前
記各スイッチを選択開閉して前記直列共振回路の共振周
波数を変化させることなく給電対象コイルを選択し該被
選択コイルに対し前記インバ−タにより給電するものと
する。
【0007】
【作用】誘導性素子として機能する加熱コイルとコンデ
ンサとから成る直列共振回路を負荷として該加熱コイル
に給電するインバ−タ装置において、単一の加熱コイル
と該加熱コイルに対応する適量のコンデンサとから直列
共振回路を成す負荷回路と、複数の加熱コイルと該各加
熱コイルに対応する適量のコンデンサとが相互に直列又
は並列に接続されて全体として直列共振回路を成し且つ
前記の単一の加熱コイルから成る負荷回路と同一の共振
周波数とQ値とを有する負荷回路とは、その電流定格条
件を除き前記インバ−タ装置に対する負荷特性は同一と
なる。
【0008】上記に従い本発明は、所要加熱状態に応じ
てその所要数の変動する複数の加熱コイルに対し適量の
コンデンサを直列又は並列に接続し全体として等価的に
単一の直列共振回路となすと共に該等価共振回路の共振
周波数とQ値とを常に同一又は略同一に保ち、その給電
源となる1台のインバ−タに対する負荷周波数特性の変
動を避けながら前記各加熱コイルに対する給電を行うも
のである。
【0009】なお前記の如き特性の負荷回路は、例えば
複数の加熱コイルの直列接続と複数のコンデンサの並列
接続とを互いに直列に接続し全体として直列共振回路を
構成し、選択スイッチの操作により、例えば、前記加熱
コイルの直列接続数を減少させれば同時に前記コンデン
サの並列接続数を増大させ、前記直列共振回路における
総合の静電容量値と自己インダクタンス値との積を一定
となすと共に該両値の増減比を同一となして該直列共振
回路の共振周波数とQ値とを同一に保つ如くなすか、或
いは又、前記複数の加熱コイルそれぞれにコンデンサを
直列に接続してその共振周波数が同一の複数の直列共振
回路となすと共に更に該各直列共振回路を並列に接続し
て全体として直列共振回路を構成し、選択スイッチの操
作により前記各直列共振回路自体を開路或いは閉路して
所要加熱コイル数の増減を行う如くなして構成される。
【0010】
【実施例】以下本発明の実施例を図1と図2とに示す誘
導加熱用インバ−タ装置の回路図に従って説明する。な
お、上記図1と図2及び従来技術の実施例を示す図3と
においては同一機能の構成要素に対しては同一の表示符
号を付している。先ず、図1は本発明の第一の実施例を
示し、2組の誘導加熱コイルをそれぞれ適量のコンデン
サと共に2組の直列共振回路に構成し、1組のインバ−
タ装置の並列負荷となして前記両コイルに給電する場合
を示すものである。
【0011】図1において、インバ−タ装置2は前記図
3におけるインバ−タ装置20又は21に対し誘導加熱
コイル5との共振コンデンサCr3とCr4と、該両コンデ
ンサにそれぞれ直列に接続される接点8Aと8Bとを追
加したものである。なお該両接点は図示されていない電
磁接触器8の常時開接点である。従って前記電磁接触器
8が付勢されてその接点8Aと8Bとが閉路されている
場合には、前記の誘導加熱コイル4と5とは何れもイン
バ−タ装置2により給電されることになり、また逆に前
記接点8Aと8Bとの開路時には前記コイル5は切離さ
れて該コイルへの給電は停止される。
【0012】なおコンデンサCr3とCr4とは,コンデン
サCr1とCr2との前記加熱コイル4に対する関係と同様
に,前記加熱コイル5に印加される交流電圧の正負半波
毎に該コイルと直列共振回路を構成するものであり、同
一の静電容量を有する。また、前記のコンデンサCr1
いはCr2と前記加熱コイル4との成す直列共振回路と、
前記のコンデンサCr3或いはCr4と前記コイル5との成
す直列共振回路との共振周波数は同一となされるが、一
般に前記の加熱コイル4と加熱コイル5とはその入力電
力が異なり、従って前記のコンデンサCr1或いはCr2
コンデンサCr3或いはCr4との静電容量は異なる。
【0013】次に、図2は本発明の第二の実施例を示
し、2組の誘導加熱コイルの直列接続と2組のコンデン
サの並列接続とを更に直列に接続して等価的な1組の直
列共振回路に構成し、1組のインバ−タ装置の直列負荷
となして前記両コイルに給電する場合を示すものであ
る。図2において、インバ−タ装置3は前記図1におけ
るインバ−タ装置2におけるコンデンサCr3とCr4とに
代えて、コンデンサCr5と前記接点8Aとの直列接続及
びコンデンサCr6と前記接点8Bとの直列接続をそれぞ
れコンデンサCr1とCr2とに並列に接続すると共に、前
記加熱コイル5の両端に前記電磁接触器8の常時開接点
8Cを並列に接続したものである。
【0014】従って、前記電磁接触器8が消勢されてそ
の接点8Aと8Bと8Cとが開路されると、前記加熱コ
イル4と5とは何れもインバ−タ装置2により給電され
ることになり、また逆に前記3接点の閉路時には前記コ
イル5は短絡されて該コイルへの給電は停止される。な
お前記加熱コイル4と5との直列接続が前記コンデンサ
r1或いはCr2と成す直列共振回路と、前記コンデンサ
r1とCr5或いはCr2とCr6との並列接続が前記加熱コ
イル4と成す直列共振回路とにおける共振周波数は同一
となるように該コンデンサCr5とCr6との静電容量は選
択される。
【0015】
【発明の効果】本発明によれば、誘導加熱コイルとコン
デンサとの直列共振回路をその負荷となすインバ−タに
より該加熱コイルに所要の電力を給電する誘導加熱用イ
ンバ−タ装置の運転方法において、複数の誘導加熱コイ
ルそれぞれに対してコンデンサとスイッチとを直列に接
続して同一共振周波数を有する複数の直列共振回路とな
し且つ該各直列共振回路を並列状態にて共に1台のイン
バ−タの負荷となし、所要の加熱状態に応じて前記各ス
イッチを選択開閉して給電対象コイルを選択して前記イ
ンバ−タにより給電するか、或いはまた、それぞれその
短絡用スイッチを並列に接続した複数の誘導加熱コイル
の直列回路と、前記各短絡用スイッチとそれぞれ対をな
して開閉逆動作する開路用スイッチをそれぞれ直列に接
続した複数のコンデンサの並列回路との両回路を直列に
接続して直列共振回路となして1台のインバ−タの負荷
となし、所要の加熱状態に応じて前記各スイッチを選択
開閉して前記直列共振回路の共振周波数を変化させるこ
となく給電対象コイルを選択して前記インバ−タにより
給電することにより、所要加熱状態に従ってその運転台
数の変化する複数の誘導加熱コイルを1台のインバータ
により安定に運転することが可能となり、誘導加熱用イ
ンバータ装置の回路構成の簡略化と大幅な小形化とを図
ることができ、また給電対象コイルの選択組合わせの容
易な多様化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施例を示す誘導加熱用インバ
−タ装置の回路図
【図2】本発明の第二の実施例を示す誘導加熱用インバ
−タ装置の回路図
【図3】従来技術の実施例を示す誘導加熱用インバ−タ
装置の回路図
【符号の説明】
1 交流電源 2 インバ−タ装置 3 インバ−タ装置 4 誘導加熱コイル 5 誘導加熱コイル 6 金属物 7 金属物 8A 電磁接触器8の常時開接点 8B 電磁接触器8の常時開接点 8C 電磁接触器8の常時開接点 20 インバ−タ装置 21 インバ−タ装置 Cf 平滑コンデンサ Cri 共振コンデンサ (i=1,2,3,4,5,6,) Di ダイオ−ド (i=1,2 ) REC 整流器 Ti スイッチングトランジスタ (i=1,2 )

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】誘導加熱コイルとコンデンサとの直列共振
    回路をその負荷となすインバ−タにより該加熱コイルに
    所要の電力を給電する誘導加熱用インバ−タ装置の運転
    方法において、複数の誘導加熱コイルそれぞれに対して
    コンデンサとスイッチとを直列に接続して同一共振周波
    数を有する複数の直列共振回路となし且つ該各直列共振
    回路を並列状態にて共に1台のインバ−タの負荷とな
    し、所要の加熱状態に応じて前記各スイッチを選択開閉
    して給電対象コイルを選択し、該被選択コイルに対し前
    記インバ−タにより給電することを特徴とする誘導加熱
    用インバ−タ装置の運転方法。
  2. 【請求項2】誘導加熱コイルとコンデンサとの直列共振
    回路をその負荷となすインバ−タにより該加熱コイルに
    所要の電力を給電する誘導加熱用インバ−タ装置の運転
    方法において、それぞれその短絡用スイッチを並列に接
    続した複数の誘導加熱コイルの直列回路と、前記各短絡
    用スイッチとそれぞれ対をなして開閉逆動作する開路用
    スイッチをそれぞれ直列に接続した複数のコンデンサの
    並列回路との両回路を直列に接続して直列共振回路とな
    して1台のインバ−タの負荷となし、所要の加熱状態に
    応じて前記各スイッチを選択開閉して前記直列共振回路
    の共振周波数を変化させることなく給電対象コイルを選
    択し、該被選択コイルに対し前記インバ−タにより給電
    することを特徴とする誘導加熱用インバ−タ装置の運転
    方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2773014A1 (fr) * 1997-12-23 1999-06-25 Europ Equip Menager Dispositif d'alimentation de plusieurs circuits resonants par un generateur de puissance a onduleur
EP1890952A2 (en) * 2005-06-15 2008-02-27 Inductotherm Corp. Induction heating or melting with multiple frequencies

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