JPS6147091A - High frequency heater - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、高周波加熱装置の、突入電流抑制に関するも
のである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to inrush current suppression in a high frequency heating device.

従来例の構成とその問題点 従来の高周波加熱装置では、例えば、第４図に示すよう
に１高周波を発生するマグネトロン１に直流高電圧を供
給する為、過飽和型トランス２、コンデンサ３、及びダ
イオード４で、倍電圧半波整流回路を構成している。Configuration of conventional example and its problems In a conventional high frequency heating device, for example, as shown in Fig. 4, in order to supply a high DC voltage to a magnetron 1 that generates one high frequency, a supersaturated transformer 2, a capacitor 3, and a diode are used. 4 constitutes a voltage doubler half-wave rectifier circuit.

トランス２に前述した、過飽和型を用いる理由は、電源
電圧の変動に対して、マグネトロン１の出力変動を小さ
くする為と、トランス２の小型化に依る種々のメリット
の為であるが、最大のデメリットである突入電流も発生
する。突入電流のメカニズムについて過飽和型トランス
のＢ　−Ｈ曲線を用い、第２図にて説明する。第４図に
返って、スイッチ６を入れ、過飽和型トランス２に電圧
が供給されると、第２図に示すごとく、Ｈ（磁化力）と
、Ｂ（磁束密度）の関係は（７−１−＋）ｌ）　−４０
−４ｄ−＠　−４１とヒステリシス曲線をえかくこと（
なムこの時、トランス２０１次巻敗をＮ回、電流を！ア
ンペアとすると、Ｈ（磁化力）は、Ｈ，（ＮＸＩであり
、最大磁化力士Ｈｎｗは、最大１次電流±Ｉ　。The reason for using the supersaturation type as the transformer 2 mentioned above is to reduce the output fluctuation of the magnetron 1 in response to fluctuations in the power supply voltage, and to achieve various advantages due to the miniaturization of the transformer 2. Inrush current also occurs, which is a disadvantage. The mechanism of rush current will be explained with reference to FIG. 2 using the B-H curve of a supersaturated transformer. Returning to Figure 4, when the switch 6 is turned on and voltage is supplied to the supersaturated transformer 2, the relationship between H (magnetizing force) and B (magnetic flux density) is (7-1) as shown in Figure 2. -+)l) -40
-4d-@-41 and draw the hysteresis curve (
At this time, the transformer 201st winding fails N times, and the current flows! When expressed as ampere, H (magnetizing force) is H, (NXI, and the maximum magnetizing force Hnw is the maximum primary current ±I.

ｎ’ｍをもたらすと考えて良い。You can think of it as bringing about n'm.

上述した説明は、ヒステリシスが０から始まった時のも
のであり、第４図にて、スイッチ５を切った時、ヒステ
リシス曲線上、ｇの点と仮定すると、トランス２には、
Ｏｂの残留磁気が伐って、次に、スイッチ５を入れた時
の電源電圧の極性がＨ（磁化力）を正方向に増やす極性
であれば、トランス２の鉄心は、既にθｂまで磁化され
ておりしかも、飽和型トランスの為Ｈ（磁化力）Ｋ対応
すべきＢ（磁束密度）は、たくさんの電流を必要とし、
ヒステリシス上ｂ→６−４＠　’と動いて、Ｉ’ｒｍｘ
の１次電流を発生せしめる事になる。これが、突入電流
と呼ばれるもので、定常電流の約１０倍程流れる時もあ
り、第４図に示す、ヒユーズ６や電源ケーブル７につな
がる屋内ブレーカを切ったりスイッチ６の接点寿命を縮
めたり他の電化機器に電圧ドロップの悪影響を与えるも
のである。又過飽和トランス２近傍の強磁性体に対する
磁気吸引による磁気騒音も大きなデメリットであった。The above explanation is for when the hysteresis starts from 0, and in FIG. 4, when the switch 5 is turned off, assuming that the point is g on the hysteresis curve, the transformer 2 has the following:
If the residual magnetism of Ob is gone and the polarity of the power supply voltage when switch 5 is turned on next is a polarity that increases H (magnetizing force) in the positive direction, the iron core of transformer 2 has already been magnetized to θb. Moreover, since it is a saturation type transformer, B (magnetic flux density) that should correspond to H (magnetizing force) K requires a large amount of current,
Move b→6-4@' on hysteresis, I'rmx
This results in the generation of a primary current of . This is called an inrush current, and it sometimes flows about 10 times as much as the steady current, and as shown in Figure 4, it may turn off the indoor breaker connected to the fuse 6 or power cable 7, shorten the contact life of the switch 6, or cause other problems. It causes a negative effect of voltage drop on electrical equipment. Furthermore, magnetic noise caused by magnetic attraction to the ferromagnetic material near the supersaturated transformer 2 was also a major disadvantage.

従来、この突入電流を抑制する為、第４図を見るにリレ
ー８と抵抗９を用い、スイッチ５が入りリレー８のコイ
ル８ａに電圧が供給され、リレー接点８ｂが閉じるまで
の時間、即ち、リレー８の動作時間の間、過飽和トラン
ス２に流れる突入電流は、抵抗９により、制限されるよ
うにしていたしかし、この方法であると、リレー８の動
作時間は、電源電圧の極性が変る時間、具体的に言うと
、５０Ｈ２電源の場合で、１秒（１０００ｍ５ｅｃ）÷
５０÷２＝１０ｍＳｅｃと、通常のリレーの動作時間の
約５ｍ（６）の２倍を必要とする。Conventionally, in order to suppress this rush current, a relay 8 and a resistor 9 are used, as shown in FIG. During the operating time of the relay 8, the inrush current flowing into the supersaturated transformer 2 was limited by the resistor 9.However, with this method, the operating time of the relay 8 is limited to the time during which the polarity of the power supply voltage changes. , Specifically, in the case of 50H2 power supply, 1 second (1000m5ec) ÷
It requires 50÷2=10 mSec, which is twice the operating time of a normal relay, about 5 m (6).

この為、リレー８の接点８ｂには、慣性の大きいものが
用いられ、その慣性の大きい接点８ｂを吸引する為、又
、大きなリレーコイル８ａが用いられる等、リレー８は
、その用途の割には、大きなものが用いられ、又、抵抗
９も併用するなど、コスト高であった。For this reason, the relay 8 has a large inertia as the contact 8b, and in order to attract the large inertia contact 8b, and a large relay coil 8a is used, the relay 8 is suitable for its purpose. In this case, a large one is used, and a resistor 9 is also used, resulting in high cost.

さらに１電源電圧が、大きくなると、突入電流は、大き
くなるが、リレーの動作時間は、逆に短かくなり、突入
電流抑制の効果は、不十分であった。Furthermore, as the power supply voltage increases, the inrush current increases, but the operating time of the relay shortens, and the effect of suppressing the inrush current is insufficient.

発明の目的 本発明は、上記従来例の欠点を解消するもので独創的な
発想により、前記、突入電流を抑制することを目的とす
るものである。OBJECTS OF THE INVENTION The present invention eliminates the drawbacks of the conventional example and aims to suppress the inrush current using an original idea.

発明の構成 上記目的を達する為、本発明の構成は、マイクロ波を発
生するマグネトロンに、高電圧電源を供給する過飽和型
トランスの入力端子間を短絡・開放するスイッチを設け
た構成であり、過飽和型トランスへの電源供給が止まっ
た時、過飽和トランスの入力端子を短絡し、過飽和トラ
ンスに発生する逆起電圧により、短絡電電流を流し、前
述した残留磁束をなくし、強いては、次に電源電圧が、
過飽和型トランスに供給された時、突入電流の発生を抑
止するという効果を有するものである。Structure of the Invention In order to achieve the above object, the structure of the present invention is such that a magnetron that generates microwaves is provided with a switch that short-circuits and opens the input terminals of a supersaturation type transformer that supplies high voltage power. When the power supply to the type transformer stops, the input terminals of the supersaturated transformer are short-circuited, and the back electromotive force generated in the supersaturated transformer causes a short-circuit current to flow, eliminating the residual magnetic flux mentioned above, and eventually increasing the power supply voltage. but,
When supplied to an oversaturated transformer, it has the effect of suppressing the generation of inrush current.

実施例の説明 以下、本発明の一実施例について、図面に基づいて説明
する。DESCRIPTION OF EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第３図に於いて、マイクロ波を発生せしめるマグネトロ
ン１に、直流高電圧を供給する為、過飽和トランス２、
コンデンサａ及びダイオード４が接続され、前記、過飽
和トランス２０入力端子に電源を供給したり、又、入力
端子を短絡したりするスイッチ５が設けられている。In Fig. 3, a supersaturated transformer 2,
A capacitor a and a diode 4 are connected, and a switch 5 is provided for supplying power to the input terminal of the oversaturated transformer 20 and for short-circuiting the input terminal.

スイッチ６は、本発明の一実施例の側面断面図の一実施
例である第４図のように、ドアー１０の開閉によって、
動作するものであっても良く、要するに、過飽和トラン
ス２の入力端子に電源電圧を供給し、又、入力端子を短
絡・開放するものであればよい。第３図、第４図の場合
、一つの双投スイッチで構成されているが、２個のスイ
ッチで構成されていてもよい事は言うまでもない。The switch 6 is activated by opening and closing the door 10, as shown in FIG. 4, which is a side sectional view of an embodiment of the present invention.
It may be any device that operates, and in short, any device that can supply the power supply voltage to the input terminal of the oversaturated transformer 2 and short-circuit or open the input terminal is sufficient. In the case of FIGS. 3 and 4, the switch is composed of one double-throw switch, but it goes without saying that the switch may be composed of two switches.

さて、第３図に戻って、過飽和トランス２の入力端子へ
の電源供給が、スイッチ５より停止されその直後に、同
スイッチ５により、入力端子は、短絡されると、過飽和
トランス２の１次巻線に発生した、逆起電圧により、ス
イッチ５を通して短絡電流が流れる事になる。Now, returning to FIG. 3, when the power supply to the input terminal of the supersaturated transformer 2 is stopped by the switch 5, and immediately after that, the input terminal is short-circuited by the same switch 5, the primary A short circuit current flows through the switch 5 due to the back electromotive force generated in the winding.

これは、第２図のＢ−Ｈ曲線で言うと、ｇ点で電源が停
止した時、過飽和トランス２のインダクタンスの働きに
より、その流れを続けようとするように作用し、スイッ
チ５により閉回路が構成されているので、ヒステリシス
曲線上、ｇ→ｌ）　−４Ｃ供給される時、突入電流を小
さく抑える事が、できるものである。In terms of the B-H curve in Figure 2, when the power supply stops at point g, the inductance of supersaturated transformer 2 acts to continue the flow, and switch 5 closes the circuit. , it is possible to suppress the inrush current to a small value when g→l) -4C is supplied on the hysteresis curve.

又、第５図は、本発明の他の実施例であり、スイッチ５
を通して構成される閉回路の中に、インピーダンス１１
を入れ、短絡電流の大きさを抑えたり、振動電流を抑え
るものである。Further, FIG. 5 shows another embodiment of the present invention, in which the switch 5
In a closed circuit formed through the impedance 11
This is used to suppress the magnitude of short circuit current and oscillating current.

発明の効果 以上のように本発明によれば、次の効果を得る事ができ
る。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.

（１）突入電流の抑制を従来のパワーリレーと抵抗を併
用する方法に比べ、低コストで行う事ができ消資源、消
スペースの効果も上げる事ができる。(1) Inrush current can be suppressed at a lower cost than the conventional method of using a power relay and a resistor together, and the effect of resource and space consumption can be increased.

（９）電源電圧のいかんにかかわらず、突入電流の抑制
を、効果的かつ確実に行うことができる。(9) Regardless of the power supply voltage, inrush current can be suppressed effectively and reliably.

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

第４図は本発明の一実施例の、高周波加熱装置の側面断
面図、第５図は本発明の他の実施例の高周波加熱装置の
回路図である。 １・・・・・・マグネトロン、２・・・・・・過飽和型
トランス、３・・・・・・コンデンサ、４・・・・・・
ダイオード、５・・・・・・スイッチ、６・・・・・・
ヒユーズ、７・・・・・・電源ケーブル、８・・・・・
・リレー、９・・・・・・抵抗、１０・・・・・・ドア
ー、１１・・・・・・インピーダンス。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第４
図 第２図 第３図 第４図 第５図FIG. 4 is a side sectional view of a high-frequency heating device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a circuit diagram of a high-frequency heating device according to another embodiment of the present invention. 1...Magnetron, 2...Supersaturated transformer, 3...Capacitor, 4...
Diode, 5...Switch, 6...
Fuse, 7...Power cable, 8...
・Relay, 9...Resistance, 10...Door, 11...Impedance. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person No. 4
Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）マイクロ波を発振するマグネトロンと、前記マグ
ネトロンに高電圧電源を供給する過飽和型トランスと、
前記トランスの入力端子を短絡・開放するスイッチを設
けた高周波加熱装置。(1) A magnetron that oscillates microwaves, a supersaturated transformer that supplies high voltage power to the magnetron,
A high-frequency heating device provided with a switch that short-circuits and opens input terminals of the transformer. （２）短絡・開放スイッチと直列にインピーダンスを設
ける構成とした特許請求の範囲第４項記載の高周波加熱
装置。(2) The high-frequency heating device according to claim 4, wherein an impedance is provided in series with the short-circuit/open switch.