(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路の複数個をそれぞれ電源変圧器の１つの巻線に接続し、
複数の上記ブリッジ回路のうちの所定の上記正極半波制御極付整流回路を導通させたときに複数の上記ブリッジ回路のうちの選定した上記負極半波制御極付整流回路を導通させて、
上記正極半波制御極付整流回路と上記負極半波制御極付整流回路間に接続される複数の負荷のうちの選定した上記負荷に対して上記電源変圧器の電力を給電するようにした加熱電源回路。
【請求項２】
第１正極半波制御極付整流回路と第１負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路、及び、第２正極半波制御極付整流回路と第２負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路をそれぞれ電源変圧器の１つの巻線に接続し、
上記第１正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第１負極半波制御極付整流回路と上記第２負極半波制御極付整流回路の選定した一方を導通させ、
上記第２正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第１負極半波制御極付整流回路と上記第２負極半波制御極付整流回路の選定した一方を導通させて、
上記正極半波制御極付整流回路と上記負極半波制御極付整流回路間に接続される複数の負荷のうちの選定した上記負荷に対して上記電源変圧器の電力を給電するようにした加熱電源回路。
【請求項３】
第１正極半波制御極付整流回路と第１負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路、第２正極半波制御極付整流回路と第２負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路、及び、第３正極半波制御極付整流回路と第３負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路をそれぞれ電源変圧器の１つの巻線に接続し、
上記第１正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第１負極半波制御極付整流回路と上記第２負極半波制御極付整流回路の選定した一方を導通させ、
上記第２正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第１負極半波制御極付整流回路と上記第２負極半波制御極付整流回路の選定した一方を導通させて、
上記正極半波制御極付整流回路と上記負極半波制御極付整流回路間に接続される複数の負荷のうちの選定した上記負荷に対して上記電源変圧器の電力を給電し、
上記第３正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第３負極半波制御極付整流回路を導通させて、上記負荷に対する給電方向を規制するようにした加熱電源回路。
【請求項４】
複数の上記負荷のうちの選定した複数の上記負荷に対して上記電源変圧器の電力を並列と直列のいずれか又は両方に選定し給電するようにした請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の加熱電源回路。
【請求項５】
上記負荷は負性抵抗負荷であり、複数の上記負荷のうちの選定した複数の上記負荷に対する直列接続数を選定して上記電源変圧器の電圧を印加するようにした請求項４記載の加熱電源回路。
【請求項６】
正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路の複数個をそれぞれ第１電源変圧器の１つの巻線に接続し、
正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路の複数個をそれぞれ第２電源変圧器の１つの巻線に接続し、
上記第１電源変圧器に接続した複数の上記ブリッジ回路のうちの所定の上記正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第１電源変圧器に接続した複数の上記ブリッジ回路のうちの選定した上記負極半波制御極付整流回路を導通させ、
上記第２電源変圧器に接続した複数の上記ブリッジ回路のうちの所定の上記正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第２電源変圧器に接続した複数の上記ブリッジ回路のうちの選定した上記負極半波制御極付整流回路を導通させて、
上記正極半波制御極付整流回路と上記負極半波制御極付整流回路間に接続される複数の負荷に対して、それらの直列接続数を選定して上記電源変圧器の電力を給電するようにした加熱電源回路。
【請求項７】
上記負荷は負性抵抗負荷であり、複数の上記負荷に対して上記電源変圧器の電力を並列と直列のいずれか又は両方に選定し給電するようにした請求項６記載の加熱電源回路。
【請求項８】
正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路の複数個をそれぞれ第１電源変圧器の１つの巻線に接続し、
正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路の複数個をそれぞれ第２電源変圧器の１つの巻線に接続し、
正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路を第３電源変圧器に接続し、
正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路を第４電源変圧器に接続し、
上記第１電源変圧器に接続した複数の上記ブリッジ回路のうちの所定の上記正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第１電源変圧器に接続した複数の上記ブリッジ回路のうちの選定した上記負極半波制御極付整流回路を導通させ、
上記第２電源変圧器に接続した複数の上記ブリッジ回路のうちの所定の上記正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第２電源変圧器に接続した複数の上記ブリッジ回路のうちの選定した上記負極半波制御極付整流回路を導通させて、
上記第３電源変圧器に接続した上記正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第３電源変圧器に接続した上記負極半波制御極付整流回路を導通させ、
上記第４電源変圧器に接続した上記正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第４電源変圧器に接続した上記負極半波制御極付整流回路を導通させて、
上記正極半波制御極付整流回路と上記負極半波制御極付整流回路間に接続される複数の負荷に対して、それらの直列接続数を選定して上記電源変圧器の電力を給電するようにした加熱電源回路。
【請求項９】
正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路の２個をそれぞれ第１電源変圧器の１つの巻線に接続し、
正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路の２個をそれぞれ第２電源変圧器の１つの巻線に接続し、
上記第１電源変圧器に接続した上記ブリッジ回路の一方と上記第２電源変圧器に接続した上記ブリッジ回路の一方とを直列接続し、
上記第１電源変圧器に接続した上記ブリッジ回路の他方と上記第２電源変圧器に接続した上記ブリッジ回路の他方を互いの上記正極半波制御極付整流回路端同士を接続して並列接続して、
上記第１電源変圧器に接続した複数の上記ブリッジ回路のうちの所定の上記正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第１電源変圧器に接続した複数の上記ブリッジ回路のうちの選定した上記負極半波制御極付整流回路を導通させ、
上記第２電源変圧器に接続した複数の上記ブリッジ回路のうちの所定の上記正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第２電源変圧器に接続した複数の上記ブリッジ回路のうちの選定した上記負極半波制御極付整流回路を導通させて、
上記正極半波制御極付整流回路と上記負極半波制御極付整流回路間に接続される複数の負荷に対して上記電源変圧器の電力を並列と直列のいずれか又は両方に選定し給電するようにした加熱電源回路。
【請求項１０】
正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路の２個をそれぞれ第１電源変圧器の１つの巻線に接続し、
正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路の２個をそれぞれ第２電源変圧器の１つの巻線に接続し、
正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路を第３電源変圧器に接続し、
上記第１電源変圧器に接続した上記ブリッジ回路のうちの１個と上記第２電源変圧器に接続した上記ブリッジ回路のうちの１個とを直列接続して、
上記第１電源変圧器に接続した複数の上記ブリッジ回路のうちの所定の上記正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第１電源変圧器に接続した複数の上記ブリッジ回路のうちの選定した上記負極半波制御極付整流回路を導通させ、
上記第２電源変圧器に接続した複数の上記ブリッジ回路のうちの所定の上記正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第２電源変圧器に接続した複数の上記ブリッジ回路のうちの選定した上記負極半波制御極付整流回路を導通させ、
上記第３電源変圧器に接続した上記正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第３電源変圧器に接続した上記負極半波制御極付整流回路を導通させて、
上記正極半波制御極付整流回路と上記負極半波制御極付整流回路間に接続される複数の負荷に対して上記電源変圧器の電力を並列又は直列のいずれか又は両方に選定し給電するようにした加熱電源回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の負荷を加熱する加熱電源装置に関し、例えば、多結晶半導体などの負性抵抗負荷を加熱するものに係わる。
【背景技術】
【０００２】
図１７は特許文献１による従来の加熱電源装置を示す構成図である。図において、１は４巻線変圧器、２，３，４，５は４巻線変圧器１の２次コイルに接続されたサイリスタ整流器、１４，１５，１６，１７はサイリスタ整流器２−５のそれぞれに接続された負性抵抗負荷である。６，７，８，９，１０，１１，１２，１３はサイリスタ整流器２−５と負性抵抗負荷１４−１７とを結ぶ回路（線路）中に接続された半導体スイッチとしてのサイリスタスイッチである。負荷１４−１７は負性抵抗特性をもつため、初期通電時には高圧小電流が必要であり、最終段通電時には低圧大電流が必要となる。【０００３】
図１７に示すように、従来の加熱電源装置は、負性抵抗負荷に対して力率の改善、設備容量の削減を実現するために、交流を直流に変換するサイリスタ整流器の４回路の負荷側にモード切換用サイリスタスイッチの８回路を備えたものである。負荷抵抗が低下していく過程で、サイリスタ整流器とサイリスタスイッチの導通・非導通を切換えて、初期では「４個の負荷に個別通電」、次に「２個の負荷を直列にして通電」、最終段では「４個の負荷を直列にして通電」と３つのモードに切換えて通電する。【０００４】
特に、図１８で示すように、最終段の大電流領域では、サイリスタ整流器２と２個のサイリスタスイッチ９，１０、並びに、サイリスタ整流器４と３個のサイリスタスイッチ６，９，１３を経て通電するため、サイリスタスイッチの電力損失が大きい。なお、図で、破線は電流方向を示し、サイリスタのうち黒塗りしたものは通電状態を、白く抜いたものは非通電状態を示す。【０００５】
従来の加熱電源装置では、サイリスタ整流器の出力側に直並列切換えのためにサイリスタスイッチを備えており、電力損失の増加をもたらす問題点があった。【０００６】
【特許文献１】特開昭６２−１０１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、電力損失を低減した加熱電源装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の加熱電源装置は、正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路の複数個をそれぞれ電源変圧器の１つの巻線に接続し、複数の上記ブリッジ回路のうちの所定の上記正極半波制御極付整流回路を導通させたときに複数の上記ブリッジ回路のうちの選定した上記負極半波制御極付整流回路を導通させて、上記正極半波制御極付整流回路と上記負極半波制御極付整流回路間に接続される複数の負荷のうちの選定した上記負荷に対して上記電源変圧器の電力を給電するようにした。【０００９】
また、この発明の加熱電源装置は、第１正極半波制御極付整流回路と第１負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路、第２正極半波制御極付整流回路と第２負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路、及び、第３正極半波制御極付整流回路と第３負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路をそれぞれ電源変圧器の１つの巻線に接続し、上記第１正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第１負極半波制御極付整流回路と上記第２負極半波制御極付整流回路の選定した一方を導通させ、上記第２正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第１負極半波制御極付整流回路と上記第２負極半波制御極付整流回路の選定した一方を導通させて、上記正極半波制御極付整流回路と上記負極半波制御極付整流回路間に接続される複数の負荷のうちの選定した上記負荷に対して上記電源変圧器の電力を給電し、上記第３正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第３負極半波制御極付整流回路を導通させて、上記負荷に対する給電方向を規制するようにした。【００１０】
また、この発明の加熱電源装置は、正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路の複数個をそれぞれ第１電源変圧器の１つの巻線に接続し、
正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路の複数個をそれぞれ第２電源変圧器の１つの巻線に接続し、上記第１電源変圧器に接続した複数の上記ブリッジ回路のうちの所定の上記正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第１電源変圧器に接続した複数の上記ブリッジ回路のうちの選定した上記負極半波制御極付整流回路を導通させ、上記第２電源変圧器に接続した複数の上記ブリッジ回路のうちの所定の上記正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第２電源変圧器に接続した複数の上記ブリッジ回路のうちの選定した上記負極半波制御極付整流回路を導通させて、上記正極半波制御極付整流回路と上記負極半波制御極付整流回路間に接続される複数の負荷に対して、それらの直列接続数を選定して上記電源変圧器の電力を給電するようにした。【００１１】
さらに、この発明の加熱電源装置は、正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路の２個をそれぞれ第１電源変圧器の１つの巻線に接続し、正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路の２個をそれぞれ第２電源変圧器の１つの巻線に接続し、上記第１電源変圧器に接続した上記ブリッジ回路の一方と上記第２電源変圧器に接続した上記ブリッジ回路の一方とを直列接続し、上記第１電源変圧器に接続した上記ブリッジ回路の他方と上記第２電源変圧器に接続した上記ブリッジ回路の他方を互いの上記正極半波制御極付整流回路端同士を接続して並列接続して、上記第１電源変圧器に接続した複数の上記ブリッジ回路のうちの所定の上記正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第１電源変圧器に接続した複数の上記ブリッジ回路のうちの選定した上記負極半波制御極付整流回路を導通させ、上記第２電源変圧器に接続した複数の上記ブリッジ回路のうちの所定の上記正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第２電源変圧器に接続した複数の上記ブリッジ回路のうちの選定した上記負極半波制御極付整流回路を導通させて、上記正極半波制御極付整流回路と上記負極半波制御極付整流回路間に接続される複数の負荷に対して上記電源変圧器の電力を並列と直列のいずれか又は両方に選定し給電するようにした。
【発明の効果】
【００１２】
この発明に係る加熱電源装置によれば、複数の負荷のうちの選定した負荷に対して電源変圧器の電力を給電することができ、負荷の選定切換え又は負荷の直列数の選定は、選定した正負極半波制御極付整流回路の導通・非導通の制御で行うことができ、電力損失を軽減することができる。【００１３】
また、この発明に係る加熱電源装置によれば、複数の負荷のうちの選定した負荷に対して電源変圧器の電力を給電でき、第３正極半波制御極付整流回路を導通させたときに第３負極半波制御極付整流回路を導通させて、負荷に対する給電方向を規制でき、負荷の選定切換え又は負荷の直列数の選定は、選定した正負極整流回路の導通・非導通の制御で行うことができ、電力損失を軽減することができる。【００１４】
また、この発明に係る加熱電源装置によれば、複数の負荷に対して、それらの直列接続数を選定して電源変圧器の電力を給電することができ、負荷の選定切換えと負荷の直列数の選定は、選定した正負極整流回路の導通・非導通の制御で行うことができ、電力損失を軽減することができると共に、負荷に印加する電圧や電流を変化させることができる。【００１５】
さらに、この発明に係る加熱電源装置によれば、ブリッジ回路の一方同士を直列接続し、ブリッジ回路の他方同士を並列接続したので、少ないブリッジ回路数で目的を達成でき、複数の負荷に対して電源変圧器の電力を並列と直列のいずれか又は両方に選定し給電でき、負荷の選定切換えと負荷の直列数又は並列の選定は、選定した正負極整流回路の導通・非導通の制御で行うことができ、電力損失を軽減することができると共に、負荷に印加する電圧や電流を変化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１による加熱電源装置を図１に基づいて説明する。２１，２２は交流三相線路２３に一次コイルが接続された２巻線形の電源変圧器である。電源変圧器２１の２次コイル（２次巻線）には、３相の正極半波制御極付整流回路（正極整流回路と略称する）２４と３相の負極半波制御極付整流回路（負極整流回路と略称する）２５を有するブリッジ回路２６、及び、３相の正極整流回路２７と３相の負極整流回路２８を有するブリッジ回路２９が、それぞれ接続されている。なお、３相の各半波制御極付整流回路は、例えば制御極付サイリスタ整流器で構成されている。容量が不足するときは、複数の制御極付サイリスタ整流器を並列接続して構成してもよいことはもちろんである。以下各実施の形態においても同様である。【００１７】
電源変圧器２２の２次コイル（２次巻線）には、ブリッジ回路３０，３１，３２がそれぞれ接続されている。ブリッジ回路３０は、３相の正極整流回路３３と３相の負極整流回路３４を有している。同様に、ブリッジ回路３１は、３相の正極整流回路３５と３相の負極整流回路３６を有している。ブリッジ回路３２は、３相の正極整流回路３７と３相の負極整流回路３８を有している。これらの正極整流回路２４，２７，３３，３５，３７と負極整流回路２５，２８，３４，３６，３８は、電流制御回路３９によりオン・オフ（導通・非導通）制御と導通時の電流制御が行われる。なお、電流制御回路３９から出る矢印付き線は、それぞれ各正極整流回路，負極整流回路の矢印付き線に接続される。４０−４３は負性抵抗負荷（例えば、多結晶半導体）であり、これらは、後述するモード切換により１個直列（で４個並列），２個直列（で２個並列），４個直列状態で電源変圧器の電源に接続される。【００１８】
次に動作を図２，図３，図４を用いて説明する。なお、同図において、点線は電流方向を示し、サイリスタ整流器のうち黒塗りしたものは導通状態を、白く抜いたものは非導通状態を示す。電流制御回路３９は省略している。
負荷４０−４３は負性抵抗特性をもつため、初期通電時には、高電圧小電流が必要であり、最終段通電時には低電圧大電流が必要となる。そのため、初期通電時は負荷を並列に、最終段通電時には負荷を直列に接続すれば、電源変圧器２１，２２の電源側より見た負荷はほぼ一定となる。【００１９】
まず、初期通電時（初期モード）において、正極整流回路２４，２７，３３，３５、及び負極整流回路２５，３４を同時に導通させる。図２に点線で示す通電ループで、負荷４０−４３に高電圧小電流を通電する。即ち、正極整流回路２４から負荷４０を経て負極整流回路２５に戻る。正極整流回路２７から負荷４１を経て負極整流回路２５に戻る。同様に、正極整流回路３３から負荷４３を経て負極整流回路３４に戻る。正極整流回路３５から負荷４２を経て負極整流回路３４に戻る。このとき負荷４０−４３は、電源に対して、１個直列で４個並列に接続されることになる。【００２０】
負荷４０−４３の多結晶半導体が成長し、抵抗が下がるに従い、導通する正負極整流回路が電流制御回路３９により電流を調整され、負荷４０−４３に見合った電流を通電されていく。そこで力率がある値になったところで中期通電に移行する。中期通電（中期モード）では、正極整流回路２７，３５、及び負極整流回路２８，３６を同時に導通させる。図３に点線で示す通電ループで、負荷４０−４３に中電圧中電流を通電する。即ち、正極整流回路２７から負荷４２，４３の直列体を経て負極整流回路２８に戻る。正極整流回路３５から負荷４１，４０の直列体を経て負極整流回路３６に戻る。【００２１】
このとき負荷４０−４３は、電源に対して、２個直列で２個並列に接続されることになる。そのため、正極整流回路と負極整流回路の直流出力電圧が初期通電終了時の２倍となり、力率が改善される。こうして、さらに負荷４０−４３の多結晶半導体が成長し、抵抗が下がるに従い、初期通電時と同様に、導通する正負極整流回路が電流制御回路３９により電流を調整され、負荷４０−４３に見合った電流を通電されていく。すると直流電圧が下がるため力率が悪化していく。そこで力率がある値になったところで最終段通電に移行する。【００２２】
最終段通電（最終段モード）では、正極整流回路２４，３７、及び負極整流回路２８，３８を同時に導通させる。図４に点線で示す通電ループで、負荷４０−４３に低電圧大電流を通電する。即ち、正極整流回路２４から負荷４０−４３の直列体を経て負極整流回路２８に戻る。正極整流回路３７から負荷４０−４３の直列体を経て負極整流回路３８に戻る。このとき、負荷４０−４３の直列体には、両正負極整流回路から同方向の電流を通電するように規制する。負荷４０−４３は電源に対して４個直列に接続されるので、直流出力電圧が中期通電時終了時の２倍となり、力率が改善される。また、正負極整流回路２４，２８と正負極整流回路３７，３８が並列運転されるので、中期通電時の２倍の電流が出力できる。【００２３】
このように、ブリッジ回路の正極整流回路と負極整流回路は直流への電力変換に加え、モード切換の機能を有している。負性抵抗負荷の通電加熱による抵抗値の低下に応じて、３段階の通電モードを作り、負荷の直列接続数を増加させ、力率を改善しながら、高電圧小電流から中電圧中電流を経て低電圧大電流を発生し、多結晶半導体を加熱成長させることができる。また、通電モードの切換えは、各正極整流回路と各負極整流回路の選択的切換え動作によって行われるので、切換えスピードが早く、この切換えに時間が長くかかり負荷が冷えてしまうことがない。【００２４】
さらに、３段階の通電モードの切換えは、各正極整流回路と各負極整流回路の選択的切換え動作によって行われるので、従来のように、整流回路から負荷への供給回路にサイリスタスイッチを必要としないから、電力損失を低減できる。特に、何日も通電加熱する多結晶半導体に対する加熱電源装置においては、その効果は絶大である。最終段を例に説明すると、３相ブリッジ回路のみで、正極整流回路の制御極付サイリスタ整流器と負極整流回路の制御極付サイリスタ整流器で、合計で素子が２個直列となり、素子の電力損失は従来の１／２となる。なお、上述では２巻線変圧器を２台使用したが、変圧器を統合して、３巻線変圧器１台で構成できる。これは他の実施の形態においても同様である。【００２５】
実施の形態１では、加熱される負荷は負性抵抗特性を有するものを例に説明したが、負性抵抗特性を有さない負荷の選定切換えにも適用できる。
そのため、この発明の加熱電源装置は、正極半波制御極付整流回路２４（２７）と負極半波制御極付整流回路２５（２８）を有するブリッジ回路の複数個２６，２９をそれぞれ電源変圧器２１の１つの巻線に接続し、複数の上記ブリッジ回路２６，２９のうちの所定の上記正極半波制御極付整流回路２４（２７）を導通させたときに複数の上記ブリッジ回路２６，２９のうちの選定した上記負極半波制御極付整流回路２５（２８）を導通させて、上記正極半波制御極付整流回路２４，２７と上記負極半波制御極付整流回路２５，２８間に接続される複数の負荷４０，４１，４２，４３のうちの選定した上記負荷に対して上記電源変圧器２１の電力を給電するようにした。これにより、負荷の選定切換え又は負荷の直列数の選定は、選定した正負極整流回路の導通・非導通の制御で行うことができ、電力損失を軽減することができる。【００２６】
また、この発明の加熱電源装置は、第１正極半波制御極付整流回路２４と第１負極半波制御極付整流回路２５を有するブリッジ回路２６、及び、第２正極半波制御極付整流回路２７と第２負極半波制御極付整流回路２８を有するブリッジ回路２９をそれぞれ電源変圧器２１の１つの巻線に接続し、上記第１正極半波制御極付整流回路２４を導通させたときに上記第１負極半波制御極付整流回路２５と上記第２負極半波制御極付整流回路２８の選定した一方を導通させ、上記第２正極半波制御極付整流回路２７を導通させたときに上記第１負極半波制御極付整流回路２５と上記第２負極半波制御極付整流回路２８の選定した一方を導通させて、上記正極半波制御極付整流回路２４，２７と上記負極半波制御極付整流回路２５，２８間に接続された複数の負荷４０，４１，４２，４３のうちの選定した上記負荷に対して上記電源変圧器２１の電力を給電するようにした。これにより、負荷の選定切換え又は負荷の直列数の選定は、選定した正負極整流回路の導通・非導通の制御で行うことができ、電力損失を軽減することができる。【００２７】
また、この発明の加熱電源装置は、第１正極半波制御極付整流回路３３と第１負極半波制御極付整流回路３４を有するブリッジ回路３０、第２正極半波制御極付整流回路３５と第２負極半波制御極付整流回路３６を有するブリッジ回路３１、及び、第３正極半波制御極付整流回路３７と第３負極半波制御極付整流回路３８を有するブリッジ回路３２をそれぞれ電源変圧器２２の１つの巻線に接続し、上記第１正極半波制御極付整流回路３３を導通させたときに上記第１負極半波制御極付整流回路３４と上記第２負極半波制御極付整流回路３６の選定した一方を導通させ、上記第２正極半波制御極付整流回路３５を導通させたときに上記第１負極半波制御極付整流回路３４と上記第２負極半波制御極付整流回路３６の選定した一方を導通させて、上記正極半波制御極付整流回路と上記負極半波制御極付整流回路間に接続される複数の負荷４０，４１，４２，４３のうちの選定した上記負荷に対して上記電源変圧器２２の電力を給電し、上記第３正極半波制御極付整流回路３７を導通させたときに上記第３負極半波制御極付整流回路３８を導通させて、上記負荷に対する給電方向を規制するようにした。【００２８】
これにより、負荷の選定切換え又は負荷の直列数の選定は、選定した正負極整流回路の導通・非導通の制御で行うことができ、電力損失を軽減することができる。と共に、第３正極半波制御極付整流回路３７を導通させたときに第３負極半波制御極付整流回路３８を導通させて、負荷に対する給電方向を規制することができる。【００２９】
また、この発明の加熱電源装置は、複数の負荷４０，４１，４２，４３のうちの選定した複数の上記負荷に対して上記電源変圧器の電力を並列と直列のいずれか又は両方に選定し給電することができる。これにより負荷に印加する電圧や電流を変化させることができる。【００３０】
また、この発明の加熱電源装置は、負荷は負性抵抗負荷であり、複数の負荷のうちの選定した複数の上記負荷に対する直列接続数を選定して電源変圧器の電圧を印加するようにした。これにより、負性抵抗負荷の通電加熱による抵抗値の低下に応じて、通電モードを切換え、負荷の直列接続数を増加させ、力率を改善しながら、負荷に高電圧小電流から低電圧大電流を印加できる。【００３１】
さらに、この発明の加熱電源装置は、正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路の複数個２６，２９をそれぞれ第１電源変圧器２１の１つの巻線に接続し、正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路の複数個３０，３１，３２をそれぞれ第２電源変圧器２２の１つの巻線に接続し、上記第１電源変圧器２１に接続した複数の上記ブリッジ回路２６，２９のうちの所定の上記正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第１電源変圧器２１に接続した複数の上記ブリッジ回路２６，２９のうちの選定した上記負極半波制御極付整流回路を導通させ、上記第２電源変圧器２２に接続した複数の上記ブリッジ回路３０，３１，３２のうちの所定の上記正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第２電源変圧器２２に接続した複数の上記ブリッジ回路３０，３１，３２のうちの選定した上記負極半波制御極付整流回路を導通させて、上記正極半波制御極付整流回路と上記負極半波制御極付整流回路間に接続される複数の負荷４０，４１，４２，４３に対して、それらの直列接続数を選定して上記電源変圧器の電力を給電するようにした。【００３２】
これにより、負荷の選定切換えと負荷の直列数の選定は、選定した正負極整流回路の導通・非導通の制御で行うことができ、電力損失を軽減することができると共に、負荷に印加する電圧や電流を変化させることができる。【００３３】
実施の形態２.
実施の形態２による加熱電源装置を図５に基づいて説明する。なお、実施の形態１と同一符号は、同一または相当部分を示し、実施の形態１での説明を援用する。実施の形態１と異なる点を中心に説明する。実施の形態２は、実施の形態１と同様に、負荷は負性抵抗特性を有するものであり、負性抵抗負荷の通電加熱による抵抗値の低下に応じて、３段階の通電モードを作り、負荷の直列接続数を増加させ、力率を改善しながら、高電圧小電流から中電圧中電流を経て低電圧大電流を発生させる他の例である。【００３４】
５１，５２は交流三相線路２３に一次コイルが接続された２巻線形の電源変圧器である。電源変圧器５１の２次コイル（２次巻線）には、３相の正極半波制御極付整流回路（正極整流回路と略称する）５３と３相の負極半波制御極付整流回路（負極整流回路と略称する）５４を有するブリッジ回路５５が接続されている。同様に、電源変圧器５２の２次コイルには、３相の正極整流回路５６と３相の負極整流回路５７を有するブリッジ回路５８が接続されている。これらの各正極整流回路５３，５６と各負極整流回路５４，５７は、電流制御回路３９により導通・非導通制御と導通時の電流制御が行われる。ブリッジ回路２６，５５，５８，３０は逆直列に接続されている。負荷４０−４３は、モード切換により１個直列（で４個並列），２個直列（で２個並列），４個直列状態で電源変圧器の電源に接続される。【００３５】
次に動作を図６，図７，図８を用いて説明する。同図において、電流制御回路３９は省略している。まず、初期通電時において、逆直列に接続された各ブリッジ回路２６，５５，５８，３０を導通させる。つまり、正極整流回路２４，５３，５６，３３、及び負極整流回路２５，５４，５７，３４を同時に導通させる。図６に点線で示す通電ループで、各負荷４０−４３に高電圧小電流を通電する。即ち、正極整流回路２４から負荷４０を経て負極整流回路２５に戻る。正極整流回路５３から負荷４１を経て負極整流回路５４に戻る。同様に、正極整流回路５６から負荷４２を経て負極整流回路５７に戻る。正極整流回路３３から負荷４３を経て負極整流回路３４に戻る。このとき負荷４０−４３は、電源に対して、１個直列で４個並列に接続されることになる。【００３６】
負荷４０−４３の多結晶半導体が成長し、抵抗が下がるに従い、導通する正負極整流回路が電流制御回路３９により電流を調整され、負荷４０−４３に見合った電流を通電されていく。そこで力率がある値になったところで中期通電に移行する。中期通電では、実施の形態１と同様に、正極整流回路２７，３５、及び負極整流回路２８，３６を同時に導通させる。図７に点線で示す通電ループで、負荷４０−４３に中電圧中電流を通電する。即ち、正極整流回路２７から負荷４２，４３の直列体を経て負極整流回路２８に戻る。正極整流回路３５から負荷４１，４０の直列体を経て負極整流回路３６に戻る。【００３７】
このとき負荷４０−４３は、電源に対して、２個直列で２個並列に接続されることになる。そのため、正極整流回路と負極整流回路の直流出力電圧が初期通電終了時の２倍となり、力率が改善される。こうして、さらに負荷４０−４３の多結晶半導体が成長し、抵抗が下がるに従い、初期通電時と同様に、導通する正負極整流回路が電流制御回路３９により電流を調整され、負荷４０−４３に見合った電流を通電されていく。すると直流電圧が下がるため力率が悪化していく。そこで力率がある値になったところで最終段通電に移行する。【００３８】
最終段通電では、実施の形態１と同様に、正極整流回路２４，３７、及び負極整流回路２８，３８を同時に導通させる。図８に点線で示す通電ループで、負荷４０−４３に低電圧大電流を通電する。即ち、正極整流回路２４から負荷４０−４３の直列体を経て負極整流回路２８に戻る。正極整流回路３７から負荷４０−４３の直列体を経て負極整流回路３８に戻る。このとき、負荷４０−４３の直列体には、両正負極整流回路から同方向の電流を通電するように規制する。負荷４０−４３は電源に対して４個直列に接続されるので、直流出力電圧が中期通電時終了時の２倍となり、力率が改善される。また、正負極整流回路２４，２８と正負極整流回路３７，３８が並列運転されるので、中期通電時の２倍の電流が出力できる。【００３９】
また、初期通電時に負荷４０−４３の特性にばらつきがある場合、前記実施の形態１では、それぞれの正極半波制御極付整流回路２４，２７，３３，３５と負極半波制御極付整流回路２５，３４が非対称制御となり、偶数次高調波電流が交流三相線路２３に流出することになるが、本実施の形態２では初期通電時に４つの負荷４０，４１，４２，４３に対して４つのブリッジ回路２６，５５，５８、３０を設けているため、全て対称制御となり、交流三相線路２３に流出する偶数次高調波電流を抑制することができる。【００４０】
３段階の通電モードの切換えは、各正極整流回路と各負極整流回路の選択的切換え動作によって行われるので、従来のように、整流回路から負荷への供給回路にサイリスタスイッチを必要としないから、電力損失を低減できる。また、初期通電時に負荷４０−４３の特性にばらつきがある場合も、交流三相線路２３に流出する偶数次高調波電流を抑制することができる。なお、上述では２巻線変圧器を４台使用したが、変圧器を統合して、例えば、５巻線変圧器１台で構成できる。これは他の実施の形態においても同様である。実施の形態２では、加熱される負荷は負性抵抗特性を有するものを例に説明したが、負性抵抗特性を有さない負荷の選定切換えにも適用できることはもちろんである。【００４１】
この発明の加熱電源装置は、正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路の複数個２６，２９をそれぞれ第１電源変圧器２１の１つの巻線に接続し、正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路の複数個３０，３１，３２をそれぞれ第２電源変圧器２２の１つの巻線に接続し、正極半波制御極付整流回路５３と負極半波制御極付整流回路５４を有するブリッジ回路５５を第３電源変圧器５１に接続し、正極半波制御極付整流回路５６と負極半波制御極付整流回路５７を有するブリッジ回路５８を第４電源変圧器５２に接続し、上記第１電源変圧器２１に接続した複数の上記ブリッジ回路２６，２９のうちの所定の上記正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第１電源変圧器２１に接続した複数の上記ブリッジ回路２６，２９のうちの選定した上記負極半波制御極付整流回路を導通させ、上記第２電源変圧器２２に接続した複数の上記ブリッジ回路３０，３１，３２のうちの所定の上記正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第２電源変圧器２２に接続した複数の上記ブリッジ回路３０，３１，３２のうちの選定した上記負極半波制御極付整流回路を導通させ、上記第３電源変圧器５１に接続した上記正極半波制御極付整流回路５３を導通させたときに上記第３電源変圧器５１に接続した上記負極半波制御極付整流回路５４を導通させ、上記第４電源変圧器５２に接続した上記正極半波制御極付整流回路５６を導通させたときに上記第４電源変圧器５２に接続した上記負極半波制御極付整流回路５７を導通させて、上記正極半波制御極付整流回路と上記負極半波制御極付整流回路間に接続される複数の負荷４０，４１，４２，４３に対して、それらの直列接続数を選定して上記電源変圧器の電力を給電するようにした。【００４２】
これにより、負荷の選定切換えと負荷の直列数の選定は、選定した正負極整流回路の導通・非導通の制御で行うことができ、電力損失を低減でき、更に交流三相線路に流出する偶数次高調波電流を抑制することができると共に、負荷に印加する電圧や電流を変化させることができる。【００４３】
実施の形態３．
実施の形態３による加熱電源装置を図９に基づいて説明する。なお、他の実施の形態と同一符号は、同一または相当部分を示し、他の実施の形態での説明を援用する。他の実施の形態と異なる点を中心に説明する。実施の形態３は、実施の形態１と同様に、負荷は負性抵抗特性を有するものであり、負性抵抗負荷の通電加熱による抵抗値の低下に応じて、３段階の通電モードを作り、負荷の直列接続数を増加させ、力率を改善しながら、高電圧小電流から中電圧中電流を経て低電圧大電流を発生させる他の例である。【００４４】
電源変圧器２２の２次コイル（２次巻線）には、３相の正極半波制御極付整流回路（正極整流回路と略称する）６６と３相の負極半波制御極付整流回路（負極整流回路と略称する）６７を有するブリッジ回路６８が接続されている。同様に、電源変圧器２２の２次コイルには、３相の正極整流回路６９と３相の負極整流回路７０を有するブリッジ回路７１が接続されている。これらの各正極整流回路６６，６９と各負極整流回路６７，７０は、電流制御回路３９により導通・非導通制御と導通時の電流制御が行われる。ブリッジ回路２６とブリッジ回路６８は直列に接続されている。ブリッジ回路２９とブリッジ回路７１はその正極整流回路２７，６９同士が接続されて並列接続されている。【００４５】
次に動作を図１０，図１１，図１２を用いて説明する。同図において、電流制御回路３９は省略している。まず、初期通電時において、正極整流回路２４，２７，６６、及び負極整流回路２５，６７，７０を同時に導通させる。図１０に点線で示す通電ループで、各負荷４０−４３に高電圧小電流を通電する。即ち、正極整流回路２７から負荷４０を経て負極整流回路２５に戻る。正極整流回路６６から負荷４３を経て負極整流回路７０に戻る。正極整流回路６６から、負荷４２と負荷４１の直列体を経て、負極整流回路２５と正極整流回路２４を経て、負極整流回路６７に戻る。【００４６】
このとき負荷４０と負荷４３は、それぞれ電源に対して、１個直列で電源変圧器の１倍の電圧（電源変圧器の２次巻線端電圧）に接続される。一方、負荷４２と負荷４１の直列体は、２個直列で電源電圧の２倍の電圧に接続される。そのため各負荷４０，４１，４２，４３には、それぞれ同じ電流値を通電できる。【００４７】
負荷４０−４３の多結晶半導体が成長し、抵抗が下がるに従い、導通する正負極整流回路が電流制御回路３９により電流を調整され、負荷４０−４３に見合った電流を通電されていく。そこで力率がある値になったところで中期通電に移行する。中期通電では、正極整流回路２４，６９、及び負極整流回路２８，６７を同時に導通させる。図１１に点線で示す通電ループで、負荷４０−４３に中電圧中電流を通電する。即ち、正極整流回路６９から負荷４０，４１，４２，４３の直列体を経て、負極整流回路２８と正極整流回路２４を経て、負極整流回路６７に戻る。【００４８】
このとき負荷４０−４３は、４個直列で電源電圧の２倍の電圧に接続される。このとき、負荷４０−４３の直列体への直流出力電圧が初期通電終了時の２倍となり、力率が改善される。こうして、さらに負荷４０−４３の多結晶半導体が成長し、抵抗が下がるに従い、初期通電時と同様に、導通する正負極整流回路が電流制御回路３９により電流を調整され、負荷４０−４３に見合った電流を通電されていく。すると直流電圧が下がるため力率が悪化していく。そこで力率がある値になったところで最終段通電に移行する。【００４９】
最終段通電では、正極整流回路２７，６９、及び負極整流回路２８，７０を同時に導通させる。図１２に点線で示す通電ループで、負荷４０−４３に低電圧大電流を通電する。即ち、正極整流回路２７から負荷４０−４３の直列体を経て負極整流回路２８に戻る。それに合わせて、正極整流回路６９から負荷４０−４３の直列体を経て負極整流回路７０に戻る。このとき、負荷４０−４３の直列体には、同方向の電流が通電される。負荷４０−４３は、４個直列で、電源電圧の１倍の電圧に接続される。負荷４０−４３の直列体には、正負極整流回路２７，２８と正負極整流回路６９，６７が並列接続されて運転されるので、直流出力電圧が中期通電時終了時の１／２倍となり、力率が改善され、また、中期通電時の２倍の電流が出力できる。【００５０】
３段階の通電モードの切換えは、各正極整流回路と各負極整流回路の選択的切換え動作によって行われるので、従来のように、整流回路から負荷への供給回路にサイリスタスイッチを必要としないから、電力損失を低減できる。実施の形態３では、４個のブロック回路２６，２９，６８，７１で構成されるため、実施の形態の中で、最小の個数で目的を達成できる。なお、実施の形態３では、加熱される負荷は負性抵抗特性を有するものを例に説明したが、負性抵抗特性を有さない負荷の選定切換えにも適用できることはもちろんである。【００５１】
この発明の加熱電源装置は、正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路の２個２６，２９をそれぞれ第１電源変圧器２１の１つの巻線に接続し、正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路の２個６８，７１をそれぞれ第２電源変圧器２２の１つの巻線に接続し、上記第１電源変圧器２１に接続した上記ブリッジ回路の一方２６と上記第２電源変圧器２２に接続した上記ブリッジ回路の一方６８とを直列接続し、上記第１電源変圧器２１に接続した上記ブリッジ回路の他方２９と上記第２電源変圧器２２に接続した上記ブリッジ回路の他方７１を互いの上記正極半波制御極付整流回路端同士２７，６９を接続して並列接続して、上記第１電源変圧器２１に接続した複数の上記ブリッジ回路２６，２９のうちの所定の上記正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第１電源変圧器２１に接続した複数の上記ブリッジ回路２６，２９のうちの選定した上記負極半波制御極付整流回路を導通させ、上記第２電源変圧器２２に接続した複数の上記ブリッジ回路６８，７１のうちの所定の上記正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第２電源変圧器２２に接続した複数の上記ブリッジ回路６８，７１のうちの選定した上記負極半波制御極付整流回路を導通させて、上記正極半波制御極付整流回路と上記負極半波制御極付整流回路間に接続される複数の負荷に対して上記電源変圧器の電力を並列と直列のいずれか又は両方に選定し給電するようにした。【００５２】
これにより、負荷の選定切換えと負荷の直列数又は並列の選定は、選定した正負極整流回路の導通・非導通の制御で行うことができ、電力損失を軽減することができると共に、負荷に印加する電圧や電流を変化させることができる。【００５３】
実施の形態４．
実施の形態４による加熱電源装置を図１３に基づいて説明する。なお、他の実施の形態と同一符号は、同一または相当部分を示し、他の実施の形態での説明を援用する。他の実施の形態と異なる点を中心に説明する。実施の形態４は、実施の形態１と同様に、負荷は負性抵抗特性を有するものであり、負性抵抗負荷の通電加熱による抵抗値の低下に応じて、３段階の通電モードを作り、負荷の直列接続数を増加させ、力率を改善しながら、高電圧小電流から中電圧中電流を経て低電圧大電流を発生させる他の例である。【００５４】
電源変圧器７６の２次コイル（２次巻線）には、３相の正極半波制御極付整流回路（正極整流回路と略称する）７７と３相の負極半波制御極付整流回路（負極整流回路と略称する）７８を有するブリッジ回路７９が接続されている。同様に、電源変圧器８０の２次コイルには、３相の正極整流回路８１と３相の負極整流回路８２を有するブリッジ回路８３が接続されている。これらの正極整流回路７７，８１と負極整流回路７８，８２は、電流制御回路３９により導通・非導通制御と導通時の電流制御が行われる。ブリッジ回路２９とブリッジ回路７１は直列に接続されている。ブリッジ回路７９とブリッジ回路８３は直列に接続されている。ブリッジ回路２６，ブリッジ回路７９，８３の直列体，ブリッジ回路６８は逆直列に接続されている。【００５５】
次に動作を図１４，図１５，図１６を用いて説明する。同図において、電流制御回路３９は省略している。まず、初期通電時において、正極整流回路２４，６６，７７，８１、及び負極整流回路２５，６７，７８，８２を同時に導通させる。図１４に点線で示す通電ループで、各負荷４０−４３に高電圧小電流を通電する。即ち、正極整流回路２４から負荷４０を経て負極整流回路２５に戻る。正極整流回路６６から負荷４３を経て負極整流回路６７に戻る。正極整流回路８１から、負荷４２と負荷４１の直列体を経て、負極整流回路７８と正極整流回路７７を経て、負極整流回路８２に戻る。【００５６】
このとき負荷４０と負荷４３は、それぞれ電源に対して、１個直列で電源変圧器の１倍の電圧（電源変圧器の２次巻線端電圧）に接続される。一方、負荷４２と負荷４１の直列体は、２個直列で電源電圧の２倍の電圧に接続される。そのため各負荷４０，４１，４２，４３には、それぞれ同じ電流値を通電できる。【００５７】
負荷４０−４３の多結晶半導体が成長し、抵抗が下がるに従い、導通する正負極整流回路が電流制御回路３９により電流を調整され、負荷４０−４３に見合った電流を通電されていく。そこで力率がある値になったところで中期通電に移行する。中期通電では、正極整流回路２７，６９、及び負極整流回路２８，７０を同時に導通させる。図１５に点線で示す通電ループで、負荷４０−４３に中電圧中電流を通電する。即ち、正極整流回路２７から負極整流回路７０と正極整流回路６９を経て、負荷４０，４１，４２，４３の直列体を経て、負極整流回路２８に戻る。【００５８】
このとき負荷４０−４３は、４個直列で電源電圧の２倍の電圧に接続される。このとき、負荷４０−４３の直列体への直流出力電圧が初期通電終了時の２倍となり、力率が改善される。こうして、さらに負荷４０−４３の多結晶半導体が成長し、抵抗が下がるに従い、初期通電時と同様に、導通する正負極整流回路が電流制御回路３９により電流を調整され、負荷４０−４３に見合った電流を通電されていく。すると直流電圧が下がるため力率が悪化していく。そこで力率がある値になったところで最終段通電に移行する。【００５９】
最終段通電では、正極整流回路２４，６９、及び負極整流回路２８，６７を同時に導通させる。図１６に点線で示す通電ループで、負荷４０−４３に低電圧大電流を通電する。即ち、正極整流回路２４から負荷４０−４３の直列体を経て負極整流回路２８に戻る。それに合わせて、正極整流回路６９から負荷４０−４３の直列体を経て負極整流回路６７に戻る。このとき、負荷４０−４３の直列体には、同方向の電流が通電される。負荷４０−４３は、４個直列で、電源電圧の１倍の電圧に接続される。負荷４０−４３の直列体には、正負極整流回路２４，２８と正負極整流回路６９，６７が並列接続されて運転されるので、直流出力電圧が中期通電時終了時の１／２倍となり、力率が改善され、また、中期通電時の２倍の電流が出力できる。【００６０】
また、初期通電時に負荷４０−４３の特性にばらつきがある場合、前記実施の形態３では、それぞれの正極半波制御極付整流回路２４，２７，６６と負極半波制御極付整流回路２５，６７，７０が非対称制御となり、偶数次高調波電流が交流三相線路２３に流出することになるが、本実施の形態４では初期通電時に４つの負荷４０，４１，４２，４３に対して４つのブリッジ回路２６，７９，８３、６８を設けているため、全て対称制御となり、交流三相線路２３に流出する偶数次高調波電流を抑制することができる。【００６１】
３段階の通電モードの切換えは、各正極整流回路と各負極整流回路の選択的切換え動作によって行われるので、従来のように、整流回路から負荷への供給回路にサイリスタスイッチを必要としないから、電力損失を低減できる。また、初期通電時に負荷４０−４３の特性にばらつきがある場合も、交流三相線路２３に流出する偶数次高調波電流を抑制することができる。なお、上述では２台の電源変圧器７６，８０と２個のブリッジ回路７９，８３で構成したが、１台の電源変圧器でその２次コイルに、電源変圧器２１の２次コイルの２倍の電圧を発生させるようにすれば、１個のブリッジ回路に統合できる。実施の形態４では、加熱される負荷は負性抵抗特性を有するものを例に説明したが、負性抵抗特性を有さない負荷の選定切換えにも適用できることはもちろんである。【００６２】
この発明の加熱電源装置は、正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路の２個２６，２９をそれぞれ第１電源変圧器２１の１つの巻線に接続し、正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路の２個６８，７１をそれぞれ第２電源変圧器２２の１つの巻線に接続し、正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路を第３電源変圧器に接続し、上記第１電源変圧器２１に接続した上記ブリッジ回路２６，２９のうちの１個２９と上記第２電源変圧器に接続した上記ブリッジ回路６８，７１のうちの１個７１とを直列接続して、
上記第１電源変圧器２１に接続した複数の上記ブリッジ回路２６，２９のうちの所定の上記正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第１電源変圧器２１に接続した複数の上記ブリッジ回路２６，２９のうちの選定した上記負極半波制御極付整流回路を導通させ、上記第２電源変圧器２２に接続した複数の上記ブリッジ回路６８，７１のうちの所定の上記正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第２電源変圧器２２に接続した複数の上記ブリッジ回路６８，７１のうちの選定した上記負極半波制御極付整流回路を導通させ、上記第３電源変圧器に接続した上記正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第３電源変圧器に接続した上記負極半波制御極付整流回路を導通させて、上記正極半波制御極付整流回路と上記負極半波制御極付整流回路間に接続される複数の負荷に対して上記電源変圧器の電力を並列と直列のいずれか又は両方に選定し給電するようにした。【００６３】
これにより、負荷の選定切換えと負荷の直列数又は並列の選定は、選定した正負極整流回路の導通・非導通の制御で行うことができ、電力損失を低減でき、更に交流三相線路に流出する偶数次高調波電流を抑制することができると共に、負荷に印加する電圧や電流を変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】この発明の実施の形態１による加熱電源装置を示す構成図である。
【図２】実施の形態１の初期モードの動作を説明する動作図である。
【図３】実施の形態１の中期モードの動作を説明する動作図である。
【図４】実施の形態１の最終段モードの動作を説明する動作図である。
【図５】実施の形態２による加熱電源装置を示す構成図である。
【図６】実施の形態２の初期モードの動作を説明する動作図である。
【図７】実施の形態２の中期モードの動作を説明する動作図である。
【図８】実施の形態２の最終段モードの動作を説明する動作図である。
【図９】実施の形態３による加熱電源装置を示す構成図である。
【００６５】
【図１０】実施の形態３の初期モードの動作を説明する動作図である。
【図１１】実施の形態３の中期モードの動作を説明する動作図である。
【図１２】実施の形態３の最終段モードの動作を説明する動作図である。
【図１３】実施の形態４による加熱電源装置を示す構成図である。
【図１４】実施の形態４の初期モードの動作を説明する動作図である。
【図１５】実施の形態４の中期モードの動作を説明する動作図である。
【図１６】実施の形態４の最終段モードの動作を説明する動作図である。
【図１７】従来の加熱電源装置を示す構成図である。
【図１８】従来の加熱電源装置の動作を説明する動作図である。
【符号の説明】
【００６６】
１  ４巻線変圧器                        ２−５  サイリスタ整流器
６−１３  半導体スイッチ              １４−１７  負荷
２１，２２  電源変圧器                  ２３  交流三相線路
２４  正極半波制御極付整流回路（正極整流回路）
２５  負極半波制御極付整流回路（負極整流回路）
２６  ブリッジ回路                      ２７  正極整流回路
２８  負極整流回路                      ２９  ブリッジ回路
３０，３１，３２  ブリッジ回路          ３３  正極整流回路
３４  負極整流回路                      ３５  正極整流回路
３６  負極整流回路                      ３７  正極整流回路
３８  負極整流回路                      ３９  電流制御回路
【００６７】
４０−４３  負荷                        ５１，５２  電源変圧器
５３  正極整流回路                      ５４  負極整流回路
５５  ブリッジ回路                      ５６  正極整流回路
５７  負極整流回路                      ５８  ブリッジ回路
６６  正極整流回路                      ６７  負極整流回路
６８  ブリッジ回路                      ６９  正極整流回路
７０  負極整流回路                      ７１  ブリッジ回路
７６  電源変圧器                        ７７  正極整流回路
７８  負極整流回路                      ７９  ブリッジ回路
８０  電源変圧器                        ８１  正極整流回路
８２  負極整流回路                      ８３  ブリッジ回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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