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BREVET Di INVENTION " perfectionnements au chauffage de oorps en mouvement "
L'invention est relative aux méthodes et aux appareils propres à assurer le chauffage de corps en mouvement, en faisant traverser la longueur de ces corps par des courants
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élcotxßG : s, un corps mobile peut être chauffé à l'aide d'un cou- rant électrique, soit par induction, soit par conauc-tion, par une ou!;:binrÜsol1. de oes deux moyens. Il est difficile de tracer une ...igne dl] démarcation de part et d'autre de la..... quelle il '9si préférable d'assurer le chauffage soit par induction ou soit për oOOlduotion, Lflé i8; pour une matière donnce, le choix de l'une ou l'autre méthode dépend en grande partie du diamètre, de la section) et de l'aptitude de la surface à amener le courant au corps envisagé.
Le chauffage d'un corps mobile, constitué d'une
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matière magnétique ou non n186nétiq]J.s, et, soit plein ou creux, par contact direct, s'est dé.:ontré difficile et n'a donne que ,,',.es résultats peu satisfaisants dans le passé, pour la r=1,on. qa' il n'est p,s posible de faire passer tout le courant naos.:' par un contact unique, et lorsqu'on
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prévoit une série .1.ô cc-ntct on 5>J;*#t=;# u'il st inv..u.3- riëllëide:t 1:-> o =ù îb le OE ' # sarer 1 ' u=-iE o ràt-it é c c 1 ' =1L 1#J<rLû<*- tien i'sr aliuorl des contacts.
Le résiSw&no ua'og.pGi,* le #.;rii >:.6 contre faible$ l'attaque it des aras 5e $r....isnt, lù passage du coursiTt s'interrompt ou con.,4 modifié ;"':.'1: varia-I.-4ous ,a 1.. ré=îrà=--=e ..e à,==-5-,#t, 7 é1; seuls lE. 3 b; s voltugbs ont pu être .tolérés.
00iiforé:.rrt ce;3 .Durits lrnatifs, de préférence de fréquence élevée sont {;;'lVO Js Ù!:1:5 Ion- elueur du corps par de multiples oont..ots ,.isposàs en para- lèle, 1 >.r.>saàe p:.r ls cc-Hj.t. (1i' --..... ëli ... 1..= r;>;>#- lans des réactances dans les ,à.4>ant# prljles àu sir- au -t .e ;..aii-3ra 1i..L16 ue l'iihg-edmc# ..-- =l . 'jl.:.3it reste -"roxim-3tivur-eiit con>tin-ie, înàÔpenàu>e=#-1 des variatîons aes résis"t::H:oes -.8 U'-J',:ï9ct.
L3 i<oli:,ùe j.2 source ct :#a;z;sé oonourrt a loci-oi..c -,# résis't8.û.Oû el:.É4LC---ce Cas circuits iJ#à+a==>= 'Le iW:"(ft,IJ\lr...:.o3 àlzsanse :;ww-:....==z 'i3j:,..i;ion est porté à uns -valeur #<î;. cive=ei;t éî vl; , in >a ,;#i,.>- ment ui# L 'ulùéloî de réaaù#ice , 3nini;.-.rclsnt djs 0...::.-- J.::...-,,';.... oònté.es i,ii Ou en d.ériVa1iion uv..c, w= reliée.. in-i,?ati- Veèllt àu circuit principe 1 les 1-igureë des dessin ;3Ü:..CX6S ont ;i±;,¯;s,,z ,;hj,n.¯.- tiques C Ü ij1ÊZi pl aEJi3"irs Kis;.o ii'l Loxz Ô* urges jÙU.Vi:.L-'; OOl!:.j;;i''':jn:.i.re 1 f invention, on a *niqn,3,¯¯,,iià 1,;; iùà ¯,i=i= ,¯; o¯ posi-cions principe, le avec c.:3.;; %,iri=iites, Figure 1 Eontre l'invencion 1'Pli:,ué; :..:. .j;= i.j .= obi le, le cn..fag8 étant ré.li.é ,=ar 1. ,,=>sic .=j jgrru,s uni:jue...;.ellt ..:Lè:J:lS le e0r.;,s.
P4;¯zj. 2 îLoz,-ur2 Z co-ùbii=1>soi- i: 'i#¯ #ài.¯;¯c¯,e =.:< 1..- tion au de 15 1it<è 1 1. fu.n Lif f =,¯ ( =,¯ ion de .;tJ uurps.
Figure contre unj V;;±1;Lùd . ,u ; j.j., F-i.us 4 3t b montrât aes ±Li;:aléô n ..i5o..iT;ion.:
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pour la correction du faoteur de puissance.
La figure 6 contre une autre vue schématique de la fi- gure 1.
Dans la figure 1, le chauffage s'obtient par le passage du courant uniquement dans et suivant la longueur du conducteur,
Le corps 8, 81 est représenté plein à la figure 1, et creux à la figure 2.
Des supports conventionnels sont représentés en 9, et le corps est déplacé à l'aide de tous moyens appropriés, non représentés, qui peuvent ou non comprendre les supports indiqués,
Comme il est désirable de faire circuler dans le corps un courant beaucoup plus important qu'il ne peut nor- malement, en recevoir par un contact unique, on,prévoit un certain, nombre de contacts 10. De oes contacts, trois seule- ment ont été représentés à chacune des extrémités, mais il doit être entendu que leur nombre pourrait être plus élevé.
Ce nombre variera avec les dimensions, la matière, la surfa- oe, et la température recherchée, du corps mobile, avec le voltage disponible, et avec tous autres facteurs qui influ- encent quantitativement la pénétration ou les conditions de réception, l'écoulement du courant électrique par un nombre quelconque de contacts peut être maintenu à tout degré vou- lu d'uniformité en lui faisant traverser des contacts dis- posés en parallèle, intercalant dans chacun des circuits dérivés une réactance 11 largement calculée comparative- ment à le résistance ae contact de manière que les résis- tances composantes des impédances du circuit peuvent n'intervenir que dans une mesure aussi réduite qu'on le désire,
et que l'écoulement du courant soit pratiquement in- dépendant de la résistance. source de courant d'alimentation est représentée par un générateur conventionnel G , dont les bornes sont
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respectivement raccordées aux multiples oiruuits 12, 1 , etc,, par lesquels le courant pénètre dans le corps, et aux circuits 2Zlj 132 etc.. par lesquels le cjurait sort du corps considéré.
En raison des réactances, le facteur de puissance du circuit d'alimentation sera très réduit, à moins qu'il ne soit corrigé par des réactanoes négatives, pour lesquelles
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le adieux est ie prévoir des oonaensaTJHurs g;
La LU et- l'inductance du circuit qui comprend 1. dérivation, sont équilibrées, et la capacité est L'élée de .¯,1...:'L'3 à profiter de la syn-t.-onisa tion, Dn nison de la résct3e de valeur relativement élevée des circuits, on peut l'alimenter sous voltage beaucoup plus élevé que dans d'autres
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conditions, en obtenant un écoulement proportionnelle..
plus important de courant dans le circuit syntonisé, et par suite dans le corps,
La vitesse de chauffage du corps mobile dépendra par-
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tiellement de sa résistivité , de sa n=ture, soit FULnéti- que ou non, de sa réluctauce s'il est w2-gnâtiquel des conditions de refroidissement, en-ce -,--- compris l'éten- due de la surface refroidissant, de la vitesse ,de a8lsce ment, et des dimensions et de la fréquence du courant tra- versant le corps,
A la figure 2 on a représenté un agencement très sensiblement analogue à celui de la figure 1, sauf que les réactances IL 13 de la figure 1 sont utilisées pour ohauffer inductivement la corps , et que la correction du facteur de puissance s'obtient à l'aide de capacités en
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série avec le circuit du génératelir,
lez bobines d'induction chauffantes, 1 li, t de 1 figure 2, entourent le corps mobile. La réactance peut être équilibrée par la capacité 0 pour syntoniser le circuit, mais tout le courant traverse le générateur.
A la figure 3, on a repris la capacité en dérivation
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ae la fiôùre 1, à%5ou%es les bobines 1& ' 1 sont
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placées à une extrémité du:: corps mobile, comme il oonvien- j drait de le faire si le corps était magnétique et que la température finale de ce dernier serait plus élevée que la température derecalescence. les figures 4 et 5 ont été introduites dams les dessins,principalement dans le but d'indiquer que l'accord du circuit n'exige pas l'introduction directe de la capacité dans le circuit, soit en série, soit en dérivation, cette capacité étant, dans la fig.
4, intercalée dans le secondaire du transformateur T dont le primaire est monté en série dans le circuit du générateur, A la figure 5, la capacité est effectivement montée en dérivation sur les bornes du générateur, en la disposant en série avec le secondaire d'un transformateur T dont le primaire est en dérivation sur les bornes en question, Dans les deux -dispositions, le voltage pout être réglé à la valeur pour ,laquelle le condensateur est le mieux approprié, A la figure 4, comme dans le figure 2, une capacité convenablement choisie place le courant en phase avec le force électro motrice,
Jusqu'à présent, on a supposé que l'invention s'appli- que à toutes les fréquences de courant d'alimentation,
et ceci est le cas pour autant que l'on envisage la possibilité d'obtenir un écoulement sensiblement uniforme de courant dans les multiples contacts . Toutefois, la plus grande facilité est le moindre coût pour assurer la correction du facteur de puissance, de même qu'une plus grande hystérésis de chauffage sux fréquences élevées; ainsi que l'accroisse- mont de résistance du corps due à l'effet Kelvin la rendent plus efficace pour des fréquences au dessus de la normale, les frais plus importants d'établissement du générateur étant mis en balance avec la réduction des frais de correction du facteur de puissance pour détorminer la fréquence la plus appropriée dans un cas quelconque donné.
Lorsque le corps est constitué d'une matière non magnétique,il y a absence d'hystérésis, mais il reste nêan-
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moins l'effet Kelvin produit par le passage du courant dans le conducteur, c'est à dire le corps, ceci, joint
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à la variation de -c:pérG-Gkre du coris, d'une extrémité à l'autre et, dans une section donnée, du centre vers
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la surface, renuent pratiquement impossible 1&. déi;eruina- tion par une formule de la résistance renconvrée, et cet te difficulté s' accroît aveo 1'accroissement de température. par Suite, le voltage absorbé dans le corps mobile variera
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grandement avec la tempérazure et, deo corps magnétises;
il variera aveo la fréquence. pénétration de valeur plus importante obtenue
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grâce à 1 ' invention -permet de chauffer le ao=tj.1 sur uns longueur conductrice plus réduito qu'autrement, en économi- saut de ce fait l'emplacement occupé e;5 en rédt.:is,;nt les pertes de chaleur par conduction, convcxion, EI'i;
radiation. vartageuse;ant, le courant est òurni par un alter- nateur à p81es multiples, dont le vúltge-ampérege aoit être égal à la puissance à fournir divisée par le facteur de puissance du circuit, par suite, 1 accroi:ad:ent du facteur da puissance réduit le prix d'établisse.uant de l'alternateur, La haute fréquence n'est non pas seulement désirable en raison des frais réduits de la correction du
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, facteur de puissance, m+ais, avec des :aiêres magnétiques, en raison de l'accroissement considérable de la résistance
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efficace du corps chauffé, cette rési6i;
cl0e efficace croit avec la fréquence,
Lorsque 1'¯on prévoit un chauffage combiné par indue- tion et conduction, la bobine d'induction devra naturellement entourer la corps magnétique si l'on délire utiliser ce corps comme noyau, mais, en -¯ haute fréquence, le cofps sera effectivement la siège d'un courant induit même si ce corps n'était pas magnétique. Dans ce cas, la réaction doit êtrs
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assurée d'une autre manière, A supposer, uorame on l'a envi- sagé, que le corps représenté à lu figure 2 est magnétique, les bobines seront placées en un point du trajet du corps,
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. ou letempérature n'aura pas atteint celle du point de ]coca- lescnce.
La question s'éolairecira quelque peu en envisageant un cas hypotétique, considérant le corps mobile comme possédant une section droite d'un centimètre carrée et une longueur entre les groupes de contact de 100 oms, la valeur de la résistance spécifique différera dans différentes parties de la section droite S et dans différentes parties de la longueur du corps, en raison de différences de température, mais on pourra supposer une résistanoe moyenne de
100x10-6 = 10 -4 ohm,
A la figure 6, qui se rapporte à l'agencement général que represente la figure 1, la résistance R= 1x = 102 x10 -4= s 1 0,01 ohm, formule dans laquelle S désigne la section droite et 1 la longueur du oorps traversée par le courant.
Si le corps absorbe 10 kw, le courant = 1000 ampères, 10 volts (B) seront nécessaires pour faire passer le courant à travers le corps, A supposer que la résistance de contact de chacun des dix oontaots montés an parallèle soit de 0,025 ohm, et du fait que l'on a prévu .deux séries de pareils contacts, la résistance de contact totale sera 0,0025'x 2 = 0,005 ohm,.
.La résistance totale de circuit est représentée par
0,01 + 0,005 = 0,015 ohm. Elle nécessitera par conséquent une f,e,m., E = 0,015 x 1000 = 15 volts pour faire passer 1000 ampères dans la résistance d'utilisation, et la puis- sance correspondante sera 15 kw, pour que chacun, des contacts prenne le même courant, chaque réaotanoe X est égale à 4 fois la résistance de contact ou 0,1 ohm. La réactance de 10 réactances semblables montées en parallèle dans chacun des' deux systèmes en série, sera alors égale à 0,02 ohm.
La force f,e,m, totale nécessaire pour 1000 ampères
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est E= 103 vQ3 VO 10 1,5 0,02 25 volts.
Le facteur ae puissance est 0,015=0,6
R + X2 0,025
Si l'on utilise une fréquence de 500, le facteur ae puissance peut être économiquement corrigé à l'aide de
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condensateurs statiques, et le corps 9réser8ra une ré5istn- oe 'beaucoup plus élevée que /pour une fréquence de 60 par exemple,
Malgré le courant de 1000 ampères traversant le
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corps, chacun des contacts supposera 100 pères méme avec une variation importante dans 1 résistance de contact.
A pbreLlle fréquence, les 2:3szsnNBExs réactances en série avec le contact peuvent être établies aussi impor- tantes qu'on le désire, de sorte que le voltage du généra- teur peut être relativement élevé, par exemple 110 volts.
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Le fort cuutan traversant le corps est slors obtenu par ré- sonnance, et n'est pas supporté par le générateur.
Le problème peut être envisagé sous divers aspects, dont il suffira d'illustrer l'un d'eux par un autre exemple,
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La puissance ##- p= E i,(figure 6), supposer que F= 220 et ie = 100t alors g= 22000 = 22 .
P = E i Ft formule dans laquelle Ft est le faoteur de puis- sance du circuit syntonisé, supposé égal à 0,1.
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i =-E- = 2,,000 = 1000, F= i 2 R.
E+Ft 0220x01 iooo, R = 22OO0 = 0,022 ohm.
1 1000000
Comme on le remarquera, l'invention est appropriée au chauffage de corps --- laminés, tels ceux utilisés pour des soies à découper ou des soies à ruban, ainsi que de corps débités sous forme de bandes ou de barres, tels ceux utilisés pour des boulons et des rivets,
Elle permet également un grand nombre d'autres appli- cations du chauffage, y compris le recuit de conduites, de barres, de bandes, etc..
Lorsque la matière n'est pas magnétique, comme dans
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le cas de tubes chauffés comme préparation aux phases d'une fabrication, l'effet Kelvin contribuera à accroître la résis- tance efficace, d'autant plus que la fréquence est plus élevée, et, lorsque la matière est magnétique, le chauffage supplémentaire résultant de oet accroissement de résistance efficace s'accroît encore par hystérésis.
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PATENT Di INVENTION "improvements to the heating of moving bodies"
The invention relates to methods and apparatus suitable for ensuring the heating of moving bodies, by causing the length of these bodies to pass through currents.
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élcotxßG: s, a moving body can be heated with an electric current, either by induction or by conauc-tion, by a or!;: binrÜsol1. of oes two means. It is difficult to draw a ... igne dl] demarcation on either side of the ..... which it '9si preferable to ensure the heating either by induction or by për oOOlduotion, Lflé i8; for a given material, the choice of one or the other method depends largely on the diameter, the section) and the ability of the surface to carry the current to the intended body.
Heating a moving body, consisting of a
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magnetic matter or not n186nétiq] Js, and, either solid or hollow, by direct contact, was de.: ontré difficult and gave only ,, ',. es unsatisfactory results in the past, for the r = 1, on. qa 'it is not possible to pass all the naos current:' by a single contact, and when
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predicts a series .1.ô cc-ntct on 5> J; * # t =; # u'il st inv..u.3- riëllëide: t 1: -> o = ù îb the OE '# sarer 1' u = -iE o ràt-ité cc 1 '= 1L 1 # J <rLû <* - tien i'sr aliuorl of contacts.
The resiSw & no ua'og.pGi, * le # .; rii> :. 6 against weak $ the attack on the 5th macaws $ r .... isnt, the passage of the coursiTt is interrupted or con., 4 modified; "':.' 1: varia-I.-4ous, a 1 .. d = îrà = - = e ..e to, == - 5 -, # t, 7 é1; only lE. 3 b; s voltugbs may have been tolerated.
00iiforé: .rrt ce; 3 .Innative hardnesses, preferably of high frequency are {;; 'lVO Js Ù!: 1: 5 Illuminate the body by multiple oont..ots, .isposàs in parallel, 1 > .r.> saàe p: .r ls cc-Hj.t. (1i '--..... ëli ... 1 .. = r;>;> # - lans of reactances in, à.4> ant # prljles àu sir- au -t .e; .. aii -3ra 1i..L16 ue l'iihg-edmc # ..-- = l. 'Jl.:.3it remainder - "roxim-3tivur-eiit con> tin-ie, înàÔpenàu> e = # - 1 of the variatîons aes resis "t :: H: oes -.8 U'-J ',: ï9ct.
L3 i <oli:, ùe j.2 source ct: #a; z; sé oonourrt a loci-oi..c -, # résis't8.û.Oû el: .É4LC --- this Case circuits iJ # to + a ==> = 'The iW: "(ft, IJ \ lr ...:. o3 àlzsanse:; ww -: .... == z' i3j:, .. i; ion is increased to some - value # <î ;. cive = ei; t éî vl;, in> a,; # i,.> - ment ui # L 'ulùéloî of réaaù # ice, 3nini; .-. rclsnt djs 0 ... :: .-- J. :: ...- ,, '; .... oònté.es i, ii Or in d.ériVa1iion uv..c, w = connected .. in-i,? Ati- Veèllt to the circuit principle 1 the 1-igureë of the drawings; 3Ü: .. CX6S have; i ±;, ¯; s ,, z,; hj, n.¯.- ticks C Ü ij1ÊZi pl aEJi3 "irs Kis; .o ii'l Loxz Ô * urges jÙU.Vi: .L- '; OOl!:. J ;; i' '': jn: .i.re 1 f invention, we have * niqn, 3, ¯¯ ,, iià 1 ,; ; iùà ¯, i = i =, ¯; ō posi-cions principle, le with c.:3. ;;%, iri = iites, Figure 1 Against the invencion 1'Pli:, ué;: ..: . .j; = ij. = obi le, the cn..fag8 being re.li.é, = ar 1. ,, => sic. = j jgrru, s uni: jue ...;. ellt ..: Lè: J: lS le e0r.;, S.
P4; ¯zj. 2 îLoz, -ur2 Z co-ùbii = 1> soi- i: 'i # ¯ # ài.¯; ¯c¯, e = .: <1 ..- tion of 15 1it <è 1 1. fu. n Lif f =, ¯ (=, ¯ ion of.; tJ uurps.
Figure against unj V ;; ± 1; Lùd. , u; j.j., F-i.us 4 3t b show aes ± Li;: alôn ..i5o..iT; ion .:
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for the correction of the power factor.
Figure 6 versus another schematic view of Figure 1.
In figure 1, the heating is obtained by the passage of the current only in and according to the length of the conductor,
The body 8, 81 is shown solid in Figure 1, and hollow in Figure 2.
Conventional supports are shown at 9, and the body is moved using any suitable means, not shown, which may or may not include the indicated supports,
Since it is desirable to cause a much larger current to circulate in the body than it can normally be received by a single contact, a certain number of contacts 10 are provided. Of these contacts, only three. have been shown at each end, but it should be understood that their number could be higher.
This number will vary with the size, material, surface, and desired temperature of the moving body, with the voltage available, and with any other factors which quantitatively influence the penetration or receiving conditions, the flow. electric current through any number of contacts can be maintained at any desired degree of uniformity by passing it through contacts arranged in parallel, interposing in each of the derived circuits a reactance 11 widely calculated in comparison to the resistance ae contact in such a way that the component resistances of the impedances of the circuit can intervene only to as small a extent as desired,
and that the flow of current is substantially independent of resistance. supply current source is represented by a conventional generator G, the terminals of which are
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respectively connected to the multiple oruuits 12, 1, etc ,, by which the current enters the body, and to the circuits 2Zlj 132 etc .. by which the cjurait leaves the body considered.
Due to the reactances, the power factor of the power supply circuit will be very reduced, unless it is corrected by negative reactances, for which
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the farewell is ie to foresee oonaensaTJHurs g;
The LU and the inductance of the circuit which includes 1. derivation, are balanced, and the capacitance is the element of .¯, 1 ...: 'L'3 to take advantage of the syn-t.-onization, Because of the relatively high voltage supply of the circuits, it can be supplied under much higher voltage than in other
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conditions, obtaining a proportional flow.
greater current in the tuned circuit, and therefore in the body,
The heating rate of the moving body will depend on
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of its resistivity, of its n = ture, either FULnetic or not, of its reluctance if it is w2-general of the cooling conditions, in-this -, --- including the extent of the surface cooling, speed, cooling, and size and frequency of the current flowing through the body,
In FIG. 2 an arrangement has been shown very substantially similar to that of FIG. 1, except that the reactors IL 13 of FIG. 1 are used to inductively heat the body, and that the correction of the power factor is obtained at 1 'capacity assistance in
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series with the general circuit,
The heating induction coils, 1 li, t of 1 figure 2, surround the moving body. The reactance can be balanced by capacitance 0 to tune the circuit, but all current flows through the generator.
In figure 3, we have taken the bypass capacity
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at fiôùre 1, at% 5or% es coils 1 & '1 are
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placed at one end of the :: moving body, as would be done if the body were magnetic and the final temperature of the latter would be higher than the recalescence temperature. Figures 4 and 5 have been introduced in the drawings, mainly with the aim of indicating that the tuning of the circuit does not require the direct introduction of the capacitor into the circuit, either in series or in bypass, this capacitor being, in fig.
4, interposed in the secondary of transformer T, the primary of which is mounted in series in the circuit of the generator, In FIG. 5, the capacitor is effectively mounted in shunt on the terminals of the generator, by placing it in series with the secondary of a transformer T whose primary is shunted on the terminals in question, In both -dispositions, the voltage can be set to the value for which the capacitor is the most suitable, In figure 4, as in figure 2, a suitably chosen capacity places the current in phase with the electro-motive force,
Until now, it has been assumed that the invention is applicable to all supply current frequencies,
and this is the case as far as the possibility of obtaining a substantially uniform current flow in the multiple contacts is considered. However, the greater ease is the lower cost to ensure the correction of the power factor, as well as a greater heating hysteresis on high frequencies; as well as the increase in body resistance due to the Kelvin effect make it more efficient for frequencies above normal, the higher costs of establishing the generator being balanced against the reduction in the correction costs. of the power factor to determine the most appropriate frequency in any given case.
When the body is made of a non-magnetic material, there is no hysteresis, but there remains nêan-
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minus the Kelvin effect produced by the passage of current in the conductor, i.e. the body, this, joint
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to the variation of -c: perG-Gkre of the coris, from one end to the other and, in a given section, from the center to
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the surface, make it practically impossible 1 &. The challenge is to meet a resistance formula, and this difficulty increases with the increase in temperature. therefore, the voltage absorbed in the moving body will vary
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greatly with temperature and, deo magnetized bodies;
it will vary with frequency. higher value penetration obtained
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thanks to the invention -allows to heat the ao = tj.1 over a shorter conductor length than otherwise, thereby saving the space occupied e; 5 in redt.: is,; nt the losses of heat by conduction, convcxion, EI'i;
radiation. vartageuse; ant, the current is supplied by an alternator with multiple p81es, whose vúltge-ampérege must be equal to the power to be supplied divided by the power factor of the circuit, therefore, 1 increase: ad: ent of the factor da power reduces the cost of establishing the alternator, High frequency is not only desirable because of the reduced cost of correcting the
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, power factor, but with: magnetic edges, due to the considerable increase in resistance
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efficiency of the heated body, this resi6i;
cl0e effective increases with frequency,
When combined heating by induction and conduction is provided, the induction coil will naturally have to surround the magnetic body if one deliriously uses this body as a nucleus, but at high frequency the cofps will indeed be the seat of an induced current even if this body was not magnetic. In this case, the reaction should be
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assured in another way, assuming, as has been envisaged, that the body shown in FIG. 2 is magnetic, the coils will be placed at a point in the path of the body,
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. or the temperature will not have reached that of the cocaling point.
The question will wind up somewhat when considering a hypotetic case, considering the movable body to have a cross section of one square centimeter and a length between contact groups of 100 oms, the value of the specific resistance will differ in different parts of the body. the straight section S and in different parts of the body length, due to temperature differences, but we can assume an average resistance of
100x10-6 = 10 -4 ohm,
In figure 6, which relates to the general arrangement shown in figure 1, the resistance R = 1x = 102 x10 -4 = s 1 0.01 ohm, in which S denotes the cross section and 1 the length of the body crossed by the current.
If the body absorbs 10 kw, the current = 1000 amperes, 10 volts (B) will be needed to pass the current through the body, assuming that the contact resistance of each of the ten oontaots mounted in parallel is 0.025 ohm, and because two sets of such contacts are provided, the total contact resistance will be 0.0025'x 2 = 0.005 ohm ,.
The total circuit resistance is represented by
0.01 + 0.005 = 0.015 ohm. It will therefore require an f, e, m., E = 0.015 x 1000 = 15 volts to pass 1000 amperes through the resistance of use, and the corresponding power will be 15 kw, so that each of the contacts takes the same current, each reaotanoe X is equal to 4 times the contact resistance or 0.1 ohm. The reactance of 10 similar reactors connected in parallel in each of the two systems in series, will then be equal to 0.02 ohm.
The total force f, e, m, required for 1000 amps
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is E = 103 vQ3 VO 10 1.5 0.02 25 volts.
The power factor is 0.015 = 0.6
R + X2 0.025
If a frequency of 500 is used, the power factor can be economically corrected using
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static capacitors, and the body 9reser8ra a much higher resistance than / for a frequency of 60 for example,
Despite the current of 1000 amperes flowing through the
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body, each of the contacts will assume 100 fathers even with a large variation in 1 contact resistance.
At low frequency, the 2: 3szsnNBExs reactances in series with the contact can be set as large as desired, so that the generator voltage can be relatively high, eg 110 volts.
EMI8.4
The strong cuutan passing through the body is obtained by resonance, and is not supported by the generator.
The problem can be considered from various aspects, one of which suffices to illustrate by another example,
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The power ## - p = E i, (figure 6), suppose that F = 220 and ie = 100t then g = 22000 = 22.
P = E i Ft formula in which Ft is the power factor of the tuned circuit, assumed equal to 0.1.
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i = -E- = 2,, 000 = 1000, F = i 2 R.
E + Ft 0220x01 iooo, R = 22OO0 = 0.022 ohm.
1 1000000
As will be appreciated, the invention is suitable for heating bodies --- laminates, such as those used for cutting bristles or band bristles, as well as bodies cut in the form of bands or bars, such as those used for bolts and rivets,
It also enables a large number of other heating applications, including annealing of pipes, bars, bands, etc.
When matter is not magnetic, as in
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in the case of tubes heated as a preparation for the phases of a fabrication, the Kelvin effect will help to increase the effective resistance, the more so as the frequency is higher, and, when the material is magnetic, the additional heating resulting hence the increase in effective resistance is further increased by hysteresis.