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SYSTEME DE BOBINES, EN PARTICULIER POUR GENERATEURS DE CHAUFFAGE H.F.
L'invention concerne un système de bobines, en particulier peur les générateurs de chauffage H.F., constitué par une bobine primaire hélicoïdale, refroidie à l'eau, à noyau ferro-magnétique en forme de tige, et par une bobine de couplage entourant la bobine primaire et constituée par une bande métallique cintrée en forme de gaine cylindrique. La bobine primaire peut faire partie du circuit oscillant de sortie d'un générateur à tubes, tandis que la bobine de couplage( bobine secondaire) peut être con- neetée à une bobine de chauffage (bobine active) comportant une seule spire et dans le champ de laquelle on introduit l'objet à chauffer.
L'impédance formée par la bobine active peut acquérir des valeurs très divergentes. Pour que le générateur puisse céder à la bobine active toute--la puissance, même pour les valeurs les plus défavorables de cette impédance, il est désirable que la bobine secondaire puisse être couplée d'une façon très serrée à la bobine primaire. Ce résultat s'obtient par l'emploi d'un noyau ferromagnétique, par exemple de ferrite (matière cristalline mixte cubique d'oxyde de fer et d'autres oxydes métalli- ques.) La chaleur développée par les pertes dans ce noyau, peut être évacuée par un refroidissement à l'huile; la présente invention fournit une forme de construction particulièrement simple et pratique pour atteindre ce résultat.
Cette forme de construction est caractérisée en ce que la bobine primaire et le noyau sont noyés dans un bac rempli d'huile, bac qui est en matière isolante et qui est étroitement entouré par la bobine de couplage.
Comme la bobine de couplage est disposée à l'extérieur du bac d'huile, les lourdes connexions entre la bobine de couplage et la bobine
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active, ne doivent pas traverser de manière étanche le bac d'huile et peuvent être aussi courtes que possible. De plus, on peut procéder facilement au remplacement de la bobine de couplage pour l'adaptation à d'autres conditions de fonctionnement.
De préférence, en vue d'améliorer encore l'étanchéité du bac, le système de bobines est disposé de façon que son axe soit vertical et les fils d'alimentation de la bobine primaire traversent, de manière étanche, la paroi supérieure du bac d'huile cylindrique, coaxial au système de bobines.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de l'invention.
Le système de bobines représenté comporte une bobine primaire 1, (représentée en coupe axiale); cette bobine, constituée par un tube de cuivre enroulé en hélice, est placée dans un bac d'huile 3 cylindrique, en une matière isolante à faible pertes H.F. Ce bac 3, qui entoure coaxia- lement la bobine est disposé'de façon que son axe soit vertical ; est entouré étroitement d'une bande métallique 5 cintrée en forme de gaine cylindrique, qui forme la bobine secondaire (bobine de couplage). Le bac 3 comporte, à son extrémité supérieure, une bride 7, sur laquelle est vissé, de manière étanche à l'huile, un couvercle isolant 8.
Les extrémités 9 et 10 de la bobine 1 traversent d'une manière étanche, le couvercle 8. A l'intérieur de la bobine 1 se trouve, coaxialement à cette dernière, un noyau 11 constitué par une tige de matière ferromagnétique à faibles pertes H.F., de préférence une matière à cristaux mixtes cubiques d'oxyde de fer et d'autres oxydes métalliques (ferrite). Le noyau est porté par trois traverses isolantes 13 (pour la clarté du dessin, une de ces traverses y a été omise), dont chacune est constituée par deux parties comportant des cavités conjuguées, parties entre lesquelles est serrée la bobine. Les traverses 13 sont partiellement noyées dans des rainures verticales 15 du noyau 11. Le noyau comporte une ouverture axiale, dans laquelle se dispose le conducteur d'alimentation 10, dirigé vers l'extrémité inférieure de la bobine 1.
Les conducteurs d'alimentation 9 et 10 sont connectés à un circuit de refroidissement (non représenté sur le dessin) qui permet d'amener de l'eau de refroidissement à la bobine 1. La bobine de couplage 5 peut être refroidie par les tubes réfrigérants 17 qui y sont soudés. Aux extrémités 19 et 21 de la bobine de couplage 5, sont fixées de lourdes bornes 23, qui servent à la connexion d'une bobine de chauffage (non représentée sur le dessin), de construction usuelle.
La bobine primaire 1 fait office de bobine de self-induction dans le circuit oscillant d'un générateur de chauffage H.F. d'une puissance de quelques kilowatts, qui peut être de forme usuelle et qui n'est pas représenté sur le dessin. Pour transmettre toute l'énergie H.F. à la bobine active et à l'objet placé dans le champ de cette bobine, il faut, dans certains cas, un couplage très serré entre la bobine primaire et la bobine secondaire 5. Ce résultat est obtenu par l'insertion du noyau 11 dans la bobine 1. Pour permettre l'évacuation de la chaleur accumulée dans ce noyau, le bac 3 est rempli d'huile, que refroidit l'eau qui circule dans le tube 1.
Entre la bobine 1 et le noyau 11 ne se trouvent pas abstraction faite des traverses qui ne recouvrent qu'unepetitepartie de; la surface du noyau 11,de parties qui entravent la circulation de l'huilé du noyau vers la bobine et vice-versa, de sorte que l'on obtient un refroidissement énergique du noyau.
La bobine de couplage 15 est suffisamment refroidie par le tube 17 et, conformément à l'invention, elle est disposée à l'extérieur du bac d'huile 3, ce qui assure l'avantage que les lourdes lignes de connexion 19 et 21 ne doivent pas traverser la paroi du bac d'huile 3. De plus, la bo-
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bine de couplage est facilement remplagable, ce qui est d'importance lorsqu'il faut traiter des pièces de formats divergents ; c'est ainsi que, par l'emploi d'une bobine de couplage plus courte que celle représentée sur le dessin, on peut obtenir, pour certaines pièces,une meilleure adaptation de l'impédance de la bobine de couplage à celle de la bobine active.
De même, lorsque, pour régler la puissance fournie, la bobine primaire est déplaçable par rapport à la bobine de couplage, il est avan- tageux que la bobine de couplage se trouve à l'extérieur du bac d'huile
3. Ce bac peut alors être réalisé de façon très simple, de manière qu'il soit déplagable verticalement dans son ensemble.
Le bac 13 peut être constitué par un tube de verre ou de quartz auquel est cimenté un flasque 7 de résine synthétique et un fond 27 fixé de la même .façon. La réalisation verticale représentée sur le dessin, est particulièrement avantageuse parce qu'elle garantit le mieux l'étanchéité à l'huile, et de plus la connexion de la bobine de couplage 5 à la bobine active, généralement horizontale, s'effectue, dans la position représentée, le plus facilement à l'aide de connexions très courtes. Toutefois, au be- soin le système de bobines avec bac à huile peut également être disposé horizontalement ceci est plus facile lorsqu'on désire placer le système de bobines sous forme d'unité indépendante à l'extérieur du générateur dans ou sur une machine qu'il y a lieu de chauffer.
La traversée, particulièrement avantageuse en vue de l'étanchéi- té à l'huile, des deux conducteurs d'alimentation 9 et 10 à travers le couvercle 8, rend désirable la forme de réalisation décrite dans laquelle le conducteur d'alimentation 10 est amené vers l'extrémité inférieure de la bobine 1 à travers une ouverture axiale ménagée dans le noyau 11. Afin d'éviter que, par suite de la matière ferromagnétique du noyau 11 @ui l'entoure, ce conducteur présente une assez grande self-induction self induction qui ferait donc office d'induction de dispersion et abaisserait le couplage entre la bobine primaire et la bobine secondaire - le noyau 11 comporte un trait de scie radial 29 qui constitue une interruption du circuit magnétique entourant le conducteur 10.