BR9803412B1 - dispositivo de aquecimento por indução, para aquecer material em tira contìnuo. - Google Patents

dispositivo de aquecimento por indução, para aquecer material em tira contìnuo. Download PDF

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Description

"DISPOSITIVO DE AQUECIMENTO POR INDUÇÃO, PARA AQUECERMATERIAL EM TIRA CONTÍNUO".
Campo da invenção
A presente invenção refere-se ao campo geral de aquecimentode metais por indução, e tem particular utilidade no campo de recozimentogalvânico de materiais em tira contínuos por aquecimento por indução.
Bastidores da invenção
Tem sido uma prática por longo tempo na indústriametalúrgica empregar meio de aquecimento por indução para recozimentogalvânico de tiras contínuas de metais, como tira de aço, com outrosrevestimentos metálicos (tal como, zinco ou liga de zinco) aplicados comolíquidos. O aquecimento por indução causa uma aderência elevada para asfases de liga entre a tira de material e o revestimento de metal líquido. Metaiscom recozimento galvânico possuem conhecidas vantagens sobre metaisgalvanizados, tal como melhores características de soldagem e de pintura eelevada resistência à corrosão.
Uma das mais solicitadas aplicações para recozimentogalvânico de tira de metal por aquecimento por indução é aquecer uma tira demetal de cerca de 454 até 566 graus Celsius, após a tira ter sido galvanizadaatravés de um banho de zinco. Este tipo de tira é usada extensamente empainéis de carrocerias automotivas, por exemplo.
Na Patente US 5.495.094, foi descrito um dispositivo debobina de aquecimento por indução adaptado para uso com tiras contínuas dematerial. Um aspecto desta invenção foi a configuração de seções de bobinade indução no dispositivo, incluindo a provisão de um espaçamento em umaextremidade do dispositivo que permitia a tira de material passar para dentroe para fora do dispositivo de bobina sem a necessidade de montagenscomplexas de porta. Um outro aspecto da invenção anterior era que odispositivo de bobina podia ser energizado por supridores separados deenergia, para prover correntes opostas nas respectivas meias-espirascada seção de espira inteira do dispositivo. Referência à Patente US5.495.094 dará ao leitor um entendimento completo do dispositivo maisantigo.
Uma configuração da invenção anterior pode ser usadapara ilustrar o contexto da presente invenção. Com referência aqui à fig.1, uma vista em perspectiva de um dispositivo de bobina de acordo coma invenção anterior, pode ser visto que o dispositivo de bobina 10 é umaestrutura de solenóide compreendendo duas seções de bobinas 12, 14.Uma seção 12 forma uma bobina de espira completa na metade superiordo dispositivo; a outra seção 14 forma a espira completa inferior. Aseção de bobina superior 12 compreende duas meias-espirascomplementares 16, 18 e a seção da bobina inferior 14 compreende duasmeias-espiras complementares 20, 22 para formar as espiras completasde cada seção do dispositivo. Uma primeira fonte de potência 32 acionaas meias-espiras superior 18 e inferior 20 na porção do primeiro plano dodispositivo mostrado na fig. 1; uma segunda fonte de potência 34 acionaas meias-espiras superior 16 e inferior 22 na parte de trás do dispositivoda fig. 1.
Na invenção anterior, foi necessária uma configuraçãocomplexa dos elementos interconectores para fazer as conexões da fonte depotência para acionar o dispositivo de bobina de indução. As porções deextensão 24, 26 e os condutores de interconexão 28, 30 foram providos parafacilitar a conexão de duas fontes de potência para acionamento dodispositivo de bobina. Na prática, estes condutores aumentam acomplexidade da estrutura de bobina; causam resistência elétrica maiselevada e as resultantes perdas de energia, reduzindo, desse modo, aeficiência do sistema; e causam uma indesejada queda de voltagem reativa,exigindo que maiores voltagens sejam geradas pelas fontes de. potência. Asduas fontes de potência 32, 34 são isoladas eletricamente, mas têm de seroperadas em amplitudes idênticas em uma relação de fase de 180° para proveros fluxos de corrente mostrados na fig. 1 (pelas flechas indicativas de direçãoa e b), para a operação adequada do dispositivo de bobina. A necessidade de manter as relações de amplitude e de fase das duas fontes de potência exigeum controle de circuito e complexidade de sistema adicionais. A presenteinvenção é uma modificação, tanto da configuração do dispositivo de bobinacomo da provisão de fontes de energia, com o propósito de melhorar aeficiência geral do sistema enquanto reduzindo sua complexidade.
Os elementos simplificados de interconexão da presenteinvenção permitem um outro aperfeiçoamento sobre a invenção anterior. Aintrodução de membros flexíveis nos elementos de interconexão tornapossível abrir um largo espaçamento na extremidade oposta do dispositivo debobina para a remoção da tira contínua de metal. Os membros flexíveis nos elementos de interconexão provêem, ainda, a capacidade de tornar muitopequeno o espaçamento separando os condutores de derivação durante oaquecimento. Um espaçamento menor reduz a queda de voltagem indutoranos condutores de derivação, diminui a dispersão magnética acumulada aoredor do espaçamento, e aumenta a eficácia do aquecimento por indução.
Sumário da invenção
A presente invenção é um dispositivo de bobina paraaquecimento por indução de material em tira contínuo. O dispositivo debobina compreende duas seções de bobina, nas quais meias-espirascomplementares de condutores elétricos formam dois solenóides de espira completa para aquecimento por indução da tira de material. Um espaçamentoé provido em uma extremidade do dispositivo de bobina para a passagem delado da tira de material para dentro e para fora do dispositivo de bobina. Aconfiguração das seções de bobina é adaptada para a conexão de doissupridores de corrente alternada, ligados em série com as seções de bobina eum com o outro para assegurar fase e amplitude uniformes da energiaaplicada ao dispositivo de bobina. Em uma segunda configuração preferidada invenção, as seções de bobina são adaptadas para conexão com quatrofontes de potência, em uma configuração em série.
Mais especificamente, a invenção é um dispositivo deaquecimento por indução para aquecimento de uma faixa contínua dematerial, compreendendo um dispositivo de bobina de solenóide paraaquecimento por indução compreendendo uma primeira e segunda seções debobina. Cada seção de bobina compreende primeira e segunda meias-espirascomplementares que formam uma bobina efetiva de espira completa, atravésda qual deve passar a tira de material. As seções de bobina são dispostasseparadas longitudinalmente uma da outra, na direção do curso da tira dematerial através do dispositivo. A primeira meia-espira da primeira seção dabobina e a primeira meia-espira da segunda seção de bobina são ligadas emuma extremidade do dispositivo por um primeiro condutor de derivação. Asegunda meia-espira da primeira seção de bobina é igualmente ligada, namesma extremidade do dispositivo, à segunda meia-espira da segunda seçãode bobina por um segundo condutor de derivação. Os condutores dederivação são separados um do outro por um espaçamento variável ou umespaçamento fixo, com dimensão suficiente para permitir a tira de materialpassar para dentro e para fora do dispositivo, através do espaçamentoformado desse modo naquela mencionada extremidade do dispositivo. Odispositivo compreende, ainda, uma primeira e uma segunda fontes depotência em corrente alternada, cada uma com dois terminais para ligação aodispositivo de bobina. A primeira fonte de potência é ligada pelo seuprimeiro terminal à primeira meia-espira da primeira seção de bobina e, pelooutro terminal, à segunda meia-espira da primeira seção de bobina, amencionada ligação sendo feita na extremidade do dispositivo oposta àextremidade possuindo os condutores de derivação. A ligação pode ser ouflexível ou rígida. A segunda fonte de potência é igualmente ligada pelo seuprimeiro terminal à primeira meia-espira da segunda seção de bobina e, pelooutro terminal, à segunda meia-espira da segunda seção de bobina. A ligaçãodas duas fontes de potência ao dispositivo de bobina forma um circuitoelétrico em série para a corrente passando através do dispositivo de bobina,em um dado instante, proveniente da primeira fonte de potência, através daprimeira meia-espira da primeira seção de bobina, através de um condutor dederivação e a primeira meia-espira da segunda seção de bobina para asegunda fonte de potência e, depois, da segunda fonte de potência para asegunda meia-espira da segunda seção de bobina, através de um condutor dederivação para a segunda meia-espira da primeira seção de bobina, eretornando para a primeira fonte de potência, a mencionada correnteinvertendo sua direção em um outro instante correspondente a um ciclooposto das fontes de potência em corrente alternada.
Em uma segunda configuração preferida, um dispositivo debobina de solenóide de aquecimento por indução compreende uma primeira euma segunda seções de bobina, cada seção de bobina compreendendo umaprimeira e uma segunda seções de meias-espiras complementares queformam uma bobina efetiva de espira completa, através da qual deve passar atira de material. As seções de bobina são dispostas longitudinalmenteseparadas uma da outra, na direção do curso da tira de material através dodispositivo, e nas quais cada uma das meias-espiras das respectivas seções debobina é separada de cada uma das outras meias-espiras, não sendo ligadas anenhuma delas. Nesta configuração existem quatro fontes de potência, cadauma ligada em série elétrica a uma respectiva meia-espira das meias-espirasdas seções de bobina, de modo que uma única meia-espira é ligada entre cadauma das fontes de potência. A ligação das fontes de potência às meias-espirasé feita de um primeiro terminal da fonte de potência, através da primeirameia-espira da primeira seção de bobina, para uma segunda fonte depotência, da segunda fonte de potência, através da primeira meia-espira dasegunda seção de bobina, a uma terceira fonte de potência, da terceira fontede potência, através da segunda meia-espira da segunda seção de bobina, paraa quarta fonte de potência, e da quarta fonte de potência, através de segundameia-espira da primeira seção de bobina de espira, para a primeira fonte depotência, em série.
Descrição dos desenhos
Com o propósito de ilustrar a invenção, são mostradas formaspreferidas presentemente, sendo entendido, entretanto, que esta invenção nãoestá limitada precisamente aos arranjos e instrumentações mostrados.
Fig. 1 é uma vista em perspectiva de um dispositivo de bobinade acordo com a técnica anterior.
Fig. 2 é uma vista em perspectiva de um dispositivo de bobinade acordo com a presente invenção.
Fig. 3 é um diagrama esquemático da configuração elétrica dodispositivo de bobina da fig. 2.
Fig. 4a é um diagrama esquemático do circuito elétrico deuma bobina de aquecimento por indução, energizada por uma fonte depotência inversora alimentada por corrente
Fig. 4b é um diagrama esquemático do circuito elétrico deuma bobina de aquecimento por indução, energizada por uma fonte depotência inversora alimentada por voltagem
Fig. 5 é um diagrama esquemático do circuito elétrico dodispositivo de bobina na fig. 2.
Fig. 6 é uma vista em perspectiva de uma configuração de umdispositivo de bobina de aquecimento de tira, adaptado para quatro fontes depotência.
Fig. 7 é uma vista esquemática da configuração elétrica dodispositivo de bobina da fig. 6.Fig. 8 é uma vista esquemática do circuito elétrico dodispositivo de bobina da fig. 6.
Figs. 9a e 9b ilustram uma vista de topo de um dispositivo debobina simétrico de acordo com a invenção, mostrando elementos flexíveisde interconexão permitindo posições fechada e aberta, respectivamente.
Fig. 10a e IOb ilustram uma vista de topo de um dispositivode bobina assimétrico de acordo com a invenção, mostrando os elementosflexíveis de interconexão permitindo posições fechada e aberta.
Descrição da invenção
Com referência aos desenhos, nos quais as mesmas referênciasnuméricas indicam os mesmos elementos, a Fig. 2 ilustra uma forma dedispositivo de bobina de aquecimento de material em tira contínuo 50 deacordo com a presente invenção. O dispositivo de bobina compreende seçõesde bobina superior 52 e inferior 54 que, juntas, formam um dispositivo debobina de solenóide de duas espiras, para aquecimento de material em tiracontínuo. A seção de bobina superior 52 compreende duas meias-espirascomplementares 56, 58 que, combinadas, operam como uma espira completado dispositivo de bobina de solenóide 50. Igualmente, a seção de bobinainferior 54 compreende duas meias-espiras complementares 60, 62. Asrespectivas meias-espiras de ambas as seções de bobina são dispostas demodo que elas se estendem transversalmente ao eixo longitudinal da peça detira de material (não mostrada na figura) e sobre ambos os lados dela.
As meias-espiras 56, 58 compreendendo a seção de bobinasuperior 52 não são ligadas uma a outra em nenhum lugar, como também nãoo são as duas meias-espiras 60, 62 na seção de bobina inferior 54. Aocontrário, conforme mostrado na fig. 2, a meia-espira superior 58 no primeiroplano da seção de bobina superior é ligada à meia-espira inferior 60 noprimeiro plano da seção de bobina inferior 54 do dispositivo 50, através deum condutor de derivação 64. De modo semelhante, a meia-espira superior56 na parte de trás da seção de bobina superior 52 (na fig. 2) se liga à meia-espira inferior 62 da seção inferior 54 na parte de trás do dispositivo debobina 50, através de um condutor de derivação 66. Um espaçamento 68entre os respectivos condutores de derivação 64, 66 permite o movimento damaterial em tira contínuo (não mostrada) para dentro e para fora dodispositivo de bobina 50.
A configuração descrita estabelece um fluxo de corrente nodispositivo de bobina por dois caminhos, os quais são ligados em sérieatravés de duas fontes de potência 74, 76. O fluxo de corrente, em um dadoinstante, é mostrado pelas flechas na fig. 2. A corrente pode fluir da meia-espira inferior 60 para a superior 58 na frente do dispositivo, através docondutor de derivação 64. Este padrão assegura que a corrente se move emdireções opostas na frente do dispositivo. A mesma configuração na parte detrás do dispositivo produz o mesmo resultado nas meias-espiras superior 56 einferior 62, ligadas por um condutor de derivação 66. Pode ser visto na fig. 2que a corrente flui em direções opostas nas duas meias-espiras 56, 58 daseção de bobina superior 52. O mesmo é verdadeiro para a corrente nasmeias-espiras 60, 62 da seção de bobina inferior 54. Fluxos de correntesopostos nas respectivas meias-espiras de cada seção de bobina cria camposeletromagnéticos longitudinais, através dos quais passa a peça de tira dematerial (não mostrada). Isto maximiza e concentra correntes de retornoinduzidas na peça, as quais, por sua vez, causam aquecimento eficiente.
O dispositivo de bobina 50 é configurado para ligação a fontesde potência na extremidade oposta ao espaçamento 68. Cada uma das quatromeias-espiras 56, 58, 60, 62 das seções de bobina superior e inferior 52, 54compreende um condutor de extensão 70 terminando em um terminal 72 paraligação a uma das duas fontes de potência 74, 76. Uma primeira fonte depotência 74 é ligada aos terminais 72 da seção de bobina superior 52; asegunda fonte de potência é ligada aos terminais 72 da seção de bobinainferior 54.
A ligação das fontes de potência e seções de bobina forma,desta maneira um circuito elétrico de uma só série. A ligação das fontes depotência à montagem da bobina é simplificada pelo arranjo dos elementos dabobina, condutores de extensão e terminais. A perda de energia e a queda devoltagem, atribuíveis a esta ligação, é diminuta em comparação à formaantiga de dispositivo de bobina descrito em relação à fig. 1. Há apenas umcircuito em série, assegurando corrente idêntica em relação a todos ossegmentos de bobina e fases apropriadas através do dispositivo, devido àmesma corrente fluir em ambas as fontes de potência e em todos ossegmentos de bobina.
As Figs. 3a e 3b ilustram esquematicamente a diferença entreas configurações de circuito do dispositivo da fig. 1 e aquele da fig. 2. Na fig.3a, os cursos de corrente das fontes de potência 32, 34 são isoladoseletricamente um do outro. Cada um conduz a corrente por uma meia-espirada respectiva seção de bobina superior e inferior. Esta configuração apresentaas desvantagens de exigir circuitos complexos para manter o controle precisode fase e de amplitude nas duas fontes de potência de modo que elasenergizem corretamente o dispositivo de bobina.
A configuração da presente invenção provê um arranjosignificativamente diferente e vantajoso. Na fig. 3b que ilustraesquematicamente a configuração elétrica da fig. 2, a primeira fonte depotência 74 conduz corrente (a flecha na figura) para a primeira meia-espira56 da seção de bobina superior, através do condutor de derivação 66, para ameia-espira 62 que se liga à segunda fonte de potência 76. A segunda fontede potência 76 conduz a corrente através das outras duas meias-espiras 60, 58e de volta para a primeira fonte de potência 74. As fontes de potência estãoligadas em série uma com outra, com todas as meias-espiras ligadas tambémem série. Uma das maiores vantagens desta configuração é que a ligação emsérie das fontes de potência e dos elementos de bobina garante que a correnteem todos os elementos da bobina será idêntica e de fase correta. A mesmacorrente flui em todas as fontes de potência e em todos os segmentos debobina em um circuito em série.
As fontes de potência de aquecimento por indução 74, 76incluem capacitores ressonantes de carga que, quando ligados a estedispositivo de bobina de indução (fig. 2), formam um circuito em sérieressonante. A freqüência natural deste circuito é estabelecido pela fórmula:F=1/2tW LC .
As fontes de potência têm de ser capazes de funcionar quandoligadas em série com outras. Isto significa que todas as fontes de potência sãosincronizadas uma com outra e com a corrente do circuito ressonante emsérie. Existem duas configurações básicas de circuito inversor comumenteutilizados para fontes de potência de aquecimento por indução. Elas são aquireferidas como alimentada por corrente e alimentada por voltagem. Ambas asconfigurações podem ser ligadas em série e podem ser usadas nasconfigurações descritas.
As configurações de fontes de potência alimentadas porcorrente e alimentadas por voltagem estão ilustradas nas Figs. 4a e 4b,respectivamente. A saída inversora alimentada por corrente 80 está ligadaatravés de um capacitor 82 que, junto com a bobina de aquecimento porindução 84, forma um circuito ressonante. O capacitor 82 é dividido,comumente, em duas seções em série idênticas, com a conexão ao pontomédio ligada a um terra elétrico, conforme ilustrado na fig. 4a. A saída doinversora alimentada por voltagem 86 está ligada a um transformador isolado88 possuindo um enrolamento secundário 90 que, comumente, possui umaderivação central de ligação ao terra. Conforme ilustrado na fig. 4b, oenrolamento secundário 90 do transformador 88 é ligado em série ao circuitoconsistindo de capacitores 92, 94 e de bobina de aquecimento por indução 96que formam um circuito ressonante.
Uma das fontes de potência ligada a um dispositivo de bobinade indução conforme mostrado aqui, deve ser ligada ao terra elétrico paradiminuir a voltagem em todas as seções de bobina, interconexões e ligaçõesde fonte de potência. Esta é uma característica importante onde o dispositivode bobina de aquecimento por indução é utilizado em um ambiente ondearcos ou corona representam um perigo. A fig. 5 é o esquema elétrico doprimeiro arranjo mostrado na fig. 2, onde as fontes de potência têm aconfiguração de inversor alimentado por voltagem.
Uma outra configuração preferida da invenção está ilustradana fig. 6. Este dispositivo de bobina 100 compreende duas seções de bobina102, 103 possuindo meias-espiras complementares 104, 106, 108, 110 emuma configuração de solenóide para aquecimento de material em tiracontínuo (não mostrada). Em uma primeira extremidade do dispositivo,porções de extensão 112 conduzem a terminais 114, aos quais duas fontes depotência 116, 118 estão conectadas. Em contraste à configuraçãopreviamente descrita da fig. 3, a extremidade oposta do dispositivo nãopossui condutores de derivação ligando as seções de bobina superior 102 einferior 103. Ao contrário, a configuração da fig. 6 permite a ligação de maisduas fontes de potência 120, 122 ao dispositivo.
Na extremidade de cada uma das respectivas quatro meias-espiras 104, 106, 108 110 do dispositivo, condutores de extensão 124conduzem a terminais 126 que são ligados às fontes de potência 120, 122. Naconfiguração descrita, os condutores de extensão 124 são dispostos emângulo reto perpendicularmente ao plano da peça de tira de material (nãomostrada) que se move através do dispositivo de bobina. Este arranjo provêum espaçamento longitudinal 125 entre os pares de condutores de extensão.
O material de tira (não mostrado) é posicionado dentro e removido dodispositivo de bobina pelo lado, através do espaçamento 125. Outros arranjosdestes condutores de extensão são possíveis. A configuração dos condutoresde extensão 124 e de terminais 126 na segunda extremidade do dispositivo éfeita de modo que cada uma das fontes de potência 120, 122 fique ligada auma meia-espira da seção de bobina superior 102 e à meia-espira adjacenteda seção de bobina inferior 103.
Nesta configuração da invenção, a voltagem total aplicada aodispositivo de bobina de aquecimento por indução é, aproximadamente,quatro vezes a voltagem de saída de cada fonte de potência, e a energia totalconduzida à bobina é quatro vezes a saída de cada fonte de potência. Acapacidade de conduzir esta maior voltagem e maior energia é especialmenteimportante quando aquecendo tira de metal muito larga. Neste caso, a maiorabertura de bobina necessária para acomodar a tira larga resulta em maiorindutância de bobina e requer, assim, maior voltagem de bobina.
A configuração elétrica resultante do dispositivo da fig. 6 éum outro arranjo de fontes de potência e elementos de bobina ligados emsérie. Com referência à fig. 7, a configuração está ilustradaesquematicamente, mostrando as quatro fontes de potência e as duas seçõesde bobina. Em um certo instante, a corrente no dispositivo é conduzida daprimeira fonte de potência 116, através de uma meia-espira 104 da seção debobina superior 102, para uma segunda fonte de potência 122, através de umameia-espira 110 da seção de bobina inferior 103, para uma terceira fonte depotência 118, através da outra meia-espira 108 da seção de bobina inferior103, para a quarta fonte de potência 120, depois, através da outra meia-espira106 da seção de bobina superior 102 e de volta para a primeira fonte depotência 116. No próximo ciclo das quatro fontes de potência de correntealternada, a direção do fluxo de corrente é invertida, mas continua a ser emsérie através de cada uma das meias-espiras do dispositivo de bobina e dasfontes de potência.
As fontes de potência empregadas na configuração dainvenção mostrada nas Figs. 6 e 7 são fontes inversoras alimentadas porcorrente. A fonte de potência inversora alimentada por corrente foi descritaacima e ilustrado na fig. 4a. Fig. 8 é o esquema elétrico do arranjo dosegundo dispositivo de bobina, conforme mostrado nas Figs. 6 e 7, onde asfontes de potência mostrados são inversores alimentados por corrente. Comona configuração previamente descrita da invenção, pelo menos uma dasfontes de potência deve ser ligada ao terra elétrico para diminuir a voltagemem todas as seções de bobina, interconexões e ligações de fonte de potência.
Figs. 9a e 9b ilustram o uso de membros flexíveis deinterconexão 170 entre as fontes de potência 74 e 76 e meias-espiras debobina 56, 62, 58 e 60. Fig. 9a mostra o dispositivo de bobina e a tira 78 naposição de aquecimento, com os condutores de derivação 64 e 66 próximosum do outro. Esta configuração melhora o desempenho da bobina, peladiminuição da queda de voltagem indutora nos condutores de derivação 64 e66, e diminui o campo magnético disperso ao redor do espaçamento 68. Fig.9b ilustra o dispositivo de bobina com membros de interconexão 170flexionados para prover um largo espaçamento 68 entre os condutores dederivação 64 e 66. Nesta posição, a tira de metal 78 pode passar facilmenteatravés do espaçamento 68 para ser movida para, e, removida da posição deaquecimento no interior do dispositivo de bobina.
Um outro arranjo, ilustrando o uso de uma junta flexívelcondutora de eletricidade 200 entre os membros de interconexão 70, estámostrada nas Figs. 10a e 10b. O dispositivo de bobina mostrado éassimétrico, com uma junta flexível 200 provida nos membros deinterconexão 70 de apenas uma metade do dispositivo de bobina. A fig. 10ailustra o dispositivo de bobina e a tira 78 na posição fechada, deaquecimento. A fig. 10b ilustra o dispositivo de bobina com a junta flexível200 nos elementos de interconexão 70 estando aberta, para permitir umametade da bobina ser movida para prover um espaçamento largo 68 entre oscondutores de derivação 64 e 66. Com os elementos de interconexão 70 nestaposição, a tira 78 pode ser facilmente inserida ou retirada da posição deaquecimento na bobina. A presente invenção pode ser configurada de outrasmaneiras específicas sem se afastar de seu escopo ou de seu atributo essenciale, consequentemente, deve ser feita referência às reivindicações anexas, emvez das especificações precedentes, como indicador do escopo da invenção.

Claims (4)

1. Dispositivo de aquecimento por indução, para aquecer materialem tira contínuo, compreendendo:um dispositivo de bobina solenoidal (50) e uma pluralidade defontes de potência em corrente alternada para aquecimento por indução, cadauma das fontes de potência tendo dois terminais para conexão com o dispositivode bobina, o dispositivo de bobina compreendendo primeira e segunda seçõesde bobina (52, 54),cada uma das primeira e segunda seções de bobina compreendeprimeira (56, 58) e segunda (62, 60) meias-espiras complementares que formamuma bobina efetiva de espira completa, na qual as seções de bobina são dispostaslongitudinalmente separadas uma da outra, a primeira meia-espira (56) da primeiraseção de bobina e a primeira meia-espira (62) da segunda seção de bobina estandoligadas numa extremidade do dispositivo por um primeiro condutor de derivação(66), a segunda meia-espira (58) da primeira seção de bobina estando, do mesmomodo, ligada na mesma extremidade do dispositivo à segunda meia-espira (60)da segunda seção de bobina por um segundo condutor de derivação (64), os ditoscondutores de derivação estando separados um do outro por um espaçamento(68),a pluralidade de fontes de potência em corrente alternada incluiuma primeira fonte de potência (74) e uma segunda fonte de potência (76), a ditaprimeira fonte de potência (74) estando ligada em seu primeiro terminal à primeirameia-espira (56) da primeira seção de bobina e no outro terminal à segunda meia-espira (58) da primeira seção de bobina, a dita ligação sendo feita na extremidadedo dispositivo oposta à extremidade que possui os condutores de derivação,a referida ligação das primeira e segunda fontes de potência aodispositivo de bobina forma um circuito elétrico em série para a corrente passaratravés do dispositivo de bobina,o referido dispositivo de aquecimento por indução caracterizadopelo fato de que:a mencionada segunda fonte de potência (76), do mesmo modoestá ligada em seu primeiro terminal à primeira meia-espira (62) da segunda seçãode bobina, e no outro terminal à segunda meia-espira (60) da segunda seção debobina.
2. Dispositivo de aquecimento por indução, de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita ligação entre as fontes depotência (74, 76) e as espiras da bobina (56, 58, 60, 62) compreende no mínimoum elemento flexível condutor de eletricidade (170).
3. Dispositivo de aquecimento por indução, de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita ligação entre as fontes depotência (74, 76) e as espiras da bobina (56, 58, 60, 62) inclui uma junta flexívelcondutora de eletricidade (200).
4. Dispositivo de aquecimento por indução, para aquecer materialem tira contínuo, compreendendo:um dispositivo de bobina solenoidal (100) e uma pluralidade defontes de potência em corrente alternada para aquecimento por indução, cadauma das fontes de potência possuindo dois terminais, o dispositivo de bobinacompreendendo primeira e segunda seções de bobina (102, 103),cada uma das primeira e segunda seções de bobina compreendeprimeira (104, 106) e segunda (110, 108) meias-espiras complementares queformam uma bobina efetiva de espira completa, na qual as seções de bobina sãodispostas longitudinalmente separadas uma da outra e na qual cada uma das meias-espiras das respectivas seções de bobina é separada de cada uma das outras meias-espiras, e não ligadas a nenhuma delas,a pluralidade de fontes de potência em corrente alternada incluiquatro fontes de potência em corrente alternada (116, 122, 118, 120), a primeirafonte de potência (116) estando conectada em seu primeiro terminal à primeiraextremidade da primeira meia-espira (104) da primeira seção de bobina (102),a primeira fonte de potência (116) está conectada em seu segundoterminal à segunda extremidade da segunda meia-espira (106) da primeira seçãode bobina (102),o referido dispositivo de aquecimento por indução caracterizadopelo fato de que:a segunda fonte de potência (122) está conectada em seu primeiroterminal à segunda extremidade da primeira meia-espira (104) da primeira seçãode bobina (102), a referida segunda fonte de potência (122) estando conectadaem seu segundo terminal à primeira extremidade da primeira meia-espira (110)da segunda seção de bobina (103), a primeira extremidade da primeira meia-espira(110) da segunda seção de bobina (103) sendo adjacente à segunda extremidadeda primeira meia-espira (104) da primeira seção de bobina (102), a terceira fontede potência (118) estando conectada através de seu primeiro terminal à segundaextremidade da primeira meia-espira (110), a dita terceira fonte de potência (118)estando conectada em seu segundo terminal à primeira extremidade da segundameia-espira (108) da segunda seção de bobina, a referida primeira extremidade dasegunda meia-espira (108) da segunda seção de bobina sendo adjacente à segundaextremidade da primeira meia-espira (110) da segunda seção de bobina (103), aquarta fonte de potência (120) estando conectada em seu primeiro terminal àsegunda extremidade da segunda meia-espira (108) da segunda seção de bobina(103), a dita quarta fonte de potência (120) estando conectada em seu segundoterminal à primeira extremidade da segunda meia-espira (106) da primeira seçãode bobina (102), a primeira extremidade da segunda meia-espira (106) da primeiraseção de bobina (102) sendo adjacente à segunda extremidade da segunda meia-espira (108) da segunda seção de bobina (103).
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3942261B2 (ja) * 1998-02-13 2007-07-11 電気興業株式会社 誘導加熱コイル及びこの誘導加熱コイルを用いた誘導加熱装置
US20030047558A1 (en) * 2000-03-13 2003-03-13 Steffen Niklaus Device for heating metallic items
US6399929B1 (en) 2000-05-12 2002-06-04 Ajax Magnethermic Corporation Induction heater comprising a coil/capacitor bank combination including a translatable coil assembly for movement on and off a continuous strip
US6255634B1 (en) 2000-05-15 2001-07-03 Pillar Industries Transverse flux heating coil and method of use
US6700104B2 (en) * 2002-02-08 2004-03-02 Raymond Bass Portable stripping head induction heating system for stripping coated and lined metal objects and surfaces and methods for stripping coated metal objects and surfaces
WO2004075605A2 (en) * 2003-02-14 2004-09-02 Inductoheat Inc. Induction heat treatment of complex-shaped workpieces
US6963056B1 (en) * 2003-05-09 2005-11-08 Inductotherm Corp. Induction heating of a workpiece
US6864419B2 (en) * 2003-06-26 2005-03-08 Inductotherm Corp. Electromagnetic shield for an induction heating coil
WO2005010622A2 (en) * 2003-07-25 2005-02-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Image fixing apparatus
CN101371618B (zh) * 2006-01-09 2012-12-05 应达公司 用于具有可变参数的条形材料的感应加热装置
FR2902274B1 (fr) 2006-06-09 2008-08-08 Celes Sa Dispositif de chauffage par induction a haute frequence, et four a induction equipe d'un tel dispositif
DE102007054782A1 (de) * 2007-11-16 2009-05-20 Mtu Aero Engines Gmbh Induktionsspule, Verfahren und Vorrichtung zur induktiven Erwärmung von metallischen Bauelementen
EP2236005B1 (en) * 2007-12-27 2017-03-01 Inductoheat, Inc. Controlled electric induction heating of an electrically conductive workpiece in a solenoidal coil with flux compensators
JP5526138B2 (ja) * 2008-09-28 2014-06-18 インダクトサーム・コーポレイション 開放可能な誘導コイル及び電磁気的に遮蔽された誘導組立体
PL2538749T3 (pl) 2010-02-19 2018-09-28 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Urządzenie do nagrzewania indukcyjnego w poprzecznym polu magnetycznym
JP6114945B2 (ja) * 2012-10-12 2017-04-19 高周波熱錬株式会社 加熱コイル及び熱処理装置
KR101600555B1 (ko) * 2014-06-11 2016-03-08 주식회사 다원시스 도전성의 판재를 가열하기 위한 유도 가열 장치
CN106688308B (zh) * 2014-09-05 2020-03-17 日本制铁株式会社 金属带板的感应加热装置
KR101600558B1 (ko) * 2014-09-17 2016-03-08 주식회사 다원시스 자기장 차폐를 위한 유도 가열 장치
KR101631024B1 (ko) * 2015-04-03 2016-06-16 주식회사 포스코 유도 가열 장치
JP6665928B2 (ja) * 2016-03-30 2020-03-13 日本製鉄株式会社 誘導加熱装置および誘導加熱方法
KR101940887B1 (ko) * 2016-12-27 2019-01-21 주식회사 포스코 유도가열 장치

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2676242A (en) * 1947-03-25 1954-04-20 Hartford Nat Bank & Trust Co Device for treating workpieces through inductive heating in a high-frequency magnetic field
US2655590A (en) * 1950-01-04 1953-10-13 Ohio Crankshaft Co Induction heating apparatus
CA851846A (en) * 1965-08-31 1970-09-15 Viart Fernand Process and means for heating by induction
FR1504249A (fr) * 1965-12-22 1967-12-01 Aeg Elotherm Gmbh Dispositif inducteur à champ transversal pour l'échauffement de pièces électriquement conductrices
US4131813A (en) * 1977-07-11 1978-12-26 Institut De Recherches De La Siderurgie Francaise (Irsid) Electromagnetic apparatus generating a gliding magnetic field
US4258241A (en) * 1979-03-28 1981-03-24 Park-Ohio Industries, Inc. Slot furnace for inductively heating axially spaced areas of a workpiece
SE464019B (sv) * 1989-03-13 1991-02-25 Tetra Pak Holdings & Finance Anordning foer kontinuerlig induktionssvetsning av foerpackningsmaterial
JPH04294091A (ja) * 1991-03-22 1992-10-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 誘導加熱装置
DE4230897C1 (de) * 1992-09-01 1993-10-14 Aeg Elotherm Gmbh Induktor
US5495094A (en) * 1994-04-08 1996-02-27 Inductotherm Corp. Continuous strip material induction heating coil

Also Published As

Publication number Publication date
DE69827336T2 (de) 2005-03-17
CA2243110A1 (en) 1999-03-11
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JP2948219B2 (ja) 1999-09-13
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DE69827336D1 (de) 2004-12-09
CA2243110C (en) 2001-07-24
EP0902603A3 (en) 1999-10-20
ATE281751T1 (de) 2004-11-15
US5837976A (en) 1998-11-17

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