Four électrique à courants de Foucault. La présente invention a pour objet un four électrique à courants de Foueault. On sait que dans beaucoup de fours électriques à courants de Foucault, on échauffe des corps homogènes, par exemple des bains fon dus et, dans ce cas, il est alors peu impor tant si l'induction magnétique dans le four diminue vers les extrémités, comme c'est géné ralement le cas.
Mais dans certains cas, il en est autrement, par exemple quand un enroule ment inducteur commun agit sur une plura lité de corps à chauffer qui sont indépen dants les uns des autres du point .de vue 616c- trique et qui doivent être échauffés d'une fa çon uniforme, par exemple pour des raisons métallurgiques ou, par exemple, quand il y a seulement un corps qui doit subir un traitement thermique dans toute sa masse; il est alors très important que l'induction soit maintenue la plus constante possible dans toute la longueur du four. On sait que dans un enroulement cylindrique ordinaire, l'in duction diminue vers .les extrémités.
Si l'on veut alors obtenir une induction uniforme dans toute la région du four qui est active, sans prendre des dispositions spéciales par rapport à l'enroulement même, il faut donc faire ladite région beaucoup plus courte que l'enroulement, ,de faon que les extrémités ayant une induction réduite soient inactives. Ceci implique .cependant une utilisation in complète -des possibilités du four. La pré sente invention permet d'éviter cela.
Le four selon l'invention comprend un enroulement inducteur; il est caractérisé par des réactances branchées en parallèle sur des parties de cet enroulement, cela dans le but de rendre l'induction la plus constante pos sible à l'intérieur -de .cet enroulement. On peut relier des réactances négatives (des ca pacités) en parallèle avec les parties du bout de l'enroulement et une réactance posi tive (une inductance) en parallèle avec la partie du milieu. .
La description qui suit se rapporte à une forme d'exécution de l'objet de l'invention et à une variante, celles-ci étant données à titre d'exemple.
Dans le dessin annexé, la fig. 1 repré sente d'une faon schématique un four à courants -de Foucault avec une pluralité de corps à échauffer en vue de plan et la fig. 2 une coupe verticale dudit four avec les corps à échauffer supprimés, mais avec des lignes de force et des surfaces de niveau représentées clans le cas où l'on n'a pas employé de moyens spéciaux pour rendre l'induction approxima tivement la même .dans toutes les parties du four.
La fig. 3 montre le schéma d'alimenta tion du four et la fig. 4 est un diagramme montrant le nombre d'ampères-tours dans les différentes parties de l'enroulement.
Dans les fig. 1 et 2, l'enroulement du four est désigné par 1 et une cuirasse de fer laminé entourant cet enroulement, par 2. Dans la fig. 1, on a représenté un nombre de corps à réchauffer 3 dans le four, ces corps étant représentés d'une faon. tout à fait schéma tique et pouvant constituer par exemple des creusets en matière conductrice ou à contenu conducteur, des corps massifs soumis par exemple à un traitement calorifique ou des morceaux de charbon.
Avec -un nombre d'ampères-tours constant par unité de longueur de l'enroulement 1, on obtient dans le four le diagramme de flux représenté à la fig. 2 où les lignes a repré sentent les lignes de force @du champ magné tique -et les lignes pointillées b les surfaces de niveau .de l'induction, ces lignes étant perpen diculaires aux lignes -de force.
Comme on le voit, la distance entre ces surfaces de niveau est plus grande vers les extrémités du four qu'à mi-hauteur, surtout auprès de l'axe du Tour, et comme l'induction est proportionnelle la valeur inverse de ladite distance, elle di minue considérablement vers les extrémités du four. Dans beaucoup .. de cas, il est cependant désirable que l'induction soit maintenue envi ron à la même valeur dans toutes les parties du four.
Dans l'exemple représenté, on a relié, dans ce but, des condensateurs 4, préférable- ment réglables, en parallèle avec les parties extérieures de l'enroulement 1, tandis qu'avec la partie centrale, on a relié en parallèle une inductance 5, de préférence également ré glable. En outre sur tout l'enroulement, on s, relié, en parallèle, un condensateur 6 .de grande valeur qui, comme d'ordinaire, fournit la plus grande partie de la puissance réactive nécessaire, tandis que la puissance active est fournie par un alternateur 7.
Il en résulte due le nombre d'ampères-tours par unité de longueur de l'enroulement, au lieu d'être cons tant comme d'ordinaire dans les fours à in duction, varie comme le montre la fig. 4, où la largeur de la surface hachurée représente ledit nombre d'ampères-tours par unité de longueur; on constate que ce nombre est plus grand dans les parties avec -des condensa teurs en parallèle et plus faible dans la partie avec une inductance en parallèle que le nombre d'ampères-tours dans les parties n'ayant aucun élément en parallèle.
Par un réglage approprié des éléments 4, 5, par exemple sous l'influence d'un pyromètre me surant la température dans les différentes parties du four, on peut alors varier le nom bre d'ampères-tours spécifique le long du four, de faon à compenser la réduction de l'induction magnétique vers les extrémités du four.
En variante, on pourrait avoir, à l'inté rieur du four décrit, un second enroulement renfermant un noyau de fer laminé et con formé de façon que la plus grande partie des, lignes de force puisse se fermer par la ma tière à échauffer, des réactances telles que 4 et 5 étant prévues sur des parties adéquates de cet enroulement.
Eddy current electric furnace. The present invention relates to an electric furnace with Foueault currents. We know that in many electric eddy-current furnaces, homogeneous bodies, for example dark baths, are heated and, in this case, it is then not important if the magnetic induction in the furnace decreases towards the ends, as is generally the case.
But in certain cases it is otherwise, for example when a common inductor winding acts on a plurality of bodies to be heated which are independent of each other from the electric point of view and which must be heated up to in a uniform manner, for example for metallurgical reasons or, for example, when there is only one body which has to undergo heat treatment throughout its mass; it is then very important that the induction be kept as constant as possible throughout the length of the furnace. It is known that in an ordinary cylindrical winding the induction decreases towards the ends.
If we then want to obtain a uniform induction throughout the region of the furnace which is active, without making special arrangements with respect to the winding itself, it is therefore necessary to make said region much shorter than the winding, so that the ends with reduced induction are inactive. This implies, however, a full use of the possibilities of the oven. The present invention avoids this.
The furnace according to the invention comprises an inductor winding; it is characterized by reactances connected in parallel to parts of this winding, with the aim of making the induction as constant as possible inside this winding. We can connect negative reactances (capacitances) in parallel with the end parts of the winding and a positive reactance (an inductance) in parallel with the middle part. .
The following description relates to an embodiment of the object of the invention and to a variant, these being given by way of example.
In the accompanying drawing, FIG. 1 schematically represents an eddy current furnace with a plurality of bodies to be heated in plan view and FIG. 2 a vertical section of said furnace with the bodies to be heated removed, but with lines of force and level surfaces shown in the case where special means have not been employed to make the induction approximately the same. in all parts of the oven.
Fig. 3 shows the furnace supply diagram and fig. 4 is a diagram showing the number of ampere-turns in the different parts of the winding.
In fig. 1 and 2, the winding of the oven is designated by 1 and a rolled iron breastplate surrounding this winding, by 2. In fig. 1, there is shown a number of bodies to be heated 3 in the oven, these bodies being shown in a way. completely tick diagram and being able to constitute for example crucibles of conductive material or with a conductive content, solid bodies subjected for example to a heat treatment or pieces of coal.
With -a constant number of ampere-turns per unit length of winding 1, the flow diagram shown in FIG. 2 where the lines a represent the lines of force @of the magnetic field - and the dotted lines b the level surfaces of the induction, these lines being perpendicular to the lines of force.
As can be seen, the distance between these level surfaces is greater towards the ends of the furnace than at mid-height, especially near the axis of the Lathe, and as the induction is proportional the inverse value of said distance, it decreases considerably towards the ends of the oven. In many cases, however, it is desirable that the induction be maintained at about the same value in all parts of the furnace.
In the example shown, for this purpose, capacitors 4, preferably adjustable, have been connected in parallel with the outer parts of the winding 1, while with the central part, an inductance has been connected in parallel. 5, preferably also adjustable. In addition, over the entire winding, a large capacitor 6 is connected in parallel which, as usual, supplies most of the necessary reactive power, while the active power is supplied by a alternator 7.
As a result, the number of ampere-turns per unit length of the winding, instead of being consumed as usual in induction furnaces, varies as shown in fig. 4, wherein the width of the hatched area represents said number of ampere-turns per unit length; it can be seen that this number is greater in the parts with capacitors in parallel and lower in the part with an inductance in parallel than the number of ampere-turns in the parts having no element in parallel.
By appropriate adjustment of the elements 4, 5, for example under the influence of a pyrometer measuring the temperature in the different parts of the furnace, one can then vary the specific number of ampere-turns along the furnace, from way to compensate for the reduction in magnetic induction towards the ends of the furnace.
As a variant, there could be, inside the furnace described, a second winding containing a laminated iron core and shaped so that the greater part of the lines of force can be closed by the material to be heated, reactances such as 4 and 5 being provided on suitable parts of this winding.