CH414030A - Dispositif destiné à équilibrer le chauffage par résistance d'une masse en fusion constituée par une matière ayant un coefficient de température négatif et procédé de mise en action dudit dispositif - Google Patents

Dispositif destiné à équilibrer le chauffage par résistance d'une masse en fusion constituée par une matière ayant un coefficient de température négatif et procédé de mise en action dudit dispositif

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CH414030A
CH414030A CH839963A CH839963A CH414030A CH 414030 A CH414030 A CH 414030A CH 839963 A CH839963 A CH 839963A CH 839963 A CH839963 A CH 839963A CH 414030 A CH414030 A CH 414030A
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heating
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CH839963A
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Joseph Torok Julius
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Owens Illinois Glass Co
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
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    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/20Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
    • G05D23/24Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature the sensing element having a resistance varying with temperature, e.g. a thermistor
    • G05D23/2401Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature the sensing element having a resistance varying with temperature, e.g. a thermistor using a heating element as a sensing element
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    • C03B5/02Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
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Description


  Dispositif     destiné    à équilibrer le chauffage par résistance d'une masse en fusion  constituée par une     matière    ayant un coefficient de température     négatif       La présente invention concerne un dispositif des  tiné à équilibrer le     chauffage    par résistance d'une  masse en fusion constituée par une matière ayant un  coefficient de température négatif et le procédé de  mise en action dudit dispositif.  



  Les fours de fusion du verre et d'autres maté  riaux du même genre sont généralement chauffés à  l'huile ou au gaz, les flammes passant par-dessus la  surface de la matière, surtout lorsque la chaleur ne  peut pas être conduite par les parois du récipient ou  du four. Le chauffage électrique d'un four de fusion  est très avantageux. Toutefois, l'utilisation du chauf  fage électrique est limitée à cause des caractéristiques  du verre et des matières semblables qui ont un coeffi  cient de température négatif, de sorte que la     conduc-          tibilité    de ces matières augmente, lorsque la tempé  rature augmente et il en résulte un chauffage local  illimité.

   Ce phénomène ne se produit pas lors de la  fusion des métaux et d'autres matières semblables  qui possèdent généralement un coefficient de tempé  rature positif. Lorsqu'un métal est chauffé, sa résis  tivité augmente en fonction de la température. Il en  résulte, qu'un certain nombre de circuits reliés en  parallèle à une source de courant commune subit  une augmentation de température à la même vitesse,  car si un circuit     particulier    monté en parallèle conduit  un courant plus élevé, son chauffage est plus fort et  l'augmentation de sa température est plus forte, mais  la résistance de ce circuit augmente en provoquant  une diminution du courant s'écoulant dans ce circuit.  On obtient ainsi un réseau des circuits parallèles à  autoréglage.

   Dans le carborundum, dans le verre,  dans les matières céramiques, le coefficient de tempé-    rature négatif provoque un effet contraire. Dans le  cas du verre, la réduction de la résistance peut attein  dre 50 % ou davantage, lorsque la température aug  mente de 10 %.  



  Admettons que les courants de chauffage s'écou  lent à travers les électrodes disposées dans le bain  d'une matière fondue. Le courant passant entre les  points particuliers situés sur les électrodes opposées  provoque le     chauffage    de la matière comprise entre  ces points. Une zone, ou un chemin de courant peut  conduire un courant plus fort qu'une zone voisine et  la quantité de chaleur apportée à cette zone est pro  portionnelle au courant qui la traverse.

   Il est évident,  que le passage du courant dans une zone, qui n'est  pas équilibré par un courant égal dans d'autres zones  provoque un chauffage inégal qui réduit la résistance  entre les électrodes, de sorte qu'il en résulte un chauf  fage local plus fort, et la quantité de chaleur apportée  à une autre zone du réservoir     diminue.    Il en résulte  un déséquilibre des températures     limité    au début seu  lement par la convection du liquide, due au brassage  de la matière. Il en résulte une     destruction    rapide des  électrodes à cause de la surchauffe et une contamina  tion des électrodes disposées dans le bain de la ma  tière en fusion.

   Le chauffage électrique des matières  ayant un coefficient de température négatif a conduit  jusqu'à présent à un échauffement inégal, de sorte  qu'il n'a pas été possible d'utiliser fréquemment ce  procédé de chauffage.  



  Il est en outre évident, que lors du chauffage  électrique direct d'une telle matière au moyen d'un  courant traversant des électrodes immergées dans  cette matière, on ne peut pas     utiliser    des électrodes      ayant des     grandes    dimensions, car le courant a la  tendance de se concentrer en un point auquel il  devient instantanément supérieur à un courant  moyen, de sorte que cette zone est presque traversée  par la totalité du courant et les autres zones ne sont  pas chauffées. Lorsqu'on utilise un certain nombre  d'électrodes plus petites pour éviter cet inconvénient,  on doit prévoir des moyens permettant d'empêcher  qu'une paire d'électrodes soit presque traversée par  la totalité du courant, pour éliminer automatiquement  le chauffage inégal.  



  La présente invention vise à éviter ces inconvé  nients. Le dispositif selon la présente invention est  caractérisé en ce qu'il comprend une source de cou  rant électrique, plusieurs paires d'électrodes immer  gées dans ladite masse, lesdites paires étant montées  en parallèle et alimentées par ladite source, plusieurs  transformateurs, une électrode au moins de chaque  paire d'électrodes étant reliée en série à l'enroulement  primaire .d'un transformateur, des moyens reliant en  série les enroulements secondaires de manière qu'ils  forment au moins une boucle fermée, de sorte que  le même courant s'écoule à travers tous les enroule  ments secondaires.  



  Le procédé de mise en action du dispositif selon  l'invention est caractérisé en ce qu'on chauffe ladite  matière jusqu'à la fusion, en ce qu'on branche lesdites  paires d'électrodes sur la source de courant, de sorte  que le courant traverse ladite matière en fusion le  long de plusieurs chemins, les variations de courant  dans chaque chemin induisant dans ladite boucle       d'emoulements    secondaires des variations de courant  proportionnelles à la somme des variations de cou  rant dans lesdits     chemins,    ces variations du courant  dans ladite boucle réduisent le courant dans un che  min, lorsque son intensité est supérieure à une valeur  moyenne et renforçant le courant dans un chemin,  lorsque son intensité est inférieure à la valeur  moyenne.  



  Le dessin ci-annexé représente à titre d'exemple  une forme d'exécution de l'objet de la présente  invention.  



  La     fig.    1 est un schéma électrique d'un circuit  de contrôle d'un four électrique ;  la     fig.    2 représente une coupe verticale d'un four  de fusion du verre.  



  Au dessin, 10 est un réservoir contenant la ma  tière devant être     chauffée    au moyen d'un courant  électrique passant par cette matière, le long d'un  certain nombre de chemins, pour chauffer     -la    masse  contenue dans le réservoir de manière que la chaleur  soit distribuée. Quoique d'autres moyens de chauffage  du récipient ne soient pas montrés au dessin, il est  évident, que le récipient 10 peut être chauffé d'abord  à l'huile ou au gaz, surtout lorsque ce récipient a  de grandes dimensions. A cause du     coefficient    de  température négatif de certaines matières contenues  dans le récipient 10, il est nécessaire de prévoir un  contrôle du courant élevé appliqué par la source 11  au liquide.

   Pour cette raison, il est préférable de    fournir ce courant à travers un transformateur 12  ayant un enroulement secondaire 13 relié au moyen  d'une paire de barres 14 et 15 à un dispositif de  réglage de courant 16, pour contrôler l'échauffement.  



  Des électrodes sont immergées dans la matière  devant être chauffée par résistance et     l'échauffement     a lieu à l'intérieur de la matière. Les électrodes 17  sont disposées d'un côté du récipient 10 et les élec  trodes 18 du côté opposé de ce récipient, de sorte  que les électrodes 17 et 18 forment des paires d'élec  trodes pour constituer des chemins de courant à  travers le liquide, qui sont séparés entre eux. Les  électrodes peuvent être en molybdène, en charbon  ou en platine, lorsqu'il s'agit d'un four de fusion du  verre. Pour obtenir une distribution uniforme de la  chaleur, ou un réglage de courant entre les différen  tes paires d'électrode, on relie les enroulements pri  maires connectés à la barre 14 à une électrode 17,  respectivement.

   En outre, on relie les enroulements  primaires reliés à la barre 15 à une électrode 18,  respectivement. Ainsi, chaque paire d'électrodes est  alimentée au moyen de deux transformateurs. Les  enroulements primaires 19 des transformateurs 21,  22, 23, 24 et 25 sont reliés en série aux électrodes  17. Les électrodes 17 sont disposées de préférence  d'un côté du récipient 10 et elles sont également  distancées, ou les distances entre ces électrodes sont  adaptées aux conditions de chauffage. Les électrodes  18 sont disposées le long du côté opposé du récipient  10. Les électrodes 18 peuvent être connectées direc  tement à un dispositif de contrôle de courant 16 au  moyen d'une barre 15.

   Toutefois, il est préférable  de relier chaque électrode 18 au moyen d'un enrou  lement primaire 20 d'un groupe des transformateurs  26, 27, 28, 29 et 30 au dispositif de contrôle 16.  Il en est de même pour les électrodes 17.  



  Les enroulements secondaires des transforma  teurs 21 à 30 sont les mêmes. Les enroulements  secondaires 31 de transformateur 21 à 25 sont reliés  en série, leur polarité étant la même, de sorte qu'une  augmentation du courant dans les enroulements 19  induit une force électromotrice plus élevée dans les  enroulements 31 qui sont reliés en série de manière  que ces forces électromotrices induites s'ajoutent.  Les enroulements secondaires 31 forment une boucle  fermée, de sorte qu'un courant est induit dans cette  boucle, lorsqu'un courant s'écoule à travers les enrou  lements primaires 19 montés en parallèle et à tra  vers les électrodes 17. De même, les enroulements  primaires 20 des transformateurs 26-30 sont reliés en  parallèle et à la barre 15.

   Les enroulements secon  daires 32 sont reliés en série de manière que les for  ces électromotrices induites dans ces enroulements  s'ajoutent ; ils forment une boucle fermée.  



  Dans le cas d'un récipient à grandes dimensions,  il est préférable que les enroulements secondaires 31  forment un circuit distinct du circuit formé par les  enroulements secondaires 32. Toutefois, il est possi  ble de relier les enroulements secondaires 31 et 32 de  manière qu'ils forment une seule boucle fermée, en      tenant compte de la polarité, si l'on doit égaliser ou  compenser tous les courants d'électrodes. A la     fig.    1,  une barre 34 relie les extrémités opposées des enrou  lements secondaires 31 montés en série, et la barre  35 relie les extrémités opposées des enroulements  secondaires 32, cependant que les connexions inté  rieures permettent de faire varier le nombre de  spires.  



  A la     fig.    2 est représenté un récipient 10 destiné  à la fusion du verre et au contrôle de la température  avant la décharge du verre. Une paire de conducteurs  36, 37 est reliée à une source de courant alternatif  11 et aux transformateurs 21-25, ainsi qu'à un  chemin de retour. Les parois du récipient 38 sont  en une matière isolante et elles sont suffisamment  épaisses pour assurer une isolation thermique conve  nable et une résistance contre la décomposition. Le  récipient 38 est équipé d'un tuyau de décharge 39  permettant d'évacuer des quantités convenables du  verre liquide.  



  Une couverture 41 s'étend au-dessus de la sur  face entière du récipient à l'exception de la porte  d'alimentation 43 à travers laquelle la matière devant  être fondue est introduite au moyen d'un tuyau de  décharge 44 et d'un appareil transporteur 45. La  matière introduite dans le tuyau de décharge 44 est  normalement constituée par des ingrédients en quan  tité déterminée. Ces ingrédients sont introduits à  travers la porte 43. L'épaisseur du verre fondu 46  peut être, par exemple, égale à plusieurs décimètres  et la surface de ce verre peut être égale à plusieurs  milliers de décimètres carrés. Le tuyau de décharge  39 possède normalement un organe de fermeture 42,  qui sert à interrompre l'écoulement du verre.  



  Les transformateurs 21, 22, 23, 24 et 25 sont  reliés aux électrodes 17, qui peuvent être identiques  pour équilibrer l'échauffement, mais il n'est pas  nécessaire qu'ils soient identiques, lorsqu'il s'agit  d'amener des différentes quantités de chaleur.  



  Il est nécessaire de contrôler la distribution du  courant entre les électrodes, lorsqu'on utilise un  chauffage direct par résistance du verre, à cause du  coefficient de température négatif très élevé du verre  fondu. Le procédé peut être rendu continu, de sorte  que la matière fondue 36 ne se refroidit jamais et  elle ne se solidifie pas. Les ingrédients peuvent être  introduits dans le récipient 10 à l'état solide, habi  tuellement en poudre, de- sorte qu'ils ont une très  mauvaise conductibilité électrique. Par conséquent,  on procède habituellement à un chauffage initial au  gaz. Dans un procédé continu on supprime le chauf  fage au gaz. En effet, la grande quantité du verre  fondu 46 reçoit des apports d'ingrédients à partir du  dispositif transporteur 45.

   Ces ingrédients se mélan  gent avec la masse du verre fondu 46 et ils fondent  rapidement, de sorte que leur température corres  pond à une résistance rendant possible le chauffage  électrique. Ainsi, cet appareil peut être utilisé seule  ment pour un chauffage électrique, ou pour un  chauffage initial au gaz et un chauffage électrique,    pour augmenter le pouvoir de fusion du four. Le  contrôle de la chaleur amenée a lieu au moyen d'un  dispositif de contrôle 16 et il est possible de contrôler  avec précision la température de la matière fondue,  lorsqu'elle quitte le four à travers le tuyau de  décharge 39.  



  Malgré ce contrôle du courant d'alimentation du  four, il n'est pas possible d'utiliser une paire d'élec  trodes de grandes dimensions disposées de deux  côtés du récipient, lorsque le coefficient de tempéra  ture négatif de la matière est élevé, puisque le cou  rant entre les électrodes le long d'un chemin parti  culier provoque un échauffement local et une dimi  nution de la résistance qui cause une augmentation  du courant à travers un chemin conduisant un'  courant trop élevé. D'autres zones du récipient reçoi  vent une quantité de chaleur réduite, à cause de  l'intensité limitée du courant et à cause de l'augmen  tation relative de la résistance. Cet échauffement  local empêche l'établissement d'une température uni  forme dans le récipient.

   Un courant excessif passant  entre deux points d'une paire d'électrodes provoque  la destruction de ces électrodes ou une réduction de  la durée de vie de ces électrodes, de sorte que ce  procédé de chauffage ne peut pas être utilisé.  



  Pour éviter ces inconvénients, on prévoit un  grand nombre d'électrodes alimentées séparément par  une source de courant. Les courants des différentes  paires d'électrodes sont isolés les uns des autres. Il  est préférable d'éliminer les courants transversaux  entre les différentes paires d'électrodes. Pour cette  raison, il est avantageux de contrôler séparément le  courant dans chaque électrode disposée d'un côté du  récipient et de contrôler séparément le courant dans  chaque électrode disposée du côté opposé du récipient  10. Cet arrangement est représenté à la     fig.    1.  



  Les barres 14 et 15 sont alimentées par un trans  formateur 12 qui applique le même potentiel aux  électrodes 17 et un potentiel opposé aux électrodes  18, deux fois pendant chaque période du courant       alternatif    d'alimentation. Lorsqu'un courant s'écoule  dans chaque paire d'électrodes, des forces électro  motrices égales sont induites dans les enroulements  secondaires 31 et 32, par exemple, la même force  électromotrice est induite dans l'enroulement secon  daire 31 du transformateur 22 et dans l'enroulement  secondaire 32 du transformateur 27, les transforma  teurs 22 et 27     alimentant    la paire d'électrodes 17 et  18.

   Dans d'autres paires d'électrodes, les     conditions     sont les mêmes, lorsque les circuits sont identiques  et les températures sont les mêmes dans le récipient.  Un courant s'écoule dans chaque circuit secondaire,  qui engendre une force contre-électromotrice s'oppo  sant au passage du courant dans les enroulements  primaires. Lorsque la température d'une zone de la  matière fondue 33 est plus élevée que les tempéra  tures d'autres zones, un courant plus élevé s'écoule  entre les électrodes associées à cette zone. L'augmen  tation du courant dans une paire des transformateurs  22 et 27 provoque une augmentation du courant dans      tous les enroulements secondaires 31 et 32, la  contribution des transformateurs 22 et 27 à ce  courant secondaire étant supérieure à la contribution  moyenne.

   Une force contre-électromotrice est tou  jours engendrée dans une bobine d'induction dans  un sens tel qu'elle s'oppose au courant qui lui a donné  naissance et elle est proportionnelle à ce courant. Si  les transformateurs 22 et 27 produisaient respecti  vement le courant secondaire total, une force     contre-          électromotrice    serait induite dans chaque enroulement  primaire et le potentiel appliqué par ces transforma  teurs aux électrodes respectives serait rendu plus bas.

    Les contributions des enroulements primaires d'autres  transformateurs à la production du courant secon  daire ne sont plus les mêmes et les forces     contre-          électromotrices    induites dans ces enroulements  deviennent plus petites, de sorte qu'un potentiel plus  élevé est appliqué aux électrodes alimentées par des  transformateurs. Ainsi, ce circuit sert à diminuer  l'intensité du courant dans les chemins, dont la  résistance est rendue plus petite et à augmenter le  courant dans les chemins dont la résistance est ren  due supérieure à une résistance moyenne.  



  Lorsque le déséquilibre des courants augmente,  l'effet de la compensation de ce déséquilibre au-   mente dans les électrodes conduisant un courant plus  élevé et dans les électrodes conduisant un courant  inférieur à un courant moyen. Un résultat contraire  est obtenu, lorsque la température d'une paire  d'électrodes     diminue,    par exemple, lorsqu'une charge  de la matière est introduite dans le four à travers la       porte    43. Cet     effet    est analogue à la réaction dans  un amplificateur ou dans un     servo-système,    et il a  pour but d'éliminer le déséquilibre des courants à  travers les électrodes de chaque groupe.  



  Considérons à titre d'un exemple de fonction  nement du     dispositif    décrit auparavant, le cas de trois  transformateurs alimentant trois paires d'électrodes,  le courant d'alimentation total étant égal à 100 A  et la tension d'alimentation étant égale à 300 V. Si  la résistance d'un chemin de courant est égale à 10     S2,     la résistance d'un deuxième chemin à 9     52    et la  résistance d'un troisième chemin un peu supérieur  à 8     52,    les tensions nécessaires pour égaliser ces cou  rants sont respectivement égales à 333 V, 300 V et  267 V, la tension moyenne étant égale à 300 V.

    Lorsque les enroulements secondaires sont montés  en série, de sorte qu'ils forment une boucle fermée,  leurs ampères-tours doivent être identiques. Les nom  bres de spires sont donc identiques et les courants à  travers les enroulements primaires doivent être les  mêmes, puisque les     flux    dans les noyaux sont pro  portionnels aux ampères-tours respectifs,     ces    flux  embrassant l'enroulement primaire et l'enroulement  secondaire.

   Il en résulte que l'enroulement secondaire  correspondant à une résistance entre les électrodes  inférieure à la     résistance    moyenne doit absorber  33 V (300 V - 267 V), cette tension étant appliquée  par le transformateur correspondant au chemin dont  la résistance est égale à 10     Q.    Le courant s'écoulant    dans les enroulements secondaires produit une chute  de tension moyenne aux bornes des enroulements  primaires en vertu des forces contre-électromotrices  indiquées auparavant.  



  Dans ce qui précède on a admis que les trans  formateurs 21-30 sont identiques, de sorte que  l'échauffement dû au courant traversant les différentes  paires d'électrodes est le même. Toutefois, dans cer  tains cas, il peut être nécessaire d'apporter une quan  tité de chaleur plus élevée à certaines zones, par  exemple, à la zone située à l'extrémité du réservoir,  ou une quantité de chaleur inférieure aux autres  zones. Le circuit de contrôle décrit auparavant per  met de distribuer convenablement les courants entre  les paires d'électrodes. Lorsque tous les transforma  teurs ont le même nombre de spires, ils appliquent  le même potentiel aux différentes électrodes.

   Lorsque  les enroulements secondaires sont identiques, leurs  ampères-tours sont de même identiques, puisque ces  enroulements secondaires sont montés en série et ils  conduisent le même courant. Lorsque les     ampères-          tours    des enroulements secondaires sont identiques  dans un groupe, les ampères-tours primaires corres  pondants sont de même identiques, à condition que  les enroulements secondaires soient montés de  manière qu'ils forment une boucle fermée.

   Lorsqu'il  est nécessaire d'augmenter le courant traversant  l'électrode alimentée par le transformateur 21, il faut  augmenter le courant traversant l'enroulement 19 du  transformateur 21, de sorte que ce courant est plus  élevé que le courant traversant les enroulements pri  maires des transformateurs du groupe, et on obtient  un nombre d'ampères-tours correspondant au nom  bre d'ampères-tours des enroulements secondaires du  groupe. On peut de même réduire le nombre de spi  res de l'enroulement primaire 19 du transformateur  21 par rapport au nombre de spires de l'enroulement  secondaire de ce transformateur. Ainsi, en réduisant  de moitié le rapport des nombres de spires, il est  nécessaire de doubler le courant à travers l'enroule  ment primaire 19 du transformateur 21.

   Il peut être  de même nécessaire de réduire le courant à travers  une paire .d'électrodes, par exemple, située à proxi  mité de la sortie du four. Cela peut être réalisé en  augmentant le rapport des nombres de spires du  transformateur 25, de sorte qu'un courant plus petit  doit traverser l'enroulement primaire de ce transfor  mateur, pour produire les ampères-tours secondaires  qui sont les mêmes pour tous les transformateurs du  groupe. Puisque les enroulements secondaires faisant  partie d'un groupe sont montés en série, l'impédance  réfléchie dans l'enroulement primaire de chaque  transformateur dépend du rapport des nombres de  spires des différents transformateurs.

   Au lieu de chan  ger le nombre de spires de l'enroulement primaire 19,  on peut changer le nombre de spires de l'enroule  ment secondaire 31 pour que le courant primaire de  chaque transformateur soit inversement proportionnel  au rapport des nombres de spires des transforma  teurs du groupe.      Habituellement il est nécessaire d'effectuer des  changements semblables aux rapports des nombres de  spires des transformateurs montés en série avec les  électrodes 17 et 18 de chaque paire. Ainsi, lorsque  le rapport des nombres de spires du transformateur  21 a été changé de manière que le courant traver  sant l'électrode 17 soit plus élevé, il est nécessaire  de modifier de la même façon le rapport des nom  bres de spires du transformateur 26 pour que le cou  rant s'écoule exclusivement entre les électrodes d'une  paire.

   Lorsqu'on doit réduire le courant dans l'élec  trode associée au transformateur 25, on doit réduire  de la même quantité le courant dans l'électrode asso  ciée au transformateur 30. Chaque enroulement peut  être muni de prises permettant de changer le rap  port des nombres de spires.  



  Il résulte de la     fig.    1 qu'on utilise des paires de  transformateurs, dont les enroulements primaires sont  reliés en série aux électrodes conduisant le courant de  chauffage à travers la matière 33. Dans certains cas,  il peut suffire d'utiliser un seul jeu de transforma  teurs, comme à la     fig.    2, qui sont reliés à un conduc  teur d'alimentation 37. Le chemin de retour est cons  titué par une électrode centrale commune, ou par un  autre arrangement, l'autre connexion avec la source  d'alimentation étant constituée par le conducteur 36.

    Les électrodes 17 peuvent être disposées verticale  ment et dans ce cas elles passent à travers le fond  du récipient, ou elles peuvent être disposées de deux  côtés du récipient, à condition que le courant fourni  par les différentes électrodes 17 au chemin de retour  47 s'écoule à travers les différents chemins suffisam  ment distancés les uns des autres, afin que la distri  bution du courant soit équilibrée.  



  Il est en outre possible de procéder de la même  façon à l'échauffement des différentes matières céra  miques et des matières semi-conductrices qui ont un  coefficient de température négatif élevé. Dans ce pro  cédé, la compensation est automatique. Elle ne néces  site aucun organe mobile, aucun entretien, aucun con  tact de fermeture ou d'ouverture, tout en étant     éco-          conomique    et bon marché.  



  On peut utiliser des barres en carborundum qui  servent d'électrodes, ou d'éléments résistants. Lors  qu'on doit utiliser un     certain    nombre de barres en  carborundum et si l'on désire que la quantité de cha  leur développée par chaque barre soit égale à une  valeur moyenne, on peut relier ces barres à la source  d'alimentation au moyen des enroulements primaires,  comme montré à la     fig.    1. Ces barres ont un coeffi  cient de températures négatif et l'échauffement de  de leur surface n'est pas partout le même, à moins que  leurs dimensions ne soient petites.

   Lorsqu'on utilise  plusieurs paires de ces barres, il peut arriver qu'une  paire de barres ou une seule barre, soit     chauffée     davantage que les autres, de sorte que sa résistance  devient plus petite et sa température augmente, jus  qu'à ce que la matière entourant cette barre soit  contaminée par les produits de décomposition, ou la  barre soit détruite par un échauffement local exces-         sif.    Les arcs de charbon ont de même un coefficient  de température négatif élevé et ils peuvent être  connectés de la même façon, pour égaliser les cou  rants des     différents    circuits.  



  Un four de fusion du verre a été chauffé au  moyen d'un certain nombre de paires d'électrodes  alimentées par une source de courant alternatif, dont  la tension a été égale à 300 V. Le     déséquilibre    de  courant de     chauffage    des différentes électrodes a été  supérieur à 200 A. Des enroulements primaires iden  tiques ont été reliés dans chaque circuit à une paire  d'électrodes et des enroulements secondaires ont  été reliés en série comme montré à la     fig.    1. Les  dimensions des noyaux des transformateurs ont été  suffisantes pour laisser passer un     flux    correspondant  à une différence de tensions approximativement égal  à 12V. aux bornes de l'enroulement primaire de  chaque transformateur.

   Les     transformateurs    ont eu  une tension nominale, égale approximativement à  4     %        de        la        tension        employée.        La        réduction        du        désé-          quilibre    des courants dans les paires d'électrodes a       été        inférieure    à     10        %        du        courant        nominal.        

  Sans          l'utilisation    des enroulements décrits auparavant, ce       déséquilibre    a atteint le rapport 5 : 1 entre les diffé  rentes électrodes. Un équilibre complet peut être réa  lisé en augmentant la tension nominale de chaque  transformateur.

   En général, un rapport de     transfor-          mation        de        10        %        suffit        pour        un        contrôle        complet.        Les     dimensions des transformateurs peuvent être plus  petites et l'étendue de réglage est plus élevée que  celles indiquées par des calculs.  



  Chaque transformateur d'un groupe peut être un  transformateur réducteur ou un transformateur élé  vateur. Dans les cas d'un four de fusion du verre,  les courants d'alimentation atteignent fréquemment  plusieurs centaines d'ampères par électrode. On peut       utiliser    un courant plus petit dans la boucle secon  daire, si l'on utilise des     transformateurs    élévateurs.  



  Ces effets sont basés sur les principes bien  connus de fonctionnement des transformateurs, dans  lequel les ampères-tours et les volts par spire jouent  un rôle très important. Si les tensions différentes et  des courants     différents    doivent être utilisés pour les  différentes électrodes, les nombres de spires des  enroulements primaires et de l'enroulement secon  daire peuvent être établis sur la base de ces principes.

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS I. Dispositif destiné à équilibrer le chauffage par résistance d'une masse en fusion constituée par une matière ayant un coefficient de température négatif, caractérisé en ce qu'il comprend une source de cou rant électrique, plusieurs paires d'électrodes imm-.r- gées dans ladite masse, lesdites paires étant montées en parallèle et alimentées par ladite source, plusieurs transformateurs, une électrode au moins de chaque paire d'électrodes étant reliée en série à l'enroulement primaire d'un transformateur, des moyens reliant en série les enroulements secondaires de manière qu'ils forment au moins une boucle fermée,
    de sorte que le même courant s'écoule à travers tous les enroule ments secondaires. II. Procédé de mise en action du dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on chauffe ladite matière jusqu'à la fusion, en ce qu'on branche lesdites paires d'électrodes sur la source de courant, de sorte que le courant traverse ladite matière en fusion le long de plusieurs chemins, les variations de courant dans chaque chemin induisant dans ladite boucle d'enroulements secondaires des variations de courant proportionnelles à la somme des variations de courant dans lesdits chemins, ces variations du courant dans ladite boucle réduisant le courant dans un chemin, lorsque son intensité est supérieure à une valeur moyenne et renforçant le courant dans un che min,
    lorsque son intensité est inférieure à la valeur moyenne. SOUS-REVENDICATIONS 1. Dispositif selon la revendication 1, destiné à être utilisé dans un four électrique à chauffage direct, caractérisé en ce que les électrodes de chaque paire sont reliées à travers ladite matière à la source. 2. Dispositif selon la sous-revendication 1, carac térisé en ce que les transformateurs ont le même rapport des nombres de spires. 3. Dispositif selon la sous-revendication 1, carac térisé en ce que les transformateurs ont les rapports des nombres de spires différents. 4.
    Dispositif selon la sous-revendication 1, carac térisé en ce que les enroulements primaires ont le même nombre de spires et en ce que le nombre de spires de chaque enroulement secondaire est propor tionnel au courant qui doit s'écouler à travers l'élec trode respective. 5. Dispositif selon la sous-revendication 1, carac térisé en ce que les enroulements secondaires ont le même nombre de spires et en ce que le nombre de spires actives de chaque enroulement primaire est inversement proportionnel au courant de chauffage s'écoulant à travers l'électrode respective.
CH839963A 1962-07-05 1963-07-05 Dispositif destiné à équilibrer le chauffage par résistance d'une masse en fusion constituée par une matière ayant un coefficient de température négatif et procédé de mise en action dudit dispositif CH414030A (fr)

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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1060622A (en) * 1964-02-29 1967-03-08 Elemelt Ltd Improvements relating to a method of melting and supplying glass along a feeder duct
US3417186A (en) * 1965-07-06 1968-12-17 Emhart Corp Glass making apparatus
US3395237A (en) * 1967-05-03 1968-07-30 Harold S. Orton Electric resistance furnace
GB1319060A (en) * 1969-12-20 1973-05-31 Elemelt Ltd Furnaces for heating glass
US3855412A (en) * 1973-10-29 1974-12-17 Owens Corning Fiberglass Corp Current equalization means and method for unequally loaded cables in an electric glass melting furnace
JPS51148836A (en) * 1975-06-17 1976-12-21 Nippon Electric Glass Co Ltd Uniformly heating device for material s whose electric resistance has netative temperature coefficient
DE3019133C2 (de) * 1980-05-20 1983-12-15 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Stromversorgungseinrichtung zum elektrischen Beheizen eines geschmolzenen Mediums

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1696177A (en) * 1921-03-11 1928-12-18 Earl R Evans System of distribution
GB412560A (en) * 1932-12-23 1934-06-25 Alan Stewart Fitzgerald Improvements in and relating to electrically operated road traffic control systems
US2659764A (en) * 1950-01-28 1953-11-17 Mitterberger Glashuetten Ges M Furnace and process for electrically melting glass
US2830254A (en) * 1954-12-10 1958-04-08 Moloney Electric Company Current divider circuit for high current tap changing under load mechanism

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