DE2833008A1

DE2833008A1 - Induktionsofen

Info

Publication number: DE2833008A1
Application number: DE19782833008
Authority: DE
Inventors: Roald Bingen; Jean-Pierre Cordier; Raymond Georges
Original assignee: Elphiac SA
Current assignee: Elphiac SA
Priority date: 1977-07-27
Filing date: 1978-07-27
Publication date: 1979-02-08
Also published as: US4238637A; SE7808132L; DE2833008C2; BE857189A; BE870538R; SE421163B; FR2399180A1

Description

Patentanwälte

Dipl.-lng. Dipl.-Chem. Dipl.-lng.

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

Ernsbergerstrasse 19

8 München 60

ELPHIAC - S.A. 27. Juli 1978

Chaussee de Charleroi, 54 BRUSSEI / Belgien

Unser Zeichen; E 94-1

Indukt ionsofen

Die Erfindung betrifft einen Induktionsofen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Bei der Herstellung von bekannten Induktionstxegelöfen werden hinsichtlich der Spulen, die das Magnetfeld im Innern des Tiegels induzieren sollen, zwei Techniken angewandt. Sie führen einerseits zu Öfen mit einer Einphasenspule, die ein stationäres Wechselfeld induziert, und andererseits zu Öfen mit einer Mehrphasenspule, die ein Wanderfeld induziert. Eine ausführlichere Beschreibung des bekannten Standes der Technik wird im folgendenunter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 6 der beigefügten Zeichnungen angegeben.

In den Öfen mit einer Einphasenspule, die ein stationäres Wechselfeld induziert (Fig. 1), wird eine Spule 1 mit einer Wicklung von einem Wechselstrom durchflossen, dessen Frequenz durch die Versorgungsquelle vorgegeben ist. Das Wechselfeld

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im Innern der Spule führt zum Auftreten von induzierten Strömen in einem Bad 2, das in einem Tiegel 3 enthalten ist. Wenn der Ofen zy'lindersymmetrisch ist, ist das Magnetfeld in erster Näherung axial, d.h. seine axiale Komponente Η_ς ist vorherrschend. "Gleichwohl hat das Magnetfeld in dem oberen und in dem unteren Teil des Einsatzes (Fig. 1) eine nicht vernachlässigbare radiale Komponente H . Es ist bekannt, daß diese Komponente H zu dem Auftreten von Turbulenzen im Innern der in dem Tiegel enthaltenen Metallschmelze führt. Das gleichzeitige Vorhandensein einer Dichte des induzierten Stroms, die durch einen Vektor J dargestellt wird, und eines Magnetfeldes, das durch einen Vektor Ä dargestellt wird (dessen konjugierter Vektor unten mit H bezeichnet ist) in einem Punkt der Metallschmelze führt nämlich zum Auftreten einer Volumenkraft F, die durch folgendes Vektorprodukt gegeben ist:

Ψ = pRe { J χ ft* J

wobei μ die magnetische Permeabilität und Re (J χ δ Ider Realteil des Vektors (J" χ it ) ist.

Diese Volumenkraft "f¹ ist eine Wirbelkraft und die Stärke ihres Wirbels, dargestellt durch den Vektor W, beträgt: -*■ - ± 2u # 2 , * *x tf = rot P = jjü Re {J_Q H_p }+ j 2μ ωσ (H H_p- H H_p ).

In dieser Gleichung stellen die Indizes ρ, θ, ξ dxe Radial-, Tangential-und Axialkomponenten eines Vektors, r den Radius des Bades, ω die Kreisfrequenz und σ die elektrische Leitfähigkeit der Metallschmelze dar.

Es ist bekannt, daß in den Öfen mit einer Einphasenspule, von denen ein Beispiel in Fig. 1 dargestellt ist, der Vektor w\in halber Hohe des Schmelzbades null oder klein ist und daß seine Tangentialkomponente W₀ (die allein von null verschieden ist) zu den unteren und oberen Enden des Bades hin zunimmt,

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und zwar mit verschiedenem Vorzeichen in jeder der beiden Hälften. Das Vorzeichen ist verschieden, weil in dem Fall der Einphasenspule H in den beiden Hälften mit entgegengesetztem Vorzeichen versehen ist und weil das erste Glied der Gleichung (1) gegenüber dem zweiten überwiegt. Diese Bedingungen sind in den Diagrammen der Fig. 4 bis 6 dargestellt. Diese Diagramme zeigen in Abhängigkeit von der Höhe des Bades 2 in dem Tiegel 3 die Komponente H (Fig. 4), die Komponente H (Fig. 5) und die nach der Gleichung (1) berechnete Komponente W₈ , wie sie in einem praktischen Fall bestimmt und mit einem gegebenen Maßstab aufgezeichnet worden sind.

Daraus folgt, daß zwei Wirbel 4 und 5 entgegengesetzten Vorzeichens(Fig. 1) in dem Bad 2 auftreten, und zwar einer in dem unteren Teil und einer in dem oberen Teil. Der Wirbel in dem oberen Teil führt zum Auftreten eines Doms 6 an der Oberfläche des Bades.

In Induktionsöfen, bei denen eine Dreiphasenspule benutzt wird, die ein Wanderfeld erzeugt, sind drei Spulen (Fig. 2) beispielsweise mit einem System dreiphasiger Spannungen U_p!,

"*■■*■/· \ ■*■■*■ ■*■

U_c und ϋ_φ (Fig. 3) verbunden und von Strömen I_n, I_n und I_m durchflossen, die in bezug aufeinander um 120 phasenverschoben sind. Es ist bereits bekannt (FR-PS 1 240 309) auch ein Wanderfeld mit Hilfe eines Systems von Spannungen und Strömen vorzusehen, die in bezug aufeinander um 60 phasenverschoben sind. Diese Ströme erzeugen ein Magnetfeld, das von der geometrischen Anordnung der Spulen und der den Fluß leitenden Kerne aus Magnetblechen (nicht dargestellt) abhängig ist. Das Magnetfeld weist eine überwiegende Wanderwellenkomponente auf. Diese Wanderwelleikomponente des Magnetfeldes

bewegt sich entsprechend der Reihenfolge der Phasen E, S und T nach oben oder nach unten.

Es ist bekannt, daß das magnetische Wanderfeld einen Wirbel w" hervorruft, dessen Tangentialkomponente W (diese ist allein

θ interessant, da die Komponenten W und W im Prinzip null sind) in dem gesamten Metallschmelzbad dasselbe Vorzeichen hat. Daraus resultiert eine Gesamtwirbelbewegung 7 (Fig· 2) und es erscheint an der oberen Fläche des Bades entweder ein Dom 6 oder eine nicht dargestellte Mulde, und zwar entsprechend der Reihenfolge der Phasen R, S, T. Es tritt ein Dom auf, wenn das Magnetfeld nach unten wandert, und es tritt eine Mulde auf, wenn das Magnetfeld nach oben wandert.

Es ist außerdem bereits bekannt, wenigstens teilweise die Effekte, welche Wirbelbewegungen erzeugen, mit Hilfe von zwei Stromquellen unterschiedlicher Frequenz zu kompensieren (FR-PS 767 249). Diese Ströme unterschiedlicher Frequenz können entweder in verschiedenen Wicklungen fließen oder es kann in unabhängiger Weise die Versorgung von gewissen Teilen der Wicklung des Ofen mit Hilfe dieser beiden Quellen reguliert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Höhe des Doms oder die Tiefe der Mulde an der Oberfläche des Bades, der bzw. die durch die induzierten elektromagnetischen Kräfte hervorgerufen wird, stark zu verkleinern,ohne daß zwei Quellen unterschiedlicher Frequenz erforderlich sind.

Gemäß der Erfindung ist ein Induktionsofen mit einem Tiegel mit vertikaler Achse, der ein Metallschmelzbad enthält und von einer Mehrphasenwicklung aus mehreren Spulen umgeben ist, die längs des Tiegels in einer Linie angeordnet sind,

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wobei Anordnungen von gewissen Teilen der Wicklung in der Lage sind, in dem Metallschmelzbad Bewegungen hervorzurufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen der Mehrphasenwicklung in zwei Gruppen angeordnet sind, mit η Spulen auf dem oberen Teil des Tiegels und n¹ Spulen auf dem unteren Teil des Tiegels, daß die η oberen Spulen durch ein Mehrphasensystem mit η Spannungen XL· ...U versorgt werden, das eine Gegenkomponente 15^, die gegenüber einer Mitkomponente U-, (Aufwärtswanderfeld) vernachlässigbar ist, und eine Nullkomponente U₀ aufweist, wobei das Verhältnis U / U. so gewählt ist, daß die Tangentialkomponenten von durch die Nüllkomponente einerseits und von durch die Mitkomponente andererseits erzeugten Wirbeln entgegengesetzte Vorzeichen und Amplituden in derselben Größenordnung und vorzugsweise gleiche Amplituden, zumindest in dem oberen Teil des Bades, haben, daß gleichzeitig die n¹ unteren Spulen durch ein Mehrphasensystem mit n' Spannungen U' ..u¹ versorgt werden, das eine Mitkomponente Ui, die gegenüber einer Gegenkomponente ~fci (Abwärtswanderfeld) vernachlässigbar ist, und eine Nullkomponente U' aufweist, wobei das Verhältnis U¹ / U! so gewählt ist, daß die Tangentialkomponenten von durch die Nullkomponente einerseits und von durch die Gegenkomponente andererseits erzeugten Wirbeln entgegengesetzte Vorzeichen und in derselben Größenordnung liegende und vorzugsweise gleiche Amplituden zumindest in dem unteren Teil des Bades haben.

Ein solcher Aufbau des Induktionsofens ergibt eine Kombination von stationären Feldern und Wanderfeldern, mittels welchen sich der Wirbel dank der Kompensation der Auswirkung der beiden Felder auf relativ kleine Werte bringen läßt, mit der Folge, daß die Höhe des Doms an der Oberfläche

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des Bades im Vergleich zu derjenigen verringert wird, die entweder mit einer Einphasenspule gleicher Leistung oder mit einer ein Wanderfeld erzeugenden Mehrphasenspule gleicher Leistung verursacht würde.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

die Fig. 1 und 2 schematische Schnittansichten von

Induktionsöfen,

Fig. 3 Vektordiagramme,

die Fig. 4 bis 6. Diagramme von physikalischen Größen

in Abhängigkeit von der Höhe des Bades in dem Ofen,

Fig. 7 eine schematische Schnittansicht eines

Ofens,

die Fig. 8 bis 11 Vektordiagramme,

die Fig. 12 bis 16 Schaltbilder der Stromversorgungen

von Ofenwicklungen, und

die Fig. 17 bis 1$ Diagramme von physikalischen Größen

in Abhängigkeit von der Höhe des Bades.

In einer ersten Ausfuhrungsform der Erfindung besteht die Spule des Induktionsofens aus sechs Wicklungen A, B, C, D, E und F. Von diesen sind die Wicklungen A, B und C die oberen

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Wicklungen, während die Wicklungen D, E und F die unteren Wicklungen sind (Fig. 7)· Die Windungszahlen können untereinander gleich oder verschieden sein.

Die drei oberen Wicklungen A, B und C sind mit einem System . , U₁₃ und XS_n verbunden, das

eine Mitkomponente U·,, eine Gegenkomponente U- und eine Null komponente U aufweist, die in der im folgenden angegebenen Weise für das System U., U₁₃, U„ (Fig. 8) und in dem verallgemeinerten Fall für ein Mehrphasensystem U~= U., U₀...U

Js. 1 ^ Xl

definiert sind.

a) Mitkomponente (sie erzeugt ein Aufwärtswanderfeld): h = K |_ «^(k-ⁱ⁾U_k; α= exp (ψ), für n=3: U,= 1(\ *\+«%)

b) Gegenkomponente (sie erzeugt ein Abwärtswanderfeld):

U₁ = 1 Γ _i °⁽¹ *\', für n=3: U₁= l(U_A+a ¹U_B+a U

c) Nullkomponente (sie erzeugt ein stationäres Feld):

f ^{C % n}=^{3: U}o = T^(UA ^{+ U}B ^{+ U}c)

Gemäß der Erfindung ist U. gegenüber der Mitkomponente "&■, und der Nullkomponente U vernachlässigbar und das Verhältnis U /U. zwischen der Nullkomponente und der Mitkomponente wird so gewählt ρ daß die Tangentialkomponenten W_Q und W_Qd der Wirbel W und Wj, die einerseits durch das stationäre Feld U und

ο ^α ->°

andererseits durch das Wanderfeld der Mitkomponente XS-, bei der Versorgung der Spulen mit dreiphasigen Spannungen erzeugt werden, entgegengesetzte Vorzeichen und gleiche (oder zumindest in derselben Größenordnung liegende) Amplituden in dem oberen

Teil des Bades haben, also :

In diesem Fall spielt sich, alles in der oberen Hälfte des Bades ab, wie wenn es eine Kompensation zwischen zwei Effekten gäbe:

a) einem ersten Effekt aufgrund der Nullkomponente U analog dem, was eine Einphasenspule mit stationärem Feld ergäbe, d.h. insbesondere dem Auftreten eines Doms an der oberen Fläche des Bades, und

b) einem zweiten Effekt aufgrund der Mitkomponente U-, analog dem, was eine Dreiphasenspule mit Aufwärtswanderfeld ergäbe, d.h. insbesondere dem Auftreten einer Mulde in der oberen Fläche des Bades.

Das Verhältnis U / U-, wird so gewählt, daß sich diese beiden Effekte kompensieren.

Diese Bedingungen können beispielsweise erfüllt werden, wenn das Mehrphasennetz drei Spannungen enthält, die um elektrische Winkel, welche gleich oder kleiner als 90° sind, gegeneinander derart verschoben sind, daß eine Gruppe von drei Vektoren in ein und derselben Halbebene gebildet wird, von denen die beiden äußeren Vektoren wesentlich kürzer sind als der mittlere Vektor (Fig. 8 und Fig. 9).

Weiter sind in der ersten Ausführungsform der Erfindung die drei unteren Wicklungen D, E und F an drei Versorgungsspannungen τί , U^- und ίρ angeschlossen, deren Mitkomponente Ul, deren Gegenkomponente U! und deren Nullkomponente U¹ folgenden drei Bedingungen gehorchen ( Fig. 8):

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a) Die Mitkomponente U!, ist gegenüber der Gegenkomponente U! vernachlässigbar und es überwiegt somit das Abwärtswanderfeld.

b) Die Nullkomponente U' ist gegenüber der Gegenkomponente U! nicht vernachlässigbar.

c) Das Verhältnis U'/ΐΠ der Amplituden der Nullkomponente

und der Gegenkomponente ist so gewählt, daß die Tangen-

-»- -»■ tialkomponenten ¥_Q und ¥Λ· der Wirbel W und W, die einerseits durch die mit ΰ' versorgten Spulen und andererseits durch die mit den der Gegenkomponente U! zugeordneten Dreiphasenspannungen versorgten Spulen erzeugt werden, entgegengesetzte Vorzeichen und gleiche (oder in dem unteren Teil des Bades zumindest in derselben Größenordnung liegende) Amplituden haben, also Wl = ~^'oi·

In diesem Fall kommt es in der unteren Hälfte des Bades zu einer Kompensation zwischen denselben beiden Effekten wie in der oberen Hälfte, mutatis mutandis.

In der Gesamtheit des Schmelzbades ist daher die Wirbelbewegung, die durch das Vorhandensein des Wirbels W bei konstanter Heizleistung verursacht wird, beträchtlich kleiner als in dem Fall der Einphasenspule, wodurch sich alle Vorteile ergeben, die das NichtVorhandensein eines Doms oder zumindest die Verringerung seiner Höhe mit sich bringt.

Eine zweite Ausführungsform des Induktionsofens nach der Erfindung (Fig. 9) besteht aus einem Sonderfall der ersten Ausführungsform, in welcher die Spulen, die symmetrische Positionen in bezug auf eine Ebene einnehmen, die zu der Achse des Tiegels senkrecht ist und den oberen Teil von dem unteren Teil trennt, mit Spannungen derselben Phase versorgt wer-

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den, so daß gilt:

a) Ü\ und ί haben dieselbe Phase (mit gleichen oder unterschiedlichen Amplituden).

b) U_ und U_ haben dieselbe Phase und sind gegenüber U. um

60° phasenverschoben.

c) U„ und Up. haben dieselbe Phase und sind gegenüber U₁, um 60 und gegenüber U. um 120 phasenverschoben.

d) Die Amplituden der Spannungen sind so gewählt, daß folgende Beziehungen bestmöglich erfüllt sind:

In diesem Fall ist es sehr einfach, die sechs Spulen an ein dreiphasiges Versorgungsnetz anzuschließen.

Eine dritte Ausführungsform des Induktionsofens nach der Erfindung (Fig. 10) besteht aus einem weiteren Sonderfall der ersten Ausführungsform, in der

a) u\- und tfp dieselbe Phase haben (mit gleichen oder unterschiedlichen Amplituden),

b) UV und u" dieselbe Phase haben und um 90° gegenüber U". phasenverschoben sind,

c) U_n und U~ dieselbe Phase haben und gegenüber ί. um 180° phasenverschoben sind, und

d) die Amplituden der Spannungen so gewählt sind, daß folgende Beziehungen bestmöglich erfüllt sind:

In diesem Fall ist es sehr leicht, die sechs Spulen an ein zweiphasiges Versorgungsnetz anzuschließen.

Eine vierte Ausführungsform der Erfindung wird erhalten, indem in den drei ersten Ausführungsformen eine der Spulen in

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jeder Hälfte weggelassen wird, beispielsweise die Spulen A und F (Fig. 7). Die Verwirklichung der Kompensationsbedingungen kann in dieser vierten Ausführungsform zwar nur unvollkommen erfolgen, die Kompensation reicht jedoch aus, um den gewünschten Effekt zu erzielen, d.h. eine beträchtliche Verringerung der Höhe des Doms. Die Anordnung der Wicklungen der vierten Ausführungsform und ihre Versorgung sind in Fig. 12 dargestellt. Die Spannungen U_p und U_Q, die die Wicklungen P und Q in dem oberen Teil des Ofens versorgen, sind entsprechend den Vektordiagrammen von Fig. 11 phasenverschoben. Dasselbe gilt für die Spannungen U' und U'_o, die die Wicklungen P' und Q¹ in dem unteren Teil versorgen. In jedem der Teile des Ofens kommt es zur Überlagerung von zwei Effekten:

a) dem Effekt aufgrund der Nullkomponente, die in dem oberen Teil des Bades das Abwärtsrühren an dem Umfang und das Aufwärtsrühren in der Achse und in dem unteren Teil das Aufwärtsrühren an dem Umfang und das Abwärtsrühren in der Achse verursacht; und

b) dem Effekt aufgrund der Wanderkomponente des Magnetfeldes aufgrund der Phasenverschiebung zwischen den beiden Spannungen Up und U₀ einerseits und U' und U' andererseits (Fig. 11). In dem oberen Teil des Bades ist diese Wanderkomponente aufwärts und in dem unteren Teil des Bades abwärts gerichtet. Die Spannung U^, mit der die obere Wicklung Q versorgt wird, ist nämlich gegenüber der Spannung Up verzögert und verursacht ein Aufwärtsrühren an dem Umfang des Bades und ein Abwärtsrühren in der Achse. Andererseits ist die Spannung UI, mit der die untere Wicklung Q' versorgt wird, gegenüber der Spannung U' verzögert und bewirkt ein Abwärtsrühren an dem Umfang und ein Aufwärtsrühren in der Achse des Bades.

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Durch eine zweckmäßige Wahl der Phasenverschiebung zwischen den Spannungen U_p und U_n einerseits und U' und U' andererseits sowie des Verhältnisses zwischen ihren Amplituden unter Berücksichtigung der Windungszahl der Wicklung ist es möglich, diese beiden Effekte in einem sehr großen Ausmaß zu kompensieren und den Rühreffekt in dem Schmelzbad auf einen harmlosen Wert zu verringern.

Die Fig. 13, 14, 15 und 16 zeigen weitere elektrische Schaltbilder der Versorgung der Wicklungen. In diesen Schaltbildern ist jede Wicklung zu einem Abstimmkondensator 8 parallel geschaltet, der zur Blindleistungskompensation vorgesehen ist.

Diese Schaltbilder unterscheiden sich hinsichtlich der Art, in der die Phasenverschiebungen zwischen den Spannungen Up, U_n, ff' und U_n verwirklicht werden, nämlich entweder mit HiI-fe von Drosselspulen 9, wie es in den Figuren 13, 15 und 16 der Fall ist, oder mit Hilfe von Kondensatoren 10, wie es in Fig. 14 der Fall ist. Da nach dem Vektordiagramm (Fig. 11) die Spannungen U_p und Ul in Phase sind, können sie an den Klemmen von ein und derselben Spannungsquelle entnommen werden und die Spulen P und P¹ entweder in Reihe (Fig. 16) oder parallel (Fig. 13 bis 15) versorgen. Gemäß dem Schaltbild von Fig. 16 wird die Spannung,mit der die äußeren Wicklungen Q und Q' versorgt werden, einem mit Anzapfungen versehenen Spartransformator 11 entnommen. Das gestattet, die Amplitude der Spannungen U_ und U' gegenüber den Spannungen Up, U' einzustellen, um die Kompensation der Wirbeleffekte zu optimieren. Erfahrungen haben gezeigt, daß es mit einer Schaltung, die den Vorteil der Einstellung der Amplitude aufweist, wie es in Fig. dargestellt ist, möglich ist, die nachteiligen Effekte der Nullkomponente durch diejenigen der Wanderkomponente in den verschiedenen Hohen des Bades zu neutralisieren.

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Die Diagramme der Fig. 17 bis 19 sind in demselben Maßstab
wie die Figuren 4 bis 6 aufgezeichnet worden und sind mit
diesen zu vergleichen. Dieser Vergleich zeigt, daß für zwei äquivalente Nullfelder, die durch die Diagramme der Axialkomponenten H (Fig. 4 und 17) dargestellt sind, die Tangentialkomponente W_fl des Wirbels (Fig. 19) der in Fig. 12 dargestellten Lösung effektiv viel kleiner ist als die Tangentialkomponente W_Q (Fig. 6) der Lösung ohne Kompensation gemäß Fig. 3.

Ausgehend von der ersten Ausführungsform können noch weitere Aus-führ ungs formen erhalten werden, indem die Phasenzahl 3
in eine andere Phasenzahl N abgeändert wird. In diesem Fall gibt es in jeder Ofenhälfte N Spulen, die an ein System von N Wechselspannungsquellen mit bestimmten Phasen und bestimmten Amplituden angeschlossen sind, deren Mit-, Gegen- und
Nullkomponenten die oben für den Fall der ersten Ausführungsform definierten Bedingungen erfüllen.

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Claims

IPatentanwälte2833008Dipl.-lng.Dipl.-Chem.G. LeiserDipl.-lng.Dr. G. HauserE. PrinzErnsbergerstrasse 198 München 60 EIPHIAC - S.A. ' 27. Juli 1978 Chaussee de Charleroi, 54· BRÜSSEL /Belgian Unser Zeichen: E 941 Patentansprüche

1.J Induktionsofen mit einem Tiegel mit vertikaler Achse, der ein Metallschmelzbad enthält und von einer Mehrphasenwicklung aus mehreren Spulen umgeben ist, die in einer Linie längs des Tiegels angeordnet sind, wobei aus gewissen Teilen der Wicklung Anordnungen gebildet sind, die in dem Metallschmelzbad Bewegungen verursachen können, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen der Mehrphasenwicklung in zwei Gruppen angeordnet sind, mit η Spulen auf dem oberen Teil des Tiegels und n¹Spulen auf dem unteren Teil des Tiegels, daß die η oberen Spulen durch ein Mehrphasensystem mit η Spannungen U₁...U versorgt werden, das eine Gegenkomponente U. , die gegenüber einer Mitkomponente U-, (Aufwartswanderfeld) vernachlässigbar ist, und eine Nullkomponente U aufweist, wobei das Verhältnis U_Q/u_d so gewählt ist, daß die Tangentialkomponenten von durch die Nullkomponente einerseits und von durch die Mitkomponente andererseits erzeugten Wirbeln entgegengesetzte Vorzeichen und Amplituden in derselben Grössenordnung, und vorzugsweise gleiche Amplituden, zumindest in

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ORIGINAL INSPECTED

dem oberen Teil des Bades haben, daß gleichzeitig die n¹ unteren Spulen durch ein Mehrphasensystem mit n'Spannungen TJ' . . .U¹ versorgt werden, das eine Mitkompo-

"*■ ⁿ -*

nente LM,, die gegenüber einer Gegenkomponente U! (Abwärtswanderfeld) vernachlässigbar ist, und eine Nullkomponente U' aufweist, wobei das Verhältnis U' / TJ! so gewählt ist, daß die Tangentialkomponenten von durch die Nullkomponente einerseits und von durch die Gegenkomponente andererseits erzeugten Wirbeln entgegengesetzte Vorzeichen und in derselben Größenordnung liegende und vorzugsweise gleiche Amplituden zumindest in dem unteren Teil des Bades haben.

2. Induktionsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tiegel von drei oberen und von drei unteren Spulen umgeben ist und daß die Mehrphasenspannungssysteme drei Spannungen aufweisen, die um elektrische Winkel, welche gleich oder kleiner als 90 sind, gegeneinander verschoben sind, so daß sie eine Gruppe von drei Vektoren in ein und derselben Halbebene bilden, von denen die beiden äußeren Vektoren wesentlich kurzer sind als der Vektor in der Mitte.

3. Induktionsofen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Tiegel von zwei oberen Spulen und von zwei, unteren Spulen umgeben ist und daß nur zwei Phasen in jedem der Mehrphasenspannungssysteme (Zwei-oder Dreiphasensysteme) benutzt werden.

4· Induktionsofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Fall von Spulen, die symmetrische Positionen in bezug auf eine Ebene einnehmen, welche zu der Achse des Tiegels senkrecht ist und den oberen Teil von dem unteren Teil trennt, diese mit Spannungen derselben Phase

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versorgt werden.

5. Induktionsofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude der Spannungen, mit denen die Spulen an dem oberen und an dem unteren Ende versorgt werden, gegenüber der Amplitude der Spannungen, mit denen die mittleren Spulen versorgt werden, einstellbar ist.

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