DE499743C

DE499743C - Method for the operation of electrical high-frequency induction ovens with multiphase currents

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Publication number: DE499743C
Application number: DES81884D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1926-10-30
Filing date: 1927-09-24
Publication date: 1930-06-12

Description

Es ist bekannt, den elektrischen Induktionsofen mit Hochfrequenzströmen ohne Verkettung durch magnetisches Material in der Weise zu speisen, daß die mit Hilfe der Hochfrequenzströme hervorgerufenen magnetischen Wechselfelder in das Schmelzgut eindringen und die Erhitzung des Inhaltes des Ofens erzeugen.It is known to use the electric induction furnace with high frequency currents without interlinking to be fed by magnetic material in such a way that the magnetic Alternating fields penetrate into the melting material and generate the heating of the contents of the furnace.

Die erzielten Frequenzen sind für Kraft-The frequencies achieved are for power

xo ströme außerordentlich hoch. Die Schnelligkeit des Richtungswechsels folgt der größeren Änderungsgeschwindigkeit des Stromflusses, wodurch die magnetischen Felder nicht imstande sind, in das Innere des Schmelzgutes einzudringen. Im Zusammenhang mit dem Skineffekt erhitzen sie daher in der Hauptsache nur die äußeren Teile des Widerstandskörpers. xo would flow extremely high. The speed of the change of direction follows the greater Rate of change in current flow, making the magnetic fields incapable are to penetrate into the interior of the melting material. In connection with the skin effect, they therefore mainly heat only the outer parts of the resistor body.

Gemäß der Erfindung wird die ErhitzungAccording to the invention, the heating

ao des Schmelzgutes durch Einwirkung eines magnetischen Feldes erzeugt, welches über den ganzen, von den Stromleitern beeinflußten Raum mit konstanter Amplitude wandert und dessen Kraftlinien das Schmelzgut mitao of the melt material generated by the action of a magnetic field, which over The entire space influenced by the conductors moves with constant amplitude and whose lines of force the melt material with

as großer Geschwindigkeit schneiden.cut at high speed.

Das zur Aufnahme des zu erhitzenden Schmelzgutes dienende Gefäß wird derart bewickelt, daß die in den nebeneinanderliegenden und zu den verschiedenen Phasen gehörigen Stromleitern bzw. Spulensätzen fließenden Ströme ,gegeneinander um ^- inThe vessel used to hold the material to be heated is wound in such a way that the currents flowing in the adjacent conductors or sets of coils belonging to the different phases, against each other by ^ - in

der Phase verschoben sind, wobei m die Anzahl der Phasen bedeutet. Durch die von verschiedenen Phasen gespeisten Stromleiter werden phasenverschobene magnetische Felder erzeugt, die aber ein konstantes, magnetisches Feld ergeben, das über den ganzen von den Stromleitern beeinflußten Raum wandert oder sich dreht.the phase are shifted, where m is the number of phases. The electric conductors fed by different phases generate phase-shifted magnetic fields which, however, result in a constant magnetic field that wanders or rotates over the entire space influenced by the current conductors.

Wird z. B., wie in der daxgestellten Ausführung der Zeichnung, Dreiphasenstrom verwendet, so soll der Phasenunterschied zwischen den nebeneinanderfließenden Strömen gleich ^-, also 6o° jein. Diese Phasendifferenz kann durch Speisen der Wicklung mit normalem DreiphasenhocMrequenzstrom erreicht werden, wenn jede mittlere Spule im Vengleich zu den zwei äußeren verkehrt gewickelt wird.Is z. If, for example, three-phase current is used, as in the embodiment of the drawing shown above, the phase difference between the currents flowing side by side should be equal to ^ -, i.e. 60 ° yes. This phase difference can be achieved by feeding the winding with normal three-phase high frequency current with each center coil being wound upside down in relation to the two outer coils.

Die weiteren Einzelheiten sind aus der Zeichnung zu entnehmen.Further details can be found in the drawing.

Fig. ι zeigt die ahematische Darstellung eines solchen Ofens im Längsschnitte.Fig. Ι shows the ahematic representation of such a furnace in longitudinal section.

Fig. 2 veranschaulicht das Schaltbild des Ofens mit sechs Windungen, wobei statt der einzelnen Windungen auch Spulen verwendetFig. 2 illustrates the circuit diagram of the furnace with six turns, where instead of the individual turns also coils are used

werden können. Die eingetragenen Pfeile verdeutlichen den WicklungssinK der Windungen. Fig. 3 zeigt den Verlauf der magnetischen Felder in diesen Windungen in sechs verschiedenen Augenblicken einer Periode, wobei über die schematische Darstellung der Felder das jeweils zugehörige Vektordiagramm gesetzt ist.can be. The arrows shown illustrate the sinking of the windings. Fig. 3 shows the course of the magnetic fields in these windings in six different ways Moments of a period, whereby the corresponding vector diagram is set over the schematic representation of the fields is.

Das zur Aufnahme des Schtnelzgutes dienende hohle Gefäß ι ist mit einer Wicklung 5 versehen, die mit Dreiphasenstrom !gespeist wird und so .geschaltet ist, daß der Phasenuntenscfoied zwischen den in nebeneinander-Iiegenden Spulen fließenden Strömen 6o° beträgt. Wie die Fig. 2 zeigt, liegt zwischen je zwei im gleichen Sinne gewickelten Stromleitern bzw. Spulen« undc je eine dritte Spule b, die im entgegengesetzten Sinne gewickelt ist.The hollow vessel used to receive the melted material is provided with a winding 5 which is fed with three-phase current and is switched so that the phase difference between the currents flowing in adjacent coils is 60 °. As FIG. 2 shows, a third coil b, which is wound in the opposite direction, lies between each two current conductors or coils 1 and 2 wound in the same direction.

Hierdurch entstehen, wie Fig. 3 zeigt, magnetische Felder, die im Sinne des Pfeiles / wandern, wobei im Verlaufe, einer Periode ein Pol, z. B. ein Nordpol, von einem Ende der Wicklung bis zum andern wandert, worauf ein Südpol folgt usw.This creates, as Fig. 3 shows, magnetic fields in the direction of the arrow / wander, where in the course of a period a pole, z. B. a North Pole, from one end of the Winding migrates to the other, followed by a south pole, etc.

Die Spulen können in durch die Achse des Behälters gehende Ebenen gellegt werden, wodurch sie ein Drehfeld erzeugen.The coils can be placed in planes going through the axis of the container, whereby they generate a rotating field.

Das im Innern des Gefäßes befindliche Schmelzgut oder das Gefäß selbst wird durch die Einwirkung des mit großer Geschwindigkeit wandernden Feldes erhitzt.The melt material located inside the vessel or the vessel itself is through the effect of the field moving at great speed is heated.

Mit der Steigerung der Frequenz nimmt die Wanderungsgeschwindigkeit das Feiides zu, wodurch die in dem Sohnielzgute induzierten Wirbelströme derarit verstärkt werden können, daß die notwendige Schmelztemperatur erreicht wird.As the frequency increases, the speed of migration of the Feiides increases, whereby the induced in the Sohnielzgute Eddy currents can be increased so that the necessary melting temperature is achieved.

Der bei Steigerung der Frequenz abnehmendeLeistungsf aktor kann auf eine bekannte Methode verbessert werden. Man kann z. B. den steigenden induktiven Widerstand durch Einschalten einer entsprechenden Kapazität in Reihe- oder in Nebenschaltung unschädlich machen.The decrease in power as the frequency increases aktor can be improved in a known method. You can z. B. the increasing inductive resistance Switching on a corresponding capacity in series or in a secondary circuit is harmless do.

Claims

Patent claims:

1. Method of operating high-frequency electric induction furnaces with Multiphase currents, characterized by the fact that a traveling field in Schmelzigut approximately constant size is generated, which migrates through the melt.

2. Circuit arrangement for performing the method according to claim 1 for Supply with three-phase current, characterized in that the traveling field in the melt material generating !, different phase coils (conductors) next to each other in the direction of movement of the traveling field arranged perpendicular planes and in such a way, switched or with the feeding Three-phase network are connected that through adjacent, different-phase Coil currents flow which are shifted in phase by 60 ° in relation to one another.

1 sheet of drawings