DE540085C

DE540085C - High frequency induction furnace

Info

Publication number: DE540085C
Application number: DE1930540085D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Wilhelm Fischer
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG; C Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG; C Lorenz AG
Priority date: 1930-02-28
Filing date: 1930-02-28
Publication date: 1931-12-07

Description

Es ist bei Hochfrequenzinduktionsöfen üblich, die stromführende Spule aus Kupferrohr herzustellen, die zwecks intensiver Kühlung von Kühlwasser durchflossen ist. Da der Kupferleiter bei dieser Anordnung massiv ist, tritt, insbesondere bei höheren Frequenzen, die in vielen Fällen verwendet werden müssen, infolge des Skineffektes ein beträchtliches Anwachsen des scheinbaren Wider-Standes und damit eine starke Erhöhung der Kupferverluste ein. Es ist daher zur Vermeidung dieser Verluste erwünscht, an Stelle des massiven Leiters, wie sonst in der Hochfrequenztechnik üblich, einen Litzenleiter zu verwenden. Derartige Leiter können jedoch selbstverständlich nicht vom Kühlwasser durchflossen werden, und es muß daher nach anderen Mitteln gesucht werden, trotzdem eine intensive Kühlung auch mit Wasser durchzu-It is common in high frequency induction furnaces to have the current-carrying coil made of copper tubing produce through which cooling water flows for the purpose of intensive cooling. Since the Copper conductor is solid in this arrangement, occurs, especially at higher frequencies, which have to be used in many cases, a considerable amount due to the skin effect Increase in the apparent resistance and thus a strong increase in copper losses. It is therefore to be avoided These losses are desirable instead of the solid conductor, as is otherwise the case in high-frequency technology common to use a stranded conductor. However, such conductors can of course not be traversed by the cooling water and it must therefore be looked for other means, nevertheless an intensive one Cooling can also be carried out with water

ao führen. Es ist zwar versucht worden, die Wasserkühlung dadurch zu umgehen, daß der Litzenleiter mit Kühlfahnen versehen ist, jedoch ist bei einer derartigen Anordnung die Kühlung nicht intensiv genug. Man hat ferner vorgeschlagen, die Hochfrequenzlitze in das Innere eines Rohres zu verlegen und den Querschnitt des Rohres so groß zu wählen, daß noch Kühlwasser hindurchströmen kann Wenn diese Anordnung wirksam sein soll, so muß die Litze an der Innenseite der Spule liegen, da andernfalls trotz der Verwendungao lead. Attempts have been made to bypass the water cooling in that the Stranded conductor is provided with cooling tabs, but in such an arrangement the Cooling not intense enough. It has also been proposed that the high-frequency braid in to lay the inside of a pipe and to choose the cross-section of the pipe so large, that cooling water can still flow through. If this arrangement is to be effective, then so the strand must lie on the inside of the coil, otherwise despite the use

der Litze die nach dem Spuleninnern zugekehrte Seite des Rohres stark mit Strom belastet ist. Da nämlich eine Spule größeren Durchmessers eine größere Selbstinduktion und deshalb einen größeren Widerstand besitzt als eine kleineren Durchmessers und man die Außen- und Innenseite einer Spule als Spulen größeren und kleineren Durchmessers auffassen kann, wird der Strom auf die Innenseite verdrängt. Wenn die Litze im Inneren des Rohres liegt, hat man nicht die Gewähr, ob die Litze überall auf der Innenseite der Spule liegt. Durch Ziehen an den Enden der Litze kann man sie nicht in die richtige Lage bringen, da die Reibung der Litze an dem Rohr durch alle Windungen hindurch zu groß ist. Schließlich ist die Abdichtung der Litze an den Rohrenden umständlich. Ein anderer Vorschlag geht dahin, eine aus flachen, massiven Leitern bestehende Spule durch ein am äußeren Spulenumfang angeordnetes wasserdurchströmtes Rohr zu kühlen, von dem ein flachgedrückter, von Wasser nicht durchströmter Teil zwischen die Spulwindungen geschoben ist. Eine derartige Kühlung ist aber nicht ausreichend, da die Innenseite der Spule, die der Wärmeausstrahlung des Ofens ausgesetzt ist, am wenigsten gekühlt wird. Dasselbe gilt, wenn man den massiven Leiter durch Hochfrequenzlitze ersetzen würde.of the strand, the side of the tube facing the inside of the coil is strongly energized is burdened. Because a coil with a larger diameter has a greater self-induction and therefore has a greater resistance than a smaller diameter and one the outside and inside of a coil as coils of larger and smaller diameter can grasp, the current is displaced to the inside. If the strand is inside the pipe, you don't have it the guarantee that the strand is all over the inside of the coil. By pulling at the ends of the stranded wire you cannot position it correctly because of the friction the strand on the pipe is too large through all turns. After all, that is Sealing of the strand at the pipe ends is cumbersome. Another suggestion is a coil consisting of flat, solid conductors by one on the outer circumference of the coil arranged to cool water-flowed pipe, of which a flattened, of Part of the water not flowed through is pushed between the winding windings. Such a one Cooling is not sufficient because the inside of the coil is the one that radiates heat exposed to the oven, is cooled the least. The same is true if you have the would replace massive conductors with high-frequency braided wire.

^is7 Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden: ^is 7 The following has been indicated by the patent seeker as the inventor:

Dr. -Ing. Wilhelm Fischer in Berlin-Tempelhof.Dr. -Ing. Wilhelm Fischer in Berlin-Tempelhof.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe bzw. Vermeidung der geschilderten Nachteile wird erfindungsgemäB die Anordnung so getroffen, daß eine die Hochfrequenz führende Spule aus Hochfrequenzlitze zwischen den Windungen einer das Kühlmedium fortleitenden Spule von im wesentlichen gleichem Wicklungsdurchmesser angeordnet ist.To solve the problem or avoid the disadvantages described According to the invention, the arrangement is made such that a coil carrying the high frequency of high-frequency braid between the turns of a coil which conducts the cooling medium and has essentially the same winding diameter is arranged.

Bei der in der Abbildung dargestellten beispielsweisen schematischen Anordnung sind die beiden Spulen mit K. und mit H bezeichnet. Beide besitzen zur Erleichterung des mechanischen Aufbaues rechteckigen Querschnitt, haben gleichen Durchmesser und gleiche Leiterbreite, so daß sie sich gut aufeinanderlegen. Dem Stromleiter// wird die Hochfrequenz zugeführt, während das Kühlrohr K zur Fortleitung des Kühlmediums dient. Der Stromleiter kann aus beliebigem Material bestehen, wie z. B. verdrillten oder verflochtenen Stäben oder Drähten. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß die Stromverdrängung durch einen verschränkten Leiter bzw. eine Litze verhindert ist und das Kühlrohr im wesentlichen keine Hochfrequenz führt.In the schematic arrangement shown by way of example in the figure, the two coils are denoted by K. and H. To facilitate the mechanical construction, both have a rectangular cross-section, have the same diameter and the same conductor width, so that they fit well on top of one another. The high frequency is fed to the conductor //, while the cooling pipe K serves to convey the cooling medium. The conductor can be made of any material, such as. B. twisted or intertwined rods or wires. The advantage of this arrangement is that the current displacement is prevented by an interlaced conductor or a stranded wire and the cooling tube essentially carries no high frequency.

Entweder werden die beiden Spulen nicht isoliert, so daß die Kühlspule einen Teil des Hochfrequenzstromes führt, oder sie werden durch irgendeine Isolation oder einen Luftzwischenraum voneinander isoliert. Um jedoch eine zu große Erwärmung der Kühlspule durch induzierte Wirbelströme zu vermeiden, wird man die Wandstärke des Kühlrohres ziemlich schwach wählen. Auch kann man für die Kühlspule ein Material mit hohem spezifischem Widerstand wählen, um die Wirbelströme zu unterdrücken.Either the two coils are not isolated, so that the cooling coil is part of the High-frequency current leads, or they are through some insulation or an air gap isolated from each other. However, in order to avoid excessive heating of the cooling coil due to induced eddy currents, you will choose the wall thickness of the cooling tube to be quite weak. You can also use a material for the cooling coil Select a high specific resistance in order to suppress the eddy currents.

Claims

Patent claims:

1. High frequency induction furnace, characterized in that a high frequency leading coil made of high-frequency stranded wire between the turns of a cooling medium Continuing coil of substantially the same winding diameter is arranged.

2. High frequency induction furnace according to claim 1, characterized in that the two coils are isolated from each other.

3. High frequency induction furnace according to claim 1, characterized in that the cooling coil carries part of the high-frequency current in addition to the cooling medium.

4. High-frequency induction furnace according to claim 1 or the following, characterized in that that the cooling coil has the smallest possible wall thickness for reduction who has eddy current losses.

5. High frequency induction furnace according to claim 4, characterized in that the cooling coil made of a material with, 65 high specific resistance.

1 sheet of drawings