DEP0042065DA

DEP0042065DA - Heating device for low frequency induction furnaces

Info

Publication number: DEP0042065DA
Authority: DE
Inventors: Johannes Karlsruhe Tostmann
Original assignee: Siemens and Halske AG
Current assignee: Siemens and Halske AG
Publication date: 1951-02-15

Description

Die Heizung von Niederfrequenz-Induktionsöfen erfolgt nach dem Prinzip eines Transformators, dessen sekundäre Wicklung aus einer einzigen, kurzgeschlossenen Windung der Schmelzrinne besteht, wobei die gewünschte Stromaufnahme der primären Wicklung durch Zwischenschalten geeigneter Regelvorrichtungen zwischen Ofen und Stromquelle fallweise eingestellt wird.The heating of low-frequency induction furnaces is based on the principle of a transformer, the secondary winding of which consists of a single, short-circuited turn of the melting channel, with the desired power consumption of the primary winding being set on a case-by-case basis by interposing suitable control devices between the furnace and the power source.

Gemäß der Erfindung ist der Ofen mit zwei voneinander unabhängig einschaltbaren Primärwicklungen ausgestattet. Durch wahlweises Schalten dieser Spulen, einzel oder hintereinander, ergibt sich entsprechend der jeweiligen Windungszahl bei gleichbleibender Spannung eine unterschiedliche Stromaufnahme der Primärwicklung und damit ein unterschiedlicher Induktionsfluss, der seinerseits wieder den sekundären Stromfluss bzw. die sekundäre Leistung und dadurch die erzeugte Stromwärme in der Schmelzrinne beeinflusst. Durch Zuschalten der zweiten Spule kann dabei z.B. die sekundäre Leistungsaufnahme soweit verkleinert werden, dass die für das Warmhalten des Ofens nur erforderliche geringere Energieaufnahme ohne besondere Regeleinrichtung erzielbar ist.According to the invention, the furnace is equipped with two primary windings that can be switched on independently of one another. By optionally switching these coils, individually or one behind the other, depending on the number of turns, with constant voltage, there is a different current consumption of the primary winding and thus a different induction flow, which in turn influences the secondary current flow or the secondary power and thus the heat generated in the melt channel . By connecting the second coil, for example, the secondary power consumption can be reduced to such an extent that the lower energy consumption required to keep the oven warm can be achieved without a special control device.

Eine weitere erfindungsgemäße Umgestaltung besteht in der konzentrischen Anordnung der Primärspulen zur Schmelzrinne. Die äußere, der Schmelzrinne zugekehrte Spule, welche vorzugsweise mit Wasser gekühlt wird, legt man dabei zweckmäßig so eng an das Mauerwerk an, dass sie für diese als Kühlmantel wirkt, während für die innere, dem Transformatorkern zugekehrte Spule Luftkühlung normalerweise genügt.Another redesign according to the invention consists in the concentric arrangement of the primary coils in relation to the melt channel. The outer coil facing the melt channel, which is preferably cooled with water, is expediently placed so close to the masonry that it acts as a cooling jacket for it, while air cooling is normally sufficient for the inner coil facing the transformer core.

Die Erfindung und dazugehörige weiter Einzelheiten werden an Hand der Abb. 1-3 beispielsweise erläutert.The invention and related further details are explained with reference to Figs. 1-3, for example.

Abb. 1 zeigt in schematischer Zeichnung die beiden Primärwicklungen, die selbstverständlich auch verschieden dimensioniert sein können, von denen im vorliegenden Fall nur die linke Wicklung während der Ofenreise angeschlossen ist.Fig. 1 shows a schematic drawing of the two primary windings, which of course can also have different dimensions, of which in the present case only the left winding is connected during the furnace trip.

In Abb. 2 ist angedeutet, dass die beiden Wicklungen hintereinander geschaltet sind und somit infolge der höheren Windungszahl bei gleichbleibender Spannung der Primärstrom und dementsprechend auch der Induktionsfluss verkleinert ist.In Fig. 2 it is indicated that the two windings are connected in series and thus the primary current and, accordingly, the induction flux are reduced due to the higher number of turns while the voltage remains the same.

Abb. 3 zeigt einen Ofen mit erfindungsgemäßer Primärwicklung im Querschnitt. Der Eisenkern 1 trägt zwei Spulenwicklungen, von denen die eine, dem Tranformatorjoch benachbarte Spule 2, in der Zeichnung mit rundem Querschnitt angedeutet ist, während die konzentrisch dazu angeordnete Spule 3, in der Zeichnung mit rechteckigem Querschnitt, möglichst eng an der Ofenausmauerung 4 anliegt. Konzentrisch um jede Spule bzw. das Transformatorjoch liegt die Schmelzrinne 5, welche als sekundäre Kurzschlussschleife wirkt. Für die Wasserkühlung wird die äußere Spule 3 vorteilhaft aus Rohren gebildet, durch welche das Kühlwasser geleitet wird.Fig. 3 shows a furnace with a primary winding according to the invention in cross section. The iron core 1 carries two coil windings, one of which, adjacent to the transformer yoke, is indicated in the drawing with a round cross-section, while the concentrically arranged coil 3, in the drawing with a rectangular cross-section, rests as closely as possible on the furnace lining 4. The melting channel 5, which acts as a secondary short-circuit loop, is located concentrically around each coil or the transformer yoke. For water cooling, the outer coil 3 is advantageously formed from tubes through which the cooling water is passed.

Claims

1.) Heating device for low-frequency induction ovens, characterized in that it consists of two primary coils (2, 3) which can be switched individually or in series.

2.) Device according to claim 1, characterized in that the coils (2, 3) are arranged concentrically to the melt channel (5).

3.) Device according to claim 1 or 2, characterized in that an inner, the transformer core (1) facing coil (2) is preferably cooled with air, an outer, the melt channel (5) facing coil (3) is preferably cooled with water.

4.) Device according to claim 3, characterized in that the outer, preferably water-cooled coil (3) rests directly on the brick lining and simultaneously serves as a cooling jacket for this.