FR2573947A1 - Device for heating flat products on the move by electromagnetic induction according to a square grid - Google Patents
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Abstract
Description
Dispositif de chauffage de produits plats au défilé par induction élec tromagnétique selon un maillage carré
L'invention concerne le chauffage de produits plats électriquement conducteurs, ce chauffage étant effectué au défilé par induction électromagnétique. De nombreux dispositifs connus utilisés pour cela comportent les éléments communs suivants - Un système de transfert pour maintenir le produit plat à chauffer dans un plan de chauffage et le faire défiler selon une direction longitudinale de transfert dans ce plan. (La largeur du produit est disposée selon une direction transversale également dans ce plan et son épaisseur selon une direction de flux, chacune de ces trois directions étant perpendiculaire aux deux autres.) - Des enroulements d'excitation d'inducteur.Device for heating flat products on par by electromagnetic induction in a square mesh
The invention relates to the heating of electrically conductive flat products, this heating being carried out by electromagnetic induction. Many known devices used for this include the following common elements - A transfer system for holding the flat product to be heated in a heating plane and scrolling it in a longitudinal direction of transfer in this plane. (The width of the product is arranged in a transverse direction also in this plane and its thickness in a flow direction, each of these three directions being perpendicular to the other two.) - Inductor excitation windings.
- Des moyens d'alimentation électrique pour fournir à ces enroulements une intensité électrique périodiquement variable selon le temps et commandable en amplitude, et pour leur faire ainsi produire un flux magnétique variant comme cette intensité, - Et des circuits magnétiques d'inducteur pour canaliser ce flux et former un flux de chauffage traversant le produit à chauffer sensiblement selon ladite direction de flux.- Power supply means to supply these windings with an electric intensity that is periodically variable over time and controllable in amplitude, and thereby cause them to produce a magnetic flux varying like this intensity, - And magnetic inductor circuits to channel this flow and form a heating flow passing through the product to be heated substantially in said flow direction.
L'invention s'applique au cas fréquent où le chauffage doit être homogène sur toute la surface du produit. The invention applies to the frequent case where the heating must be uniform over the entire surface of the product.
Parmi les dispositifs connus pour obtenir un tel chauffage, la plupart utilisent un champ magnétique dont le profil est uniforme sur la plus grande partie de la largeur du produit. Ce profil est corrigé sur les bords de façon à obtenir un chauffage homogène sur toute la largeur par aménagement de la répartition des courants de fermeture. L'homogénéité selon la longueur résulte du défilement longitudinal du produit. Among the known devices for obtaining such a heating, most use a magnetic field whose profile is uniform over most of the width of the product. This profile is corrected at the edges so as to obtain uniform heating over the entire width by adjusting the distribution of the closing currents. Uniformity along the length results from the longitudinal movement of the product.
Il en est notamment ainsi selon le brevet britannique nO 1.546.367 : Les corrections de bords sont obtenues par des dispositifs complémentaires divers (bobines ou ponts magnétiques additionnels, modifications d'entrefer,...) qui augmentent le coût du chauffage notamment parce qu'ils doivent être adaptés à la réaction d'induit du produit, cette réaction dépendant des caractéristiques variables de ce dernier : épaisseur, résistivité. This is particularly the case according to British Patent No. 1,546,367: Edge corrections are obtained by various complementary devices (additional magnetic coils or bridges, air gap modifications, etc.) which increase the cost of heating, in particular because 'They must be adapted to the armature reaction of the product, this reaction depending on the variable characteristics of the latter: thickness, resistivity.
Un autre dispositif connu dit "à maillage carré" permet parfois de s'affranchir des difficultés précédentes. Il est décrit par la présente deianderesse dans sa demande de brevet français nO 2.538.665 du 28 Décembre 1982. L'inducteur constitué par les enrouleients et les circuits agnétiques réalise un taillage carré du flux de chauffage selon lesdites directions longitudinale et transversale, avec dans chacun des carreaux de flux ainsi forés, une distribution sinusoldale du champ agnétique suivant ces deux directions, ce chaip s'annulant sur les côtés des carrés.Si le produit à chauffer a une largeur égale à un nombre entier de fois le pas du maillage chacun de ses deux bords peut être amené en coincidence avec une ligne de joints entre carreaux de flux. Le chauffage est alors homogène sans aucune correction de bords. Another known device called "square mesh" sometimes overcomes previous difficulties. It is described by the present deianderesse in its French patent application No. 2,538,665 of December 28, 1982. The inductor constituted by the windings and the agnetic circuits performs a square cutting of the heating flow in said longitudinal and transverse directions, with in each of the flow tiles thus drilled, a sinusoidal distribution of the agnetic field in these two directions, this chaip canceling out on the sides of the squares. If the product to be heated has a width equal to an integer number of times the pitch of the mesh each of its two edges can be brought into coincidence with a line of joints between flow tiles. The heating is then homogeneous without any edge correction.
Nais, si la largeur du produit ne contient pas un nombre entier de fois le pas du maillage, une hétérogénéité de teipérature apparatt sur un ou les deux bords. Pour diminuer cette hétérogénéité on peut d'une part nodifier l'intensité d'excitation des éléments du maillage en regard de ces bords, d'autre part prévoir un pas du maillage relativement petit pour que la diffusion de chaleur par conduction apporte une homogénéisatien acceptable dans cette zone.Mais la diminution du pas du maillage peut abaisser de manière béante la puissance surfacique inductible dans le produit pour son chauffage car cette puissance varie comme la quatrième puissance de ce pas, et ceci sans assurer pour autant une homogénéisation suffisante par conduction dans le produit si la vitesse de défilement est relativement grande temps de transfert bref). On peut aussi ajouter des inducteurs complémentaires de compensation en regard de ces bords, mais le coût d'une opération de chauffe apparatt alors devoir être notablement aux enté parce que ces inducteurs coipléien- taires doivent être adaptés non seulement à l'épaisseur et à la résistivité du produit à chauffer, mais aussi à la position des bords latéraux du produit à chauffer par rapport au maillage carré. Plus précisément lorsque la largeur du produit ne coïncide pas avec un nombre entier de de i-longueurs d'onde du champ, il apparaît, soit un excès, soit un défaut de chauffage, après défilement, au voisinage des bords du produit. Cet effet sera désigné dans la suite par effet de bord.La raison en est que la composante transversale des courants induits est coupée par le bord, et que leur composante longitudinale peut alors, suivant les cas, augmenter ou diminuer près des bords, si bien que la somme des carrés de ces composantes, qui après intégration dûe au défilement, produit l'échauffement, peut augmenter ou diminuer. Cette incertitude sur le sens de l'effet de bord (surchauffe ou sous-chauffe) est très génante pour la mise en oeuvre d'un dispositif de compensation
La présente invention a pour but de réaliser un dispositif de chauffage de produits plats au défilé par induction électromagnétique de manière à chauffer de manière homogène des produits divers, notamment quant à leurs largeurs, en compensant les effets de bords sans nouveau réglage lorsqu'on change de produit à chauffer.However, if the width of the product does not contain an integer number of times the pitch of the mesh, a heterogeneity of temperature appears on one or both edges. To reduce this heterogeneity, it is possible on the one hand to modify the intensity of excitation of the elements of the mesh opposite these edges, on the other hand to provide a relatively small pitch of the mesh so that the diffusion of heat by conduction provides an acceptable homogenization. But the reduction in the mesh pitch can lower the inducible surface power in the product for its heating in a yawning way because this power varies like the fourth power of this pitch, and this without ensuring sufficient homogenization by conduction in the product if the frame rate is relatively high short transfer time). It is also possible to add additional compensation inductors opposite these edges, but the cost of a heating operation appears then to be appreciably due to the ente because these coipléienaires inductors must be adapted not only to the thickness and the resistivity of the product to be heated, but also to the position of the lateral edges of the product to be heated with respect to the square mesh. More precisely when the width of the product does not coincide with an integer number of i-wavelengths of the field, it appears either an excess or a heating defect, after scrolling, in the vicinity of the edges of the product. This effect will be referred to below as an edge effect. The reason is that the transverse component of the induced currents is cut by the edge, and their longitudinal component can then, depending on the case, increase or decrease near the edges, so that the sum of the squares of these components, which after integration due to scrolling, produces heating, can increase or decrease. This uncertainty about the direction of the edge effect (overheating or underheating) is very annoying for the implementation of a compensation device.
The object of the present invention is to produce a device for heating flat products on par by electromagnetic induction so as to homogeneously heat various products, in particular as regards their widths, by compensating for edge effects without new adjustment when changing. of product to be heated.
Elle a pour objet un dispositif de ce genre comportant les éléments communs précédemment mentionnés. Les enroulements et circuits magnétiques de ce dispositif présentent comme connu une constitution périodique à la fois selon deux directions de maillage perpendiculaires, avec un même pas de maillage de manière que les variations de ltamplitude du flux de chauffage dans le plan de chauffage dessinent un maillage carré constitué par une juxtaposition de carreaux de flux de côtés égaux à ce pas. Un tel maillage fait apparattre selon diverses directions des périodicités dans la répartition du flux intégré selon des lignes perpendiculaires à ces directions, chacune de ces périodicités présentant un pas de périodicité qui est plus petit que ce pas de maillage lorsque cette direction n'est pas l'une des deux directions de maillage. It relates to a device of this kind comprising the above-mentioned common elements. The windings and magnetic circuits of this device have, as known, a periodic constitution both in two perpendicular mesh directions, with the same mesh pitch so that the variations in the amplitude of the heating flux in the heating plane draw a square mesh. constituted by a juxtaposition of flow tiles with sides equal to this step. Such a mesh causes periodicities to appear in various directions in the distribution of the integrated flux along lines perpendicular to these directions, each of these periodicities having a pitch of periodicity which is smaller than this pitch of mesh when this direction is not there. 'one of the two mesh directions.
Le circuit magnétique comporte dans chacun desdits carreaux au moins une pièce polaire centrale telle que l'amplitude du flux de chauffage s'annule sur les côtés du carreau, la forme de cette pièce étant choisie de plus pour que cette amplitude soit maximale au centre du carreau avec une répartition sensiblement en forme d'arche de sinusoïde selon chacune des deux directions de maillage de manière à appliquer au produit à chauffer une puissance de chauffage homogène dans la surface de chaque carreau et égale dans les divers carreaux. Le nombre de carreaux de flux qui se succèdent longitudinalement est sensiblement le même sur toute la largeur du produit à chauffer, de manière à réaliser un échauffement homogène de ce produit après son défilement sauf une hétérogénéité éventuelle d'échauffement au voisinage de ses bords. The magnetic circuit comprises in each of said tiles at least one central pole piece such that the amplitude of the heating flux is canceled out on the sides of the tile, the shape of this piece being further chosen so that this amplitude is maximum in the center of the tile with a distribution substantially in the form of a sinusoid arch in each of the two mesh directions so as to apply to the product to be heated a homogeneous heating power in the surface of each tile and equal in the various tiles. The number of flow tiles which follow one another longitudinally is substantially the same over the entire width of the product to be heated, so as to achieve homogeneous heating of this product after it has passed except for possible heterogeneity of heating in the vicinity of its edges.
Le dispositif selon l'invention est caractérisé par le fait qu'il comporte plusieurs inducteurs élémentaires qui se succèdent longitudinalement, qui présentent ladite constitution périodique avec les mêmes directions de maillage et le même pas de maillage et dont chacun présente par rapport à un autre un décalage selon ladite direction transversale, les valeurs de ces décalages étant égales à des fractions du pas de périodicité dudit maillage selon cette direction et étant régulièrement réparties sur ce pas, de manière que ladite hétérogénéité d'échauffement soit constituée par un défaut d'échauffement de bord de valeur sensiblement constante quelle que soit la position du bord du produit à chauffer par rapport aux inducteurs, - deux organes de chauffage complémentaire de bord étant prévus pour compenser ce défaut d'échauffement. The device according to the invention is characterized in that it comprises several elementary inductors which follow one another longitudinally, which have said periodic constitution with the same mesh directions and the same mesh pitch and each of which has a relative to another offset in said transverse direction, the values of these offsets being equal to fractions of the periodicity step of said mesh in this direction and being regularly distributed over this step, so that said heating heterogeneity is constituted by a heating defect of edge of substantially constant value whatever the position of the edge of the product to be heated with respect to the inductors, - two complementary edge heating members being provided to compensate for this heating fault.
Il doit être compris que les pas de maillage et de périodicité en question correspondant à la périodicité de l'amplitude du champ magnétique alternatif de chauffage, c'est dire que deux pièces polaires qui, à un instant donné, forment l'une un pale nord, l'autre un pôle sud sont considérées comme identiques. Par ailleurs, en raison de l'intégration des puissances de chauffage surfaciques qui est réalisée selon la direction longitudinale par le défilement du produit à chauffer, le pas de périodicité selon la direction transversale est à mesurer sur les valeurs du champ ou de la puissance en ne faisant pas de différence entre deux points situés sur une même droite longitudinale, ceci en ne tenant compte que du seul inducteur élémentaire considéré. It must be understood that the mesh and periodicity steps in question corresponding to the periodicity of the amplitude of the alternating magnetic heating field, that is to say that two pole pieces which, at a given instant, form one a blade north, the other a south pole are considered identical. Furthermore, due to the integration of the surface heating powers which is produced in the longitudinal direction by the movement of the product to be heated, the periodicity step in the transverse direction is to be measured on the values of the field or of the power in not making a difference between two points located on the same longitudinal straight line, this taking into account only the single elementary inductor considered.
De préférence le nombre desdits inducteurs élémentaires est deux, ledit décalage transversal de l'un par rapport à l'autre étant alors d'un demi pas de périodicité.-
Il est en effet apparu à l'inventeur que lorsque l'on met à la suite plusieurs inducteurs élémentaires identiques convenablement décalés transversalement, et plus particulièrement deux inducteurs, il y a compensation partielle des effets de bord, et que le résultat intégré par défilement est alors toujours une sous-chauffe. De plus, celle-ci, lorsqu'elle est exprimée en pourcent du chauffage de référence (calculé loin des bords), est indépendante de la largeur, de l'épaisseur et de la conductibilité électrique des produits. Elle atteint 45% sur un demi pas de périodicité, lorsque les directions de maillage colncident avec les directions longitudinale et transversale.Preferably, the number of said elementary inductors is two, said transverse offset from one with respect to the other then being half a step of periodicity.
It has indeed appeared to the inventor that when several identical elementary inductors are suitably offset transversely, and more particularly two inductors, there is partial compensation for edge effects, and that the result integrated by scrolling is then always underheating. In addition, this, when expressed as a percentage of the reference heating (calculated far from the edges), is independent of the width, thickness and electrical conductivity of the products. It reaches 45% over half a periodicity, when the mesh directions coincide with the longitudinal and transverse directions.
De préférence, les circuits magnétiques des deux dits inducteurs élémentaires sont réunis par un circuit magnétique de raccordement avec pièces polaires de manière à raccorder les lignes de flux d'un inducteur élémentaire à l'autre en passant une fois à travers le produit à chauffer et à constituer un inducteur composite. Ce circuit de raccordement permet d'éviter une perturbation du flux de l'un des inducteurs élémentaires par l'autre (interférence des deux flux) sans augmentation excessive de la longueur du dispositif. De plus, il augmente l'efficacité du dispositif et rend sa construction moins couteuse. Preferably, the magnetic circuits of the two so-called elementary inductors are joined by a magnetic connection circuit with pole pieces so as to connect the flow lines from one elementary inductor to the other by passing once through the product to be heated and to constitute a composite inductor. This connection circuit makes it possible to avoid a disturbance in the flow of one of the elementary inductors by the other (interference of the two flows) without excessive increase in the length of the device. In addition, it increases the efficiency of the device and makes its construction less expensive.
De préférence encore lesdites directions de maillage sont choisies à 1150 desdites directions longitudinale et transversale. Ceci présente l'avantage que ledit défaut d'échauffement sur une largeur d'un demi pas de périodicité à partir du bord du produit à chauffer est réduit à environ 25% de l'échauffement sur le reste de ce produit. L'inventeur a en effet trouvé que la compensation précédente des effets de bord s'améliore lorsque les directions principales de périodicité spatiale du champ, sont non pas parallèle et perpendiculaire au défilement mais orientées suivant les bissectrices et que dans ce cas la sous-chauffe
et que dans ce cas la sous-chauffe près des bords tombe de 45% à 25%, sur une largeur d'un demi pas de périodicité à partir de chaque bord latéral du produit à chauffer.More preferably, said mesh directions are chosen at 1150 from said longitudinal and transverse directions. This has the advantage that said heating defect over a width of half a step of periodicity from the edge of the product to be heated is reduced to about 25% of the heating over the rest of this product. The inventor has in fact found that the previous compensation for edge effects improves when the main directions of spatial periodicity of the field, are not parallel and perpendicular to the scrolling but oriented along the bisectors and that in this case the underheating
and that in this case the underheating near the edges falls from 45% to 25%, over a width of half a step of periodicity from each side edge of the product to be heated.
Ces résultats, sont traduits par les courbes C, C' de la figure 1, qui font apparaitre une remarquable constance de l'effet de bord, en sous-chauffe, lorsque la largeur du produit varie de L à L', en dépit d'un positionnement quelconque du bord du produit, par rapport au maillage périodique. These results are translated by the curves C, C 'in FIG. 1, which show a remarkable constancy of the edge effect, in underheating, when the width of the product varies from L to L', in spite of '' any positioning of the edge of the product, with respect to the periodic mesh.
Malgré l'intérêt des dispositions préférées ci-dessus il semble qu'un effet utile de compensation des variations de l'effet de bord puisse être obtenu dans le cadre de l'invention avec des dispositions différentes. On pourrait utiliser par exemple trois inducteurs élémen- taires successivement décalés d'un tiers du pas de périodicité transversale, ou avec un angle d'inclinaison différent de 1150 entre la direction longitudinale et une des directions de maillage, par exemple avec l'angle dont la tangente est égale à 1/2. De tels choix ne semblent cependant, pour l'instant, pas souhaitables à l'inventeur. Despite the advantage of the above preferred arrangements, it seems that a useful effect of compensating for variations in the edge effect can be obtained in the context of the invention with different arrangements. One could use for example three elementary inductors successively offset by a third of the step of transverse periodicity, or with an angle of inclination different from 1150 between the longitudinal direction and one of the directions of mesh, for example with the angle whose the tangent is equal to 1/2. However, such choices do not seem desirable to the inventor for the time being.
On adopte de plus, encore de préférence, les dispositions suivantes le circuit magnétique dudit inducteur composite comporte deux familles de culasses feuilletées qui s'étendent respectivement selon les deux directions de maillage, ces culasses étant profilées pour former à chacune de leur intersections une pièce polaire saillant vers le produit à chauffer. In addition, the following arrangements are preferably adopted. The magnetic circuit of said composite inductor comprises two families of laminated yokes which extend respectively in the two mesh directions, these yokes being profiled to form a pole piece at each of their intersections. protruding towards the product to be heated.
Lesdits enroulements d'excitation comportent au moins un conducteur parcourant en zig-zag la largeur ou la longueur de l'inducteur alternativement dans un sens et dans l'autre chaque fois entre deux rangées longitudinalement ou transversalement successives de pièces polaires, ces rangées s'étendant selon ladite direction transversale, ou longitudinale, respectivement. Said excitation windings comprise at least one conductor zigzagging through the width or the length of the inductor alternately in one direction and in the other each time between two longitudinally or transversely successive rows of pole pieces, these rows s' extending in said transverse or longitudinal direction, respectively.
Enfin ledit flux magnétique est un flux alternatif monophasé à moyenne fréquence. Finally, said magnetic flux is a single-phase alternating flux at medium frequency.
A l'aide des figures schématiques ci-jointes on va décrire ci-après, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de l'invention. Using the attached schematic figures, an embodiment of the invention will be described below, by way of nonlimiting example.
La figure 1 présente en traits pleins deux courbes de variation de l'énergie de chauffage apportée au produit à chauffer par unité de largeur, cette puissance étant portée en ordonnées en fonction de la distance à l'axe du produit- à chauffer, la position de cet axe étant indiquée par un trait tireté, ces deux courbes étant établies pour deux produits à chauffer de largeurs différentes chauffées par un même dispositif selon l'invention. Figure 1 shows in solid lines two variation curves of the heating energy supplied to the product to be heated per unit of width, this power being plotted on the ordinate as a function of the distance from the axis of the product to be heated, the position of this axis being indicated by a dashed line, these two curves being established for two products to be heated of different widths heated by the same device according to the invention.
La figure 2 représente une vue de côté d'un dispositif selon l'invention. FIG. 2 represents a side view of a device according to the invention.
La figure 3 représente une vue de dessous de l'inducteur composite supérieur de ce dispositif pour montrer la disposition des pièces polaires de cet inducteur, ces pièces étant marquées N ou S selon qu'elles forment des pôles nord ou sud lorsque le courant parcourt les enroulements d'excitation dans un certain sens, les enroulements d'excitation étant enlevés. FIG. 3 represents a bottom view of the upper composite inductor of this device to show the arrangement of the pole pieces of this inductor, these pieces being marked N or S depending on whether they form north or south poles when the current flows through them. excitation windings in a certain direction, the excitation windings being removed.
La figure 4 représente une vue en perspective de deux culasses magnétiques croisées d'un inducteur élémentaire de ce dispositif. FIG. 4 represents a perspective view of two crossed magnetic yokes of an elementary inductor of this device.
Les figure 5 et 6 représentent des vues de côté de ces deux culasses. Figures 5 and 6 show side views of these two cylinder heads.
La figure 7 est analogue à la figure 3 mais montre les enroulements d'excitation de l'inducteur
Conformément à la figure 2 le système de transfert du produit à chauffer 7, par exemple une bande de tôle, comporte des rouleaux horizontaux 20, 21 qui assurent le défilement horizontal de ce produit selon la direction longitudinale DX entre les deux armatures 10, il d'un inducteur composite. L'armature supérieure 10 est symétrique de l'inférieure par rapport au plan horizontal du produit à chauffer. La direction du flux est verticale et représentée en DZ. Des guides latéraux 22, 23 maintiennent le positionnement transversal du produit. Deux inducteurs de chauffage complémentaires de bords de type classique 30 et 31 (figure 3) comportent chacun une armature supérieure telle que 30 et une inférieure telle que 30a de part et d'autre du produit 7.Ils sont alimentés par le même courant que l'inducteur 10, la présente invention permettant d'obtenir ainsi la compensation de l'effet -de bord sans réglage particulier du courant de ces inducteurs complémentaires.Figure 7 is similar to Figure 3 but shows the excitation windings of the inductor
In accordance with FIG. 2, the system for transferring the product to be heated 7, for example a sheet metal strip, comprises horizontal rollers 20, 21 which ensure the horizontal movement of this product in the longitudinal direction DX between the two frames 10, it d 'a composite inductor. The upper frame 10 is symmetrical from the lower with respect to the horizontal plane of the product to be heated. The direction of the flow is vertical and represented in DZ. Side guides 22, 23 maintain the transverse positioning of the product. Two complementary edge heating inductors of the conventional type 30 and 31 (FIG. 3) each have an upper frame such as 30 and a lower one such as 30a on either side of the product 7. They are supplied with the same current as the inductor 10, the present invention thus obtaining the compensation of the edge effect without particular adjustment of the current of these complementary inductors.
Sur la figure 3 la direction transversale est représentée en DY, les directions de maillage en DU et DV, le pas de maillage en PM, le pas de périodicité transversale en PP, le décalage des inducteurs en DE, un carreau de flux en 16, une pièce polaire en 18. In FIG. 3, the transverse direction is represented in DY, the mesh directions in DU and DV, the mesh pitch in PM, the transverse periodicity step in PP, the offset of the inductors in DE, a flow pane in 16, a pole piece in 18.
Conformément à cette figure chaque armature est subdivisée dans la direction du défilement Dt, en deux parties actives de même longueur appartenant à deux inducteurs élémentaires 12 et 13, et munies de circuits magnétiques à flux diagonaux, dont les pièces polaires telles que 18 forment un arrangement régulier disposé en quinconce. L'excitation des pôles est d'un sens tel que sur une même ligne ou une même colonne les polarités magnétiques sont les mêmes tandis qu'elles sont alternées sur l'une ou l'autre des diagonales. Les parties actives sont décalées transversalement l'une par rapport à l'autre de la largeur d'un quart de la diagonale d'un carreau de flux. In accordance with this figure, each armature is subdivided in the direction of travel Dt, into two active parts of the same length belonging to two elementary inductors 12 and 13, and provided with magnetic circuits with diagonal fluxes, the pole pieces of which such as 18 form an arrangement. regular staggered arrangement. The excitation of the poles is of a sense such that on the same line or the same column the magnetic polarities are the same while they are alternated on one or the other of the diagonals. The active parts are offset transversely with respect to each other by the width of a quarter of the diagonal of a flow pane.
Ce décalage transversal des deux parties actives permet d'égaliser l'échauffement moyen intégré par défilement sur les différentes généra trices du produit, et il a pour effet complémentaire de normaliser l'effet de bord en sous-chauffe et d'en minimiser l'importance. Le maillage déborde des deux côtés du produit à chauffer 7. This transverse offset of the two active parts makes it possible to equalize the average temperature rise integrated by scrolling over the different generators of the product, and it has the complementary effect of normalizing the edge effect in underheating and of minimizing the importance. The mesh overflows on both sides of the product to be heated 7.
Une zone de raccordement 111 entre les deux parties actives est nécessaire pour éviter ltinterférence des deux distributions actives de flux et de courant. Mais la longueur de cette zone doit être la plus courte possible pour ne pas accroitre inutilement l'encombrement longitudinal des armatures. A cet effet, le circuit magnétique 14 constituant la zone de raccordement a été rendue eompatible avec les alignements diagonaux qui assurent la circulation des flux. En particulier on peut voir sur la figure 3 que l'une des familles de culasses magnétiques traverse sans déviation la zone de raccordement tandis que l'autre famille subit un déport égal à sa largeur. Mais une autre disposition de la zone de raccordement pourrait être envisagée. A connection zone 111 between the two active parts is necessary to avoid interference from the two active flux and current distributions. However, the length of this zone must be as short as possible so as not to unnecessarily increase the longitudinal dimensions of the reinforcements. To this end, the magnetic circuit 14 constituting the connection zone has been made compatible with the diagonal alignments which ensure the circulation of the flows. In particular we can see in Figure 3 that one of the families of magnetic yokes crosses without deviation the connection area while the other family undergoes an offset equal to its width. However, another arrangement of the connection zone could be envisaged.
Il est ainsi possible de réaliser une armature monobloc groupant les deux parties actives et la zone de raccordement dans un inducteur composite 10, comprenant les deux familles de culasses magnétiques diagonales. Conformément aux figures 4, 5 et 6 ces dernières 6 et 8 sont composées de paquets de tôles minces se croisant à mi-épaisseur, le découpage de ces tôles étant étudié pour former après assemblage une multiplicité de pièces polaires telles que 18 saillantes et disposées en quinconce. Les culasses sont en retrait par rapport aux pièces polaires d'une dénivellation égale à l'épaisseur de l'enroulement d'excitation, augmentée éventuellement de l'épaisseur des calages. It is thus possible to produce a one-piece frame grouping the two active parts and the connection zone in a composite inductor 10, comprising the two families of diagonal magnetic yokes. In accordance with FIGS. 4, 5 and 6, the latter 6 and 8 are composed of bundles of thin sheets intersecting at mid-thickness, the cutting of these sheets being studied to form, after assembly, a multiplicity of pole pieces such as 18 protruding and arranged in staggered. The cylinder heads are set back with respect to the pole pieces with a drop equal to the thickness of the excitation winding, possibly increased by the thickness of the shims.
En ce qui concerne les enroulements d'excitation, représentés en 2 sur la figure 7, un procédé particulièrement avantageux, dans le cas des inducteurs de grande puissance, consiste à les réaliser sous forme de conducteurs creux bobinés en zig-zag en une ou plusieurs couches, en décrivant successivement toutes les lignes ou toutes les colonnes de- l'armature dans des sens alternés. On vérifie facilement que ce procédé donne les sens corrects d'excitation sur chacun des pôles. De plus ce procédé se prête à une réfrigération efficace du bobinage par circulation d'un fluide réfrigérant, avec le minimum de connexions hydrauliques. Les moyens d'alimentation électrique sont représentés en 11. With regard to the excitation windings, shown at 2 in FIG. 7, a particularly advantageous method, in the case of high-power inductors, consists in producing them in the form of hollow conductors wound in a zig-zag in one or more layers, successively describing all the rows or all the columns of the reinforcement in alternating directions. It is easy to verify that this process gives the correct directions of excitation on each of the poles. In addition, this process lends itself to efficient cooling of the winding by circulation of a coolant, with the minimum of hydraulic connections. The electrical supply means are shown in 11.
La longueur des parties actives 12 et 13 dépend de la puissance de chauffage recherchée, tandis que la longueur de la zone 14 reste toujours voisine d'une maille. The length of the active parts 12 and 13 depends on the desired heating power, while the length of the zone 14 always remains close to one mesh.
La largeur des armatures doit être, de toutes façons supérieure à la largeur maximale du produit à chauffer, de façon à assurer un recouvrement d'environ une maille de chaque côté. The width of the reinforcements must in any case be greater than the maximum width of the product to be heated, so as to ensure an overlap of approximately one mesh on each side.
Les deux armatures superposées doivent être identiques, les maillages être en coincidence, et les flux concordants. De ce fait à un pôle nord de l'armature supérieure doit correspondre un pôle sud de l'armature inférieure et vice-versa. The two superimposed reinforcements must be identical, the meshes be in coincidence, and the concordant fluxes. Therefore, a north pole of the upper armature must correspond to a south pole of the lower armature and vice versa.
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