Wynalazek dotyczy elektrycznych pie¬ ców indukcyjnych o czestotliwosci wiekszej od tej, która sie zwykle stosuje w sieciach rozdzielczych. Piec, zapomoca którego w sposób dogodny uzyskuje sie bardzo wyso¬ ka temperature, moze byc ladowany zarów¬ no niemagnetycznemi materjalami przewo- dzacemi, jak i magnetycznemi przy tempe¬ raturze, powyzej której te materjaly traca swe wlasnosci magnetyczne.Niniejszy .wynalazek polega na ustale¬ niu pewnego racjonalnego stosunku miedzy czestotliwoscia pradu a srednica i oporno¬ scia wlasciwa ladunku. Zaleznosc ta jest wyzyskana przy budowie pieca.Dalsza cecha wynalazku jest zmniejsze¬ nie czestotliwosci, przyczem wielkosc la¬ dunku pieca jest odwrotnie proporcjonalna do pierwiastka kwadratowego z czestotli¬ wosci.Wedlug wynalazku niniejszego piec zasi¬ la sie od wielobiegunowej wirujacej prad¬ nicy pradu zmiennego dostatecznie wielkiej czestotliwosci bez koniecznosci stosowania zelaznego rdzenia w piecu.Lacznie z ta pradnica stosuje sie urza¬ dzenia do poprawiania ogólnego wspólczyn¬ nika mocy w postaci np. kondensatorów.Zglaszajaca firma ustalila zaleznosc miedzy wzrostem "kosztu pradnic a wzro* stem czestotliwosci, tudziez wplyw ulepsze¬ nia wspólczynnika mocy na koszty. Te za¬ leznosci umozliwiaja otrzymanie najtanszej instalacji przez odpowiedni dobór wymie¬ nionych wielkosci.Dalszemi cechami wynalazku sa: utrzy¬ manie odpowiednio niskiego stosunku opor¬ nosci rzeczywistej uzwojenia wzbudzajace¬ go do jego opornosci urojonej przez zasto¬ sowanie cewki, której szerokosc w kierunku promienia znajduje sie w takim stosunku do srednicy, ze strata energji w cewce jestnieznaczna; samoczynne dostosowywanie pradu do wielkosci ladunku; stosowanie zwojów, skladajacych sie z kilku równolegle polaczonych plaskich przewodników i wo- góle takie dobranie cech konstrukcyjnych i wielkosci fizycznych i elektrycznych, ze otrzymuje sie piec indukcyjny bez rdzenia zelaznego, wytwarzajacy cieplo przy cze¬ stotliwosci mniejszej od stosowanej do¬ tychczas w tego rodzaju piecach.Fig. 1, 2, 9 i 10 przedstawiaja schema¬ tycznie pionowe przekroje poprzeczne pie¬ ca, dwie ostatnie jedynie czesciowo. Fig. 3 i 4 przedstawiaja wykresy, dotyczace in¬ dukcji f^efefpsci pradu w ladunku pieca.Fig.,5, $,7 i^8 przedstawiaja schematy róz¬ nych mozliwych sposobów wlaczania urojo¬ nych oporów ujemnych do obwodu. Fig. 11 przedstawia schematycznie uklad polaczen pieca. Fig. 12 przedstawia krzywe ksztów pradnic i kondensatorów oraz krzywa sumy ogólnych kosztów.Wynalazek umozliwia zastosowanie strumienia magnetycznego duzej czestotli¬ wosci do nagrzewania metali niemagnetycz¬ nych i magnetycznych powyzej ich punktu rozzarzania oraz do topienia wszelkich me¬ tali przy utrzymaniu czestotliwosci w grani¬ cach, osiagalnych zapomoca zwyklego typu pradnic wielobiegunowych.Poprzednie propozycje w tym kierunku nie dawaly sie urzeczywistnic w praktyce przewaznie wskutek braku nalezytego uje¬ cia kwestji, dotyczacej zaleznosci miedzy cechami konstrukcyjnemi, fizycznemi i elek- trycznemi zarówno pieca, jak i obwodu pra¬ du, oraz wskutek stosowania po wiekszej czesci zbyt malych czestotliwosci.Typowa konstrukcje pieca indukcyjne¬ go, niezawierajacego rdzenia zelaznego, przedstawia w sposób schematyczny fig. 1.Na rysunku tym M oznacza komore pieca wypelniona metalem, który ma byc na¬ grzewany powstajacemi w nim pradami in- dukcyjnemi. J oznacza uzwojenie wzbudza¬ jace w postaci jednowarstwowej cewki, któ¬ rej zwoje wykonane sa z plaskiego prze¬ wodnika, ulozonego naplask prostopadle do osi cewki, badz o przekroju pelnym z chlo¬ dzeniem powietrznem, badz tez w postaci splaszczonej rurki, przez która przeplywa woda. Zmienne napiecie doprowadza sie do zacisków 13 i 14. Na figurze tej srednice oznaczone sa w nastepujacy sposób: sredni¬ ca komory pieca, wypelnionej metalem to¬ pionym, oznaczona jest przez d; srednica wewnetrzna cewki — przez D; srednica ze¬ wnetrzna cewki — przez D0; srednia sred¬ nica cewki — przez A. Dla ulatwienia pro¬ mien komory pieca oznaczony jest przez B, zas promien wewnetrzny cewki — przez C.Wysokosc komory pieca oznaczona jest przez H = H^A, przyczem H1 moze byc wielkoscia stala dla serji pieców. Izolacja cieplna posiada pewna grubosc h, zas cew¬ ka — grubosc t, która dla serji pieców rów¬ na jest Atl9 gdzie t1 jest wielkoscia stala.Na fig. 2 sa uzyte te same oznaczenia, przyczem zamiast cewki przedstawiona jest tylko przestrzen na cewke, która moze sie skladac z jednego tylko zwoju lub tez do¬ wolnej ilosci zwojów i moze byc chlodzona zarówno woda, jak i powietrzem.Izolacja cieplna 15, która moze jedno¬ czesnie sluzyc jako oparcie dla uzwojenia wzbudzajacego, jest widoczna wewnatrz cewki, przyczem miedzy nia i tyglem 17 jest pozostawiona przestrzen powietrzna 16.CewkaJ moze miec dowolna liczbe zwo¬ jów n, które moga byc nawiniete w jednej warstwie i zajmowac przestrzen o wysoko¬ sci H i grubosci /, Zmienny strumien magnetyczny, wzgled¬ nie zmienne pole wzbudza sie wewnatrz cewki J. Jezeli cewka jest pusta, to stru¬ mien ten zajmuje równomiernie cale wne¬ trze. Wieksza czesc tego strumienia prze¬ chodzi w naladowanym piecu przez komore pieca M w kierunku, zblizonym do kierunku osi cewki, czesc zas strumienia plynie w tym samym kierunku, miedzy ta ostatnia i — 2 —komora M przez izolacje. Tylfeor ta*czesc strumienia magnetycznego, która przecho¬ dzi przez komore M, moze indukowac w metalu topionym prady elektryczne. Gdyby pole magnetyczne wewnatrz cewki bylo zu¬ pelnie jednostajne, to czesc strumienia ma¬ gnetycznego, przechodzaca przez Af, rów¬ nalaby sie - , gdzie s oznacza przekrój ko¬ mory Af, wypelnionej metalem, wprowadzo¬ nym do pieca, S zas — przekrój wewnetrz¬ ny calej cewki. Pole magnetyczne wpóblizu konca cewki rozszerza sie, wskutek czego stosunkowa wielkosc strumienia magnetycz¬ nego, przechodzacego przez komore, jest nieco mniejsza od . Gdy dlugosc cewki jest w przyblizeniu równa jej srednicy, to przy takich wymiarach wzglednych, jak na fig. 1, wspólczynnik sprzezenia cewki i la¬ dunku (czyli stosunek strumienia, przecho¬ dzacego przez ladunek do strumienia, za¬ wartego wewnatrz cewki) jest mniej wiecej równy — 0,80. W danym razie wynosi on w przyblizeniu 62 %.Gdy prad w cewceJ wzrasta od zera do najwyzszej wartosci, to strumien magne¬ tyczny wywoluje w metalu, znajdujacym sie w komorze Af, silne prady elektryczne, które plyna przewaznie po kole i wytwa¬ rzaja cieplo. Gestosc tych pradów jest naj¬ wieksza na powierzchni i zmniejsza sie w miare oddalania sie od powierzchni. Jezeli metal topiony jest dobrym przewodnikiem i srednica komory jest dostatecznie duza, to gestosc pradu spada prawie do zera na pewnej odleglosci od osi i znaczna czesc energji strumienia magnetycznego przecho¬ dzi do ladunku pieca w postaci ciepla.* Stopien rozgrzania ladunku pieca przy okreslonej ilosci amperozwojów cewki jest proporcjonalny do czestotliwosci.Ze wzrostem czestotliwosci i przewod¬ nosci materjalu wzrasta daznosc przeply¬ wajacych przez materjal pradów* do zge- s^czania sie wi bliskosci obwodu komo¬ ry M.Przy duzej przewodnosci i malej sred¬ nicy komory nalezy stosowac bardzo wiel¬ kie czestotliwosci do zamiany energji elek¬ tromagnetycznej na energje cieplna na pewnej odleglosci od osi pieca. Przy pró¬ bach uruchomienia pieca zapomoca pradu o malej czestotliwosci jego sprawnosc nie¬ zmiernie malala, z czego wyprowadzono wniosek, ze osiaganie wysokiej temperatury przy nagrzewaniu metali niemagnetycznych zapomoca pradów malej czestotliwosci bez zastosowania rdzeni transformatorowych nie jest mozliwe. Pret grafitowy o srednicy 25 min wymaga przynajmniej 5000 okre¬ sów, podczas gdy w stopie o mniejszej o- pornosci wlasciwej, jak np. mosiadz, przy niewiele wiekszej srednicy, prawie cala energja pola magnetycznego juz przy 500 lub nawet mniejszej ilosci okresów zamie¬ nia sie w energje cieplna, przyczem dla o- trzymania takiego samego efektu grzejne- bo liczba amperozwojów uzwojenia wzbu¬ dzajacego powinna byc znacznie zwiekszo¬ na. Przy wiekszych pradach powinna wiec cewka posiadac wiekszy przekrój poprzecz¬ ny* gdyz inaczej strata mocy w cewce po¬ wiekszy sie. Duzy przekrój poprzeczny moze byc otrzymany w ten sposób, ze pla¬ ski szeroki przewodnik nawija sie naplask, prostopadle do osi cewki.Wraz ze wzrostem czestotliwosci wzra¬ sta koszt pradnic do wytwarzania pradu duzej czestotliwosci i po przekroczeniu pewnej granicy koszt wzrasta ó tyle, a jed¬ noczesnie sprawnosc spada o tyle, ze wiru¬ jace wielobiegunowe pradnice nie nadaja sie do uzycia.Na fig. 3 przedstawiony jest czesciowy przekrój przez bryle o dlugosci / i o grubo¬ sci q. Bryla ta posiada powierzchnie ze¬ wnetrzna a— a o znacznej rozciaglosci — 3 —w kierunku prostopadlym rysunku. Na prawo od powierzchni bryly znajdwfe sie urzadzenie do wytwarzania zmiennego poJa magnetycznego, którego kierunek oznaczony jest lin ja a. Linje sil tego pola zmiennego przenikaja do bryly M, co fest uwidocznione przez przerywane liiije g\ Póle to traci swe natezenie w mia¬ re posuwania sie ku lewej stronie. Ponie¬ waz pole jest zmienne, przeto w masie wzbudzaja sie prady elektryczne o kie¬ runku prostopadlym do powierzchni ry¬ sunku.Gestosc pradu i wytwarzane cieplo ma¬ leja wedlug okreslonego prawa w miare po¬ suwania sie wglab bryly. Linje c i c' na fig. 4 wskazuja zmniejszanie sie pradu, wzgled¬ nie wartosci i%r w miare coraz dalszego od¬ suwania sie w lewo od powierzchni a—a na fig. 3.Jezeli na fig. 4 przeprowadzic pionowa lin je 2—4 w ten sposób, zeby powierzchnia ^ograniczona prostokatem 0—1—2—4—0 równala sie powierzchni zakreskowanej, ograniczonej krzywa c, to szerokosc 1—2 tegb prostokata okresla tak zwana glebo¬ kosc przenikania pradu do bryly M. Rzed¬ ne krzywej c przedstawiaja gestosc pradu, *i odciete — odleglosci od powierzchni bry¬ ly, zas powierzchnia zakreskowana przed¬ stawia ogólny prad indukowany.Sleinmetz w swojem dziele p. t. „Tran- sient Electric Phenomena" w rozdzialach VI i VII [pot. str. 383) wyjasnia, ze przy stosowaniu materjalu niemagnetycznego „glebokosc przenikania" mozna wyrazic wzorem: Z, =5030^ . . . (1), gdzie p jest opornoscia wlasciwa materja- lu bryly, a Af-czestotliwoscia indukowanego pola zmiennego.Wzór ten dotyczy bryly b powierzchni plaskiej. Powierzchnia wklesla zmniejsza, a powierzchnia wypukla zwieksza nieco te glebokosc. Poniewaz najczesciej ma sie do czynienia z walcami o niewielkiej 'srednicy, a wiec z wypuklemi powierzchniami, to z dostateczna dokladnoscia mozna stosowac wzór nastepujacy: lt=6000]/^ . . .U).Z krzywej c (fig. 4) widac, ze przy prze¬ sunieciu sie wglab bryly na czterokrotna glebokosc przenikania, wartosc gestosci pradu staje sie w przyblizeniu równa 1/20 wartosci poczatkowej, natomiast wytwarza¬ ne cieplo c wynosi tylko (1/20)2 = 1Aool tego, jakie bylo na powierzchni bryly. W praktyce przyjeto, ze rzeczywiste przeni¬ kanie jest równe czterokrotnej „glebokosci przenikania". W kazdym poszczególnym przypadku mozna wykonac poprawke w za¬ leznosci od danych warunków.Wewnatrz bryly, na glebokosci równej czterokrotnej „glebokosci przenikania", dzialanie grzejne pradu spada do niezmier¬ nie malej wartosci. Jezeli przyjac, ze pro¬ mien komory pieca ma byc równy lub wiek¬ szy od czterokrotnej „glebokosci przenika¬ nia", to srednica komory d otrzymuje sie w zaleznosci: d^8lp =48000]/jj albo w przyblizeniu d^5.W]/^ . . . (3).Np. dla roztopionego mosiadzu, którego opornosc wlasciwa w przyblizeniu równa sie 40 . 10 ~6 Q » przy czestotliwosci 360 cm okresów, srednica komory nie powinna byc mniejsza od 16,7 cm.Na fig. 1 uzwojenie wzbudzajace posia¬ da przekrój H.l o dlugosci H i grubosci t.Czesc tego przekroju zajmuje miedz uzwo* — 4 —jenia, czesc — izolacja i wreszcie czesc — woda, powietrze lub inny srodek chlodzacy.Jezeli za przekrój uzwojenia wzbudza¬ jacego uwazal eaila powierzchnie HA, to je¬ go opornosc wlasciwa równa sie oportiosci wlasciwej miedzi wynoszacej 2.10 ~e fi cm^ cm przy temperaturze roboczej, podzielonej przez stosunek powierzchni rzeczywiscie zajmowanej przez miedz po powierzchni o- gólnej Hl. Jezeli dla prostoty przyjmiemy, ze mniej wiecej polowe poprzecznego prze¬ kroju zajmuje miedz, to opornosc wlasciwa przewodnika dla calej powierzchni Ht wy¬ niesie p = 4. /0-6 \crri* cm Szerokosc przestrzeni, zajetej przez uzwojenie wzbudzajace, w stosunku do je¬ go srednicy, moze byc w szerokich grani¬ cach swobodnie obierana i obiera sie ja tak, azeby straty PR w cewce stanowily tylko mala czesc ogólnego poboru mocy pieca i wynosily mniej wiecej 10—20%. Stwierdzo¬ no, ze takie straty beda wtedy, kiedy gru¬ bosc / wynosi w przyblizeniu 1/20 wewnetrz¬ nej srednicy cewki. Bez wzgledu na obrane wielkosci moze byc w piecach róznej skali zachowany z korzyscia ten sam stosunek miedzy gruboscia przewodnika i srednica cewki.Stosunek miedzy srednica komory M i wewnetrzna srednica uzwojenia wzbudza¬ jacego okresla wspólczynnik sprzezenia, który zkolei wyznacza wspólczynnik mocy pieca. Ten stosunek winien byc jak najwiek¬ szy, jednak z zachowaniem dostatecznej grubosci izolacji cieplnej. Powinno byc rów¬ niez przewidziane miejsce dla scianek ty¬ gla, jezeli nie jest on przewodnikiem. fei wyzsza jest temperatura, tern wiek¬ sza winna byc przestrzen izolacyjna. W normalnych warunkach w piecach o duzej srednicy przestrzen ta nie potrzebuje byc wieksza niz w piecach o mniejszej srednicy.Dzieki temu, im wiekszy jest piec, tern wiekszy staje sie stosunek miedzy srednica komory i wewnetrzna srednica cewki, wsku¬ tek czego dla duzych pieców otrzyntoje sie lepsze sprzezenie, a wiec lepszy spólczyn- nik mocy.B Jezeli stosunek — równa sie w przybli¬ zeniu 0,80, to wspólczynnik sprzezenia wy¬ nosi w przyblizeniu 51 %. Pozadane jest, ze¬ by wysokosc cewki indukcyjnej równala sie w przyblizeniu jej srednicy.Wspólczynnik sprzezenia równa sie c zwykle mniej wiecej 0,8 —. Odchylenia od tego zaleza przewaznie od dlugosci. Bez popelnienia duzego bledu mozna go okre¬ slic jako 4 = -1—-— i praktycznie wielkosc jego waha sie pomiedzy 0,5 — 0,7.Jezeli uzwojenie wzbudzajace posiada jeden zwój, to jego opornosc wynosic be¬ dzie tc A '-Ti'- <*). przyczem dla p' zostala przyjeta wartosc (lem* p' = 4.10r-« A . cm Jezeli stosunek — jest wartoscia stala =K i jezeli w przestrzeni H.t miesci sie n zwojów, to opór bedzie n2 razy wiekszy, czyli albo r' = «! £ . . . (6) — 5 —przyczem « * odpowiednim wskaznikiem bedzie dalej stale uzywane do znaczenia wspólczynnika stalego.Pusta cewka indukcyjna posiada induk- cyjnosc wlasna L= o^ n2 D.Poniewaz D= 5.10*1/1 czyli i Z ostatniego wzoru wynika, ze JV=ots D2' L= a..2 n2 D, przeto W.P = *.Xi2 W. lnnemi slowy D = a8 p y # ,/a, przeto pozadane jest, zeby Z) zmienialo sie w stosunku wprost propocjonalnym do pierwiastka kwadratowego z opornosci wlasciwej meta¬ lu i odwrotnie proporcjonalnym do pier¬ wiastka kwadratowego z zastosowanej cze¬ stotliwosci. . co zalezne jest od zachowania stosunku (3).Przez polaczenie równan (7) i (8) o- trzymuje sie 0.p P=OLR (niP . (9).Opornosc urojona pustej cewki X=2 tu NL, skad wynika, ze X = a4 p — % a poniewaz Opornosc indukcyjna pustej cewki zmienia sie w stosunku wprost proporcjo¬ nalnym do opornosci wlasciwej ladunku i odwrotnie proporcjonalnie do jego srednicy lub innych linjowych wymiarów.Jezeli przemiana energji elektromagne¬ tycznej w energje cieplna w piecu jest pra¬ wie calkowita, to pobór mocy wynosi w przyblizeniu: P = 2 NW} =$1 NI'2, przyczem Wx = V2 L I2 jest energja, która prad rozwija kazdorazowo, wzrastajac od zera od wartosci maksymalnej 7.Jezeli prad zmienny ma postac sinusoi¬ dalna i i jest jego wartoscia skuteczna, to p = 2P oraz P = 2 * L N i2. Poniewaz X = 2 tu N L, to z wystarczajaca doklad¬ noscia mozna powiedziec, ze przyjeta przez mase w cewce moc jest równa? Ilosc amperozwojów (ni) znajduje sie prze- ' to w zaleznosci od pobieranej mocy, a n — ód istniejacego napiecia.Poniewaz P=E . i . F, przyczem F jest spólczynnikiem mocy, przeto mozna okre¬ slic stopien ogrzania ze spólczynnika mo¬ cy, jezeli E oraz i sa wiadome.Jezeli ladunek pieca jest niemagnetycz¬ ny, to przy spólczynniku mocy F i spól- czynniku sprzezenia bedzie w przyblize¬ niu 0.45 (W F= y^+ 2— 2 Jak widac stad, F zalezy wylacznie od sprzezenia. Jezeli <* równa sie jednosci, to F = 0,45; jezMi zas = 0, to i F = 0.Sprawnosc elektryczna riel.= PA-P2R Sprawnosc elektryczna moze byc uwazana za jednakowa w pirzyMizeniu w piecach róz¬ nej wielkosci przy zachowaniu powyzej wy¬ szczególnionych zalozen, gdyz P, a takze i2R zmieniaja sie proporcjonalnie do —— • Korygowanie spólczynnika mocy wyko¬ nywa sie zapomoca statycznych kondensa¬ torów, wlaczonych szeregowo z cewka przy niskiem napieciu albo, bo jest korzystniej¬ sze, wlaczonych boczriikowo z cewka wzbu¬ dzajaca pieca. Zwykla pradnica wielobie- gunowa G, zasilajaca piec pradem wielkiej czestotliwosci, oddaje wtedy swój prad w fazie z napieciem; Pradnica winna dostar¬ czac jedynie mocna skladowa, bezmocna zas skladowa pradu dostarczaja kondensa- - 6 —tory. Moc pradnicy powinna byc tylko nie¬ co wieksza od poboru mocy przez piec.Na rysunkach na fig. 5 — 8 przedsta¬ wione sa z wielu mozliwych cztery rózne odpowiednie sposoby wlaczania kondensa¬ tora w obwód. Fig. 5 i 6 przedstawiaja ogól¬ na forme bocznikowego i szeregowego wla¬ czenia kondensatora c w obwód, zawieraja¬ cy pradnice G i cewke indukcyjna 18. Cew¬ ka w przedstawionym przykladzie podczas dzialania pieca posiada opór indukcyjny X . i opór rzeczywisty R.Fig. 7 i 8 przedstawiaja bocznikowe i szeregowe wlaczenie kondensatora, cho¬ ciaz pojemnosc nie jest tutaj bezposrednio wlaczona do obwodu, lecz wlaczona induk¬ cyjnie zapomoca transformatorów 19, któ¬ rych uzwojenia pierwotne 20 wlaczone sa równolegle lub szeregowo wzgledem cewki 18, a których uzwojenia wtórne sa polaczo¬ ne w szereg z pojemnoscia C.Pradnice pradu zmiennego budowane sa wedlug mocy w kVA, przyczem ich ko¬ szty na jednostke mocy raptownie zwiek¬ szaja sie, gdy czestotliwosc przekroczy pewna granice. Z drugiej zas strony koszty budowy kondensatorów na CE2, a wiec i na kVA zmniejszaja sie ze wzrostem czestotli¬ wosci. Te zmiennosc kosztów instalacyj¬ nych przedstawiaja krzywe 21 i 22 na fig. 12, krzywa 23 na tejze figurze wskazuje sume tych dwóch krzywych, t. j. przedsta¬ wia wielkosc kosztów instalacji pradnicy i kondensatora przy danej wielkosci instala¬ cji. Dla kazdej poszczególnej instalacji koszity te musza byc oddzielnie obli¬ czane.Krzywa 23 w swej najnizszej czesci jest prawie plaska i wynalazek ma na celu, dla osiagniecia mozliwie najnizszych ko¬ sztów polaczonej instalacji pradnicy z kon¬ densatorem, wybór czestotliwosci, odpowia¬ dajacej dolnym wartosciom tej krzywej.Wybór jest mozliwy w pewnych granicach, zaleznie od tego, czy chodzi o mozliwie du¬ za czy tez mozliwie mala czestotliwosc.Przedstawiona krzywa zostala opraco¬ wana dla równoleglego wlaczenia konden¬ satora. Uleglaby ona zmianie przy zastoso¬ waniu innych niz kondensatory srodków otrzymania ujemnej opornosci uirojpnej.Takze i inne czynniki, jak zmieniajace sie koszty materjalu, ulepszenia w konstrukcji i sposobach wykonania zmieniaja dla kaz¬ dego poszczególnego przypadku ksztalt tych trzech krzywych.Mozna dowiesc, ze moc kondensatora w kVA, potrzebna do podniesienia spólczyn- nika mocy na zaciskach do 100% przy bocznikowem wlaczeniu kondensatora, jest równa: KVA= W^l — F2 gdzieWoznacza F moc, doprowadzona do pieca, af- spól- czynnik mocy.Koszt kondensatora przeto wynosi: F przyczem K jest wielkoscia stala.Strata i2R wewnatrz uzwojenia wzbu¬ dzajacego na jednostke jego objetosci be¬ dzie proporcjonalna do A ~4. (ni)2, co zreszta moze byc latwo sprawdzone. Moz¬ na równiez dowiesc, ze jezeli pracuja po¬ dobne pod wzgledem geometrycznym pie¬ ce o jednakowych wartosciach A ~4 (ni)2, (scisle mówiac, przy pelnem obciazeniu), to zarówno intensywnosc grzania, jak i stosu¬ nek opornosci urojonej do opornosci rze¬ czywistej sa proporcjonalne do iloczynu A2N. Intensywnosc grzania okreslona jest tutaj jako moc, która przemienia sie na cie¬ plo w kazdej jednostce objetosci ladunku.W piecach, które pracuja przy jednako¬ wych wartosciach A~4 (nip wwarunkach do¬ prowadzajacych do jednakowych wartosci A2N, cieplo musi przenikac do ladunków pieców z jednakowa intensywnoscia. Maly piec, pracujacy przy czestotliwosci 50000 okresów, winien dzialac tak samo, jak piec •o dxi«ieciokratnie wiekszej srednicy i cze¬ stotliwosci 500 okresów, przyczem ladunek i wymagana moc dla wiekszego pieca fest w przybiizenra 1000 razy wieksza, niz dla ma- lego. Piece te powkiny posiadac jednakowa sprawftosc i jednakowa intensywnosc grza¬ nia.W razie poszczenia malego pieca w ruch przy 500 okresach prad, ograniczony tutaj przez dopuszczalne obciazenie cewki, pozo¬ stalby bez zmiany i strata ciepla w uzwo¬ jenia wzbudzajacemu mialaby mniej wiecej te sama wartosc, jak przy 50 000 okresach, natomiast cieplo, oddawane ladunkowi pie¬ ca, jezeli mozna byloby zachowac ten sam spólczynnik mocy, spadloby do \% swej poprzedniej wartosci.Z dwóch, powyzej wspomnianych pieców — wiekszy moze predzej rozgrzac ladunek, pracowac z wystarczajaca sprawnoscia przy nizszych czestotliwosciach i nawet osiagnac wyzsze temperatury jw^y wiekszej rózno¬ rodnosci materjalów o rozmaitej opornosci.Przy jednakowych temperaturach wiekszy piec wykazuje mniejsze straty wskutek promieniowania na jednostke objetosci od pieca mniejszego* Przy pedaakowem napie¬ ciu mniejszy piec powinien nttec wiecej zwojów i wieksza czestotliwosc, niz piec duzy/ Dla jednakcfwych wartosci A ~4. (m)* i A*N czestotliwosc zmienia sie odwrotnie proporcjonalnie do kwadratu promienia.Przy fleifeakowet misenjsywnoeci doprowa¬ dzonego ciepla i jednakowej sprawnosci wartosci E/An sa równe. Przez odpowiedni dobór liczby zwojów mozna przeto odpo¬ wiednia dobrac dogodne napiecie.Jednakze wielkosci pieca nie mozna powiekszac bez granic.Wynalazek nadaje sie do przetwarzania eaergji bez zastosowania zelaza transfor¬ matorowego. Oczywiscie, naczynie; bedace przewodnikiem elektrycznosci, jak np. ty¬ giel, moze sluzyc za ladunek pieca.Aczkolwiek pozadbne jest nie stosowac transformatorów napiecia i czestotliwosci, to jednakze trzeba zauwazyc, ze w razie koniecznosci, napiecie moze byc podniesio¬ ne zapomoca jednego, czestotliwosc zapo- moca drugiego urzadzenia, przyczem w oby¬ dwóch przypadkach powstaja pewne straty energji.Na fig. 9 i 10 przedstawione sa uzwoje¬ nia z plaskiego przewodnika, nawinietego naplask prostopadle do osi cewek, z któ¬ rych pierwsze sa chlodzone woda, drugie — powietrzem. Oba rodzaje posiadaja swoje zalety. Cewka chlodzona woda posiada ni¬ ska temperature wskutek szybkiego i nieza¬ wodnego odprowadzania ciepla, natomiast cewka z ochladzaniem powietrznem ma te zalete, ze jest prostej konstrukcji i ze przy stosowaniu takiej cewki niema obawy o przedostanie sie wody do pieca.W obu przypadkach kazdy z poszczegól¬ nych zwojów 24, 24' jest wykonany w po¬ staci kilku równolegle polaczonych prze- wodników tak, ze jeden „zwój" zajmuje znaczna dlugosc powierzchni pieca, równo¬ legle do jego osi, przyczem chlodzenie od¬ bywa sie zupelnie prawidlowo. W przed¬ stawionym przypadku kazdy zwój sklada sie z trzech przewodników. Taki uklad jest bardzo odpowiedni w tyc przypadkach, gdy konstrukcja wymaga nieduzej liczby zwo¬ jów. Na fig. 9 liczba 25 oznacza przewody do doplywu, a 26 — do odplywu w^ody. Je¬ den lub tez obydwa te przewody moga slu¬ zyc do elektrycznych polaczen, jak przy 25', 26'. Na fig. 9 przedstawione jest uzwo¬ jenie z obydwóch stron, a na fig. 10 — z jednej strony.Przewodniki, tworzace poszczególne zwoje, nie wymagaja pomiedzy soba izola¬ cji, natomiast kazdy zwóf jest izolowany od drugiego, zapomoca warstw materjalu izo¬ lacyjnego 27, 27'. W obydwóch przykladach wykonania zastosowana jest izolacyjna ru¬ ra 15, zabezpieczajaca te urzadzenia przed szkodliwem dzialaniem zaru pieca i sluza¬ ca jednoczesnie do umocowania cewki — S —Wedlug fig. 11 uzwojenie moze byc po¬ dzielone na dowolna ilosc cewek, w danym przypadku — na dwie, polaczone równole¬ gle. Calkowite obciazenie rozklada sie na o- bie cewki, a wieksza lub mniejsza nierów- nomierriosc tego przykladu zalezy od roz¬ proszenia ich strumieni magnetycznych.Opornosc uzwojenia wzbudzajacego, która dotychczas byla uwazana za wielkosc stala, zmienia sie nieco wraz z czestotliwo¬ scia i w znacznym stopniu ze wzrostem tem¬ peratury.Stwierdzono, ze dolna granice czestotli¬ wosci, dostatecznej do rozzarzenia takich materjalów, jak miedz i mosiadz, mozna w przyblizeniu okreslic na 360 okresów i, ze niema duzego zwiekszenia kosztów pradni¬ cy i kondensatora az do 500 okresów, które mozna wytwarzac w zwyklych wirujacych wielobiegunowych pradnicach pradu zmien¬ nego bez uzycia transformatorów czestotli¬ wosci. Napiecia, potrzebne do tych pieców, leza w granicach tych napiec, jakie mozna otrzymac przy pomocy takich pradnic bez uzycia transformatorów napiecia.Tam, gdzie byla mowa, ze cewka pieca jest zasilana przez pradnice, nalezy zrozu¬ miec nietylko bezposredni doplyw pradu z pradnicy, ale i doplyw tego pradu za po¬ srednictwem transformatorów napiecia lub czestotliwosci. PL