PL137282B2 - Induction heater - Google Patents

Induction heater Download PDF

Info

Publication number
PL137282B2
PL137282B2 PL24824784A PL24824784A PL137282B2 PL 137282 B2 PL137282 B2 PL 137282B2 PL 24824784 A PL24824784 A PL 24824784A PL 24824784 A PL24824784 A PL 24824784A PL 137282 B2 PL137282 B2 PL 137282B2
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
yoke
heater
parallel
cylinder
magnetic
Prior art date
Application number
PL24824784A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL248247A2 (en
Inventor
Tomasz Janta
Dariusz Mazany
Original Assignee
Politechnika Wroclawska
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Wroclawska filed Critical Politechnika Wroclawska
Priority to PL24824784A priority Critical patent/PL137282B2/en
Publication of PL248247A2 publication Critical patent/PL248247A2/en
Publication of PL137282B2 publication Critical patent/PL137282B2/en

Links

Landscapes

  • General Induction Heating (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest nagrzewnica indukcyjna, przeznaczona do nagrzewania magne¬ tycznych elementów cylindrycznych o duzych srednicach, umieszczonych wewnatrz lub na zewnatrz nagrzewnicy.Z ksiazki: W. Liwinski — Nagrzewnice indukcyjne skrosne — WNT Warszawa 1968 oraz z publikacji francuskiej umieszczonej w: Bulletin de la Direction des Etudes et Recherches, ser.B,1981 — artykul: J. Heurtin, R. Poiroux— „Lesinducteurs de rechauffage en induction", a takze z radzieckiego czasopisma Elektrotechnika nr 12, 1978 r. znane sa konstrukcje nagrzewnic, zbudo¬ wanych bez jarzma magnetycznego. Z powszechnego stosowania znane sa cylindryczne nagrzew¬ nice indukcyjne o duzym stosunku dlugosci do srednicy, budowane bez jarzma magnetycznego. W znanych konstrukcjach jak piece do topienia stosowane sa jarzma magnetycznego zewnetrzne, wykonane jako oddzielne pakiety oddalone od siebie i od zewnetrznej powierzchni wzbudnika.Z powszechnego stosowania znane sa nagrzewnice indukcyjne z jarzmem magnetycznym, przeznaczone do nagrzewania powierzchni plaskich. Wykonanie tych nagrzewnic nie jest opty¬ malne z punktu widzenia wykorzystania wlasnosci magnetycznych orientowanej blachy transformatorowej.Nieznane sa konstrukcje nagrzewnic indukcyjnych zjarzmami magnetycznymi, które mogly¬ by nadawac sie do nagrzewania elementów cylindrycznych o malym stosunku dlugosci nagrzewa¬ nych elementów do ich srednicy.Wynalazek dotyczy nagrzewnicy indukcyjnej, skladajacej sie ze wzbudnika chlodzonego ciecza i jarzma magnetycznego. Istota wynalazku polega na tym, ze nagrzewnica ma magnetyczne jarzmo o ksztalcie cylindra z nabiegunnikami. Jarzmo moze byc umieszczone wewnatrz lub na zewnatrz wzbudnika. Jarzmo sklada sie z klinowych segmentów, wykonanych z cietych rdzeni zwijanych i obrabianych mechanicznie. Kierunek najlepszego przewodnictwa magnetycznego jest równolegly do osi nagrzewnicy. Plaszczyzna blachjarzma w czesci cylindrycznejjest równolegla do osi cylindra jarzma, a w nabiegunnikach plaszczyzna blach jest równolegla do promienia.Korzystnym skutkiem stosowania cylindrycznego jarzma magnetycznego, umozliwiajacego zamkniecie zewnetrznego strumienia magnetycznego, jest zmniejszenie do minimum strumienia rozproszenia. Dzieki temu nagrzewnica wedlug wynalaiu moze byc stosowana w poblizu przewo-2 137 282 dzacych i magnetycznych elementów. Zastosowanie jarzma poprawia sprawnosc przetwarzania energii elektrycznej sredniej czestotliwosci na cieplo indukowane w nagrzewanym elemencie oraz poprawia wspólczynnik mocy nagrzewnicy, co prowadzi do zmniejszenia pojemnosci baterii kondensatorów, kompensujacej moc bierna.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia nagrzewnice zewnetrzna w pólprzekroju — pólwidoku z przodu, fig. 2 przedsta¬ wia nagrzewnice zewnetrzna w pólprzekroju — pólwidoku z boku; fig. 3 przedstawia nagrzewnice wewnetrzna w pólprzekroju — pólwidoku z przodu, a fig. 4 przedstawia nagrzewnice wewnetrzna w pólprzekroju — pólwidoku z boku.Nagrzewnica sklada sie ze wzbudnika 1, wykonanego z prostokatnego miedzianego przewodu profilowego, chlodzonego ciecza. Bezposrednio do izolowanej powierzchni wzbudnika 1 przyle¬ gaja segmenty 2, 2', tworzace magnetyczne jarzmo 3, 3'. Segmenty 2, 2' -zalaminowane i scisniete zewnetrznymi pierscieniami 4, 4' — stanowia sztywna konstrukcje nagrzewnicy. Pradowe odpro¬ wadzenia 5 i krócce 6 sekcji chlodzenia wodnego sa wyprowadzone na zewnatrzjarzma 3, 3' przez specjalne wyciecia. Nabiegunniki 7, 7 magnetycznego jarzma 3, 3' sa chlodzone za pomoca umieszczonych w nich miedzianych radiatorów 8, z których cieplo jest odprowadzane przez obwód 9 chlodzenia, który wraz z obwodem 10 chlodzenia wzbudnika 1 jest przylaczony do wspólnego kolektora 11. Izolacje cieplna stanowia: warstwa 12 betonu zaroodpornego i warstwa 13 azbestu.Nagrzewaniu indukcyjnemu moze byc poddawany nieruchomy lub wirujacy element 14; zaleznie od powierzchni nagrzewanej nagrzewnica jest nasuwana na element, lub wsuwana. Nagrzewnica jest zasilana pradem o czestotliwosci dobranej odpowiednio do grubosci nagrzewanego pierscienia.Nagrzewnica wedlug wynalazku pozwala na nagrzewanie elementów cylindrycznych, w których stosunek srednicy do nagrzewanej dlugosci elementu nagrzewanego jest wiekszy od jednosci, a wiec moze byc zastosowana np. do odsrodkowego wylewania panewek o duzych srednicach. Nagrzewa¬ nie indukcyjne pierscienia panewki znacznie skraca proces technologiczny, umozliwiajac jedno¬ czesnie zastosowanie atmosfery ochronnej.Zastrzezenia patentowe 1. Nagrzewnica indukcyjna, skladajaca sie ze wzbudnika chlodzonego ciecza ijarzma magne¬ tycznego, znamienna tym, ze ma umieszczone na zewnatrz wzbudnika (1) magnetycznego jarzmo (3) o ksztalcie cylindra z nabiegunnikami (7), które to jarzmo (3) sklada sie z klinowych segmentów (2), wykonanych z cietych rdzeni zwijanych i obrabianych mechanicznie, przy czym kierunek najlepszego przewodnictwa magnetycznego jest równolegly do osi nagrzewnicy. 2. Nagrzewnica wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze plaszczyzna blach jarzma (3) w czesci cylindrycznej jest równolegla do osi cylindra jarzma (3), a w nabiegunnikach (7) plaszczyzna blach jest równolegla do promienia. 3. Nagrzewnica indukcyjna, skladajaca sie ze wzbudnika chlodzonego ciecza i jarzma magne¬ tycznego, znamienna tym, ze ma umieszczone wewnatrz wzbudnika (1) magnetycznego jarzmo (3') o ksztalcie cylindra z nabiegunnikami (7), które to jarzmo (3') sklada sie z klinowych segmentów (2'), wykonanych z cietych rdzeni zwijanych i obrabianych mechanicznie, w których kierunek najlepszego przewodnictwa magnetycznego jest równolegly do osi nagrzewnicy. 4. Nagrzewnica wedlug zastrz. 3, znamienna tym, ze plaszczyzna blach jarzma (3') w czesci cylindrycznej jest równolegla do osi cylindrajarzma (3'), a w nabiegunnikach (7') plaszczyzna blach jest równolegla do promienia.137282 Fig.1 Fig.2137282 B-B Fig. 3 Fig* Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 100 zl. PLThe subject of the invention is an induction heater intended for heating magnetic cylindrical elements of large diameters, placed inside or outside the heater. From the book: W. Liwinski - Swivel induction heaters - WNT Warsaw 1968 and from the French publication in: Bulletin de la Direction des Etudes et Recherches, ser.B, 1981 - article: J. Heurtin, R. Poiroux - "Lesinducteurs de rechauffage en induction", as well as from the Soviet magazine Elektrotechnika No. 12, 1978, the designs of heaters built without Magnetic yoke. Cylindrical induction heaters with a large length-to-diameter ratio, built without a magnetic yoke, are commonly used. Known constructions, such as melting furnaces, use external magnetic yokes, made as separate packages spaced from each other and from the outer surface of the inductor Magnetic-yoke induction heaters are known from common use nym, intended for heating flat surfaces. The design of these heaters is not optimal from the point of view of using the magnetic properties of the oriented transformer sheet. There are no known designs of induction heaters with magnetic coils, which could be suitable for heating cylindrical elements with a small ratio of the length of the heated elements to their diameter. induction heater, consisting of the inductor of the cooled liquid and the magnetic yoke. The essence of the invention consists in the fact that the heater has a magnetic yoke in the shape of a cylinder with pole pieces. The yoke may be placed inside or outside the inductor. The yoke consists of wedge-shaped segments made of cut coiled and machined cores. The direction of the best magnetic conductivity is parallel to the axis of the heater. The plane of the plate in the cylindrical part is parallel to the axis of the yoke cylinder, and in the pole pieces the plane of the plates is parallel to the radius. The advantageous effect of the use of a cylindrical magnetic yoke, which enables the closing of the external magnetic flux, is to minimize the scatter flux. As a result, the heater according to the invention can be used in the vicinity of conductive and magnetic elements. The use of the yoke improves the efficiency of converting medium-frequency electric energy into the heat induced in the heated element and improves the heater power factor, which leads to a reduction in the capacity of the capacitor bank compensating the reactive power. The subject of the invention is shown in the example of the embodiment in the drawing, in which Fig. the outer half-section - half-view from the front, Fig. 2 shows the external heater in a half-section - half-side view; Fig. 3 shows the internal heater in a half-section - half-front view, and Fig. 4 shows the internal heater in a half-section - half-side view. The heater consists of an inductor 1, made of a rectangular copper profile conduit, cooled with a liquid. Segments 2, 2 ', forming a magnetic yoke 3, 3', adjoin directly to the insulated surface of the inductor 1. Segments 2, 2 '- laminated and pressed together with outer 4, 4' rings - constitute a rigid structure of the heater. Current leads 5 and nozzles 6 of the water-cooling section are led outside the hoses 3, 3 'through special cut-outs. The poles 7, 7 of the magnetic yoke 3, 3 'are cooled by copper heat sinks 8 placed in them, from which the heat is dissipated by a cooling circuit 9 which, together with the coil 1 cooling circuit 10, is connected to a common collector 11. The thermal insulation consists of: layer 12 of rugged concrete and layer 13 of asbestos. Fixed or rotating element 14 may be subjected to induction heating; depending on the heated surface, the heater is slipped over the element or pushed in. The heater is supplied with a frequency selected according to the thickness of the ring being heated. According to the invention, the heater allows for the heating of cylindrical elements in which the ratio of the diameter to the heated length of the heated element is greater than one, so it can be used, for example, for centrifugal pouring of large diameter bushings. . Induction heating of the acetabular ring considerably shortens the technological process, allowing the use of a protective atmosphere. Patent Claims 1. Induction heater, consisting of an inductor for a cooled liquid and a magnetic yoke, characterized by the fact that it has a magnetic inductor (1) placed outside cylinder-shaped yoke (3) with pole pieces (7), the yoke (3) consisting of wedge-shaped segments (2) made of cut cores, wound and machined, with the direction of best magnetic conductivity parallel to the axis of the heater. 2. Heater according to claims The method of claim 1, characterized in that the plane of the yoke plates (3) in the cylindrical part is parallel to the axis of the yoke cylinder (3), and in the pole shoes (7) the plane of the plates is parallel to the radius. 3. An induction heater, consisting of an inductor of a cooled liquid and a magnetic yoke, characterized in that it has a magnetic yoke (3 ') in the shape of a cylinder with pole pieces (7) placed inside the inductor (1), which is in the form of a cylinder with pole pieces (7). it consists of wedge segments (2 '), made of cut cores, wound and machined, in which the direction of the best magnetic conductivity is parallel to the axis of the heater. 4. Heater according to claims 3, characterized in that the plane of the plate of the yoke (3 ') in the cylindrical part is parallel to the axis of the cylinder (3'), and that in the pole pieces (7 ') the plane of the plates is parallel to the radius. 137282 Fig. 1 Fig. 2137282 BB Fig. 3 Fig * Printing studio of the UP PRL. Mintage 100 copies Price PLN 100. PL

Claims (4)

Zastrzezenia patentowe 1. Nagrzewnica indukcyjna, skladajaca sie ze wzbudnika chlodzonego ciecza ijarzma magne¬ tycznego, znamienna tym, ze ma umieszczone na zewnatrz wzbudnika (1) magnetycznego jarzmo (3) o ksztalcie cylindra z nabiegunnikami (7), które to jarzmo (3) sklada sie z klinowych segmentów (2), wykonanych z cietych rdzeni zwijanych i obrabianych mechanicznie, przy czym kierunek najlepszego przewodnictwa magnetycznego jest równolegly do osi nagrzewnicy.Claims 1. An induction heater consisting of a liquid cooled inductor and a magnetic yoke, characterized in that it has a magnetic yoke (3) in the shape of a cylinder with pole pieces (7) placed on the outside of the inductor (1) with pole pieces (7), which yoke (3) it consists of wedge segments (2) made of cut cores, wound and machined, the direction of the best magnetic conductivity being parallel to the axis of the heater. 2. Nagrzewnica wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze plaszczyzna blach jarzma (3) w czesci cylindrycznej jest równolegla do osi cylindra jarzma (3), a w nabiegunnikach (7) plaszczyzna blach jest równolegla do promienia.2. Heater according to claims The method of claim 1, characterized in that the plane of the yoke plates (3) in the cylindrical part is parallel to the axis of the yoke cylinder (3), and in the pole shoes (7) the plane of the plates is parallel to the radius. 3. Nagrzewnica indukcyjna, skladajaca sie ze wzbudnika chlodzonego ciecza i jarzma magne¬ tycznego, znamienna tym, ze ma umieszczone wewnatrz wzbudnika (1) magnetycznego jarzmo (3') o ksztalcie cylindra z nabiegunnikami (7), które to jarzmo (3') sklada sie z klinowych segmentów (2'), wykonanych z cietych rdzeni zwijanych i obrabianych mechanicznie, w których kierunek najlepszego przewodnictwa magnetycznego jest równolegly do osi nagrzewnicy.3. An induction heater, consisting of an inductor of a cooled liquid and a magnetic yoke, characterized in that it has a magnetic yoke (3 ') in the shape of a cylinder with pole pieces (7) placed inside the inductor (1), which is in the form of a cylinder with pole pieces (7). it consists of wedge segments (2 '), made of cut cores, wound and machined, in which the direction of the best magnetic conductivity is parallel to the axis of the heater. 4. Nagrzewnica wedlug zastrz. 3, znamienna tym, ze plaszczyzna blach jarzma (3') w czesci cylindrycznej jest równolegla do osi cylindrajarzma (3'), a w nabiegunnikach (7') plaszczyzna blach jest równolegla do promienia.137282 Fig.1 Fig.2137282 B-B Fig. 3 Fig* Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz. Cena 100 zl. PL4. Heater according to claims 3, characterized in that the plane of the plate of the yoke (3 ') in the cylindrical part is parallel to the axis of the cylinder (3'), and that in the pole pieces (7 ') the plane of the plates is parallel to the radius. 137282 Fig. 1 Fig. 2137282 BB Fig. 3 Fig * Printing studio of the UP PRL. Mintage 100 copies. Price PLN 100. PL
PL24824784A 1984-06-15 1984-06-15 Induction heater PL137282B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL24824784A PL137282B2 (en) 1984-06-15 1984-06-15 Induction heater

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL24824784A PL137282B2 (en) 1984-06-15 1984-06-15 Induction heater

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL248247A2 PL248247A2 (en) 1985-04-24
PL137282B2 true PL137282B2 (en) 1986-05-31

Family

ID=20022260

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL24824784A PL137282B2 (en) 1984-06-15 1984-06-15 Induction heater

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL137282B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL248247A2 (en) 1985-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4874916A (en) Induction heating and melting systems having improved induction coils
US5101086A (en) Electromagnetic inductor with ferrite core for heating electrically conducting material
CA2043650C (en) Electromagnetic device for heating metal elements
BG60656B1 (en) FLUID HEATING DEVICE
EP0473313B1 (en) Induction heater
US6661327B1 (en) Electromagnetic inductor and transformer device and method making the same
RU2125310C1 (en) High-frequency transformer
EP0966867B1 (en) Flux guiding and cooling arrangements for induction heating units
PL137282B2 (en) Induction heater
JPS56127139A (en) Heater for fluid in pipe
US1861870A (en) Induction furnace
US5987054A (en) Induction coil and coreless induction furnace employing same
US2948797A (en) Annealing furnace
US2809263A (en) Induction heating coil unit
RU2109413C1 (en) Electric heater
CN100484341C (en) Current-collecting induction heater
CN1027625C (en) Electromagnetic levitation casting equipment with improved levitation winding components
US1763200A (en) Induction furnace
KR20100026408A (en) A high frequency induction heating device
SU1323197A1 (en) Die for hot isothermal stamping
SU1177004A1 (en) Arrangement for moulding hollow parts with heating
CN107578896A (en) Laminated core transformer
RU2193293C2 (en) Inductor heating flat surfaces
Nemkov et al. Composite Materials for Magnetic Field Control in EPM
SU970732A1 (en) Inductor for heating metal melt