WO2003086020A2 - Perfectionnements apportes aux inducteurs de chauffage, notamment de bandes metalliques - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to improvements made to heating inductors, in particular of metal products in strips.
  • the shape of the turns of the inductor 3 is improved so as to adapt the value of the magnetic field on the edges 2 of the strip 1.
  • the inductor has a so-called shape in "dog bone” so as to apply a weaker magnetic field on the edges 2 of the strip than in the center of the latter.
  • the disadvantage of this known solution lies in that it can generate perfect heating only for a determined width of the metal strip 1 to be heated.
  • the solution illustrated in FIG. 2 consists in deflecting the magnetic field by " implementing bars such as 5, with high permeability, these bars, possibly mobile, being positioned along the edges 2 of the strip 1.
  • the correction is only perfect for a determined width of strip, which leads to the need to make the magnetic bars 5 mobile, as a function of the width of the strip to be heated. This solution is therefore not practical to implement on an industrial level.
  • the present invention therefore proposes to provide another solution to this problem of overheating the edges of the bands heated by induction, this solution does not have the drawbacks of the known solutions described above and which can be implemented whatever the width of the heated strip.
  • the subject of the invention is a system for the induction heating of metallic products, in particular strips, with longitudinal magnetic flux, characterized in that the inductor comprises, inside the latter, two magnetic field deflectors. whose shape and arrangement are chosen so that they mask the coils of the inductor at the edges of the strip.
  • the deflectors are U-shaped whose branches cover the edges of the strip to be heated and they can be arranged over all or part of the length of the inductor.
  • FIG. 3 of which is a schematic perspective view illustrating an example of non-limiting embodiment of a heating system according to the invention.
  • the reference inductor 6 designates the longitudinal magnetic flux heating inductor inside which the strip 1 to be heated circulates continuously.
  • two magnetic field deflectors 7 and 7 ′ are introduced inside its inductor, between its turns, as can be clearly seen in FIG. 3, which are designed and arranged so as to mask, over all or part of the length of the inductor, the turns of the latter at the edges 2 of the strip to be heated.
  • These deflectors therefore constitute screens with the magnetic field of the inductor causing the banks to underheat.
  • the deflectors 7 and 7 ′ are U-shaped, the branches of which cover the edges 2 of the strip 1.
  • the correction made to the heating is constant whatever the width of the heated strip, which makes it possible to fix the deflectors and to allow use in industrial production of the solution provided by the invention;
  • the U-shaped screens located inside the inductor can have ends which are shaped so as to increase their efficiency.

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  • General Induction Heating (AREA)

Abstract

Système de chauffage par induction de produits métalliques, notamment des bandes, ô flux magnétique longitudinal, caractérisé en ce que l'inducteur (6) comporte entre ses spires, deux déflecteurs de champ magnétique (7, 7') dont la forme et la disposition sont choisies de façon qu'ils masquent les spires de l'inducteur au niveau des rives (2) de la bande (1).(figure 3)

Description

La présente invention est relative à des perfectionnements apportés aux inducteurs de chauffage, notamment de produits métalliques en bandes.
Lors du chauffage par induction d'une bande métallique à l'aide d'un inducteur à flux magnétique longitudinal, on observe une surchauffe des rives de la bande par rapport à sa partie centrale. Cette surchauffe est d'autant plus importante que la fréquence du courant d'alimentation de l'inducteur est élevée. Or, cette augmentation de fréquence constitue à l'heure actuelle une évolution importante de la technologie dans ce domaine technique particulier étant donné qu'elle permet de réaliser des installations de chauffage de grande compacité. Afin de résoudre ce problème de surchauffe des rives de la bande, l'Homme de l'art dispose à l'heure actuelle notamment des deux solutions qui sont représentées de façon schématique sur les figures 1 et 2 des dessins annexés, ces figures étant des vues en coupe verticale des inducteurs de chauffage.
Dans la solution selon la figure 1, on améliore la forme des spires de l'inducteur 3 de manière à adapter la valeur du champ magnétique sur les rives 2 de la bande 1. Dans la solution ainsi illustrée, l'inducteur présente une forme dite en « os de chien » de façon à appliquer un champ magnétique plus faible sur les rives 2 de la bande qu'au centre de cette dernière. L'inconvénient de cette solution connue réside en ce qu'elle ne peut générer un chauffage parfait que pour une largeur déterminée de la bande métallique 1 à chauffer.
La solution illustrée par la figure 2 consiste à dévier le champ magnétique en mettant en "œuvre des barreaux tels que 5, à haute perméabilité, ces barreaux, éventuellement mobiles, étant positionnés le long des rives 2 de la bande 1. Dans cette solution connue, on retrouve le même inconvénient que dans la solution décrite ci-dessus en référence à la figure 1 : la correction n'est parfaite que pour une largeur déterminée de bande, ce qui entraîne la nécessité de rendre mobile les barreaux magnétiques 5, en fonction de la largeur de la bande à chauffer. Cette solution n'est donc pas pratique à mettre en œuvre sur le plan industriel .
La présente invention se propose donc d'apporter une autre solution à ce problème de la surchauffe des rives des bandes chauffées par induction, cette solution, ne présentant pas les inconvénients des solutions connues décrites ci-dessus et pouvant être mise en œuvre quelle que soit la largeur de la bande chauffée.
En conséquence, l'invention a pour objet un système de chauffage par induction de produits métalliques, notamment des bandes, à flux magnétique longitudinal, caractérisé en ce que l'inducteur comporte à l'intérieur de celui-ci, deux déflecteurs de champ magnétique dont la forme et la disposition sont choisies de façon qu'ils masquent les spires de l'inducteur au niveau des rives de la bande. Selon la présente invention, les déflecteurs sont en forme de U dont les branches recouvrent les rives de la bande à chauffer et ils peuvent être disposés sur tout ou partie de la longueur de l'inducteur.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-après, en référence au dessin annexé dont la figure 3 est une vue schématique en perspective illustrant un exemple de réalisation non limitatif d'un système de chauffage selon 1' invention.
En se référant à la figure 3, on a désigné par la référence 6 l'inducteur de chauffage à flux magnétique longitudinal à l'intérieur duquel circule en continu la bande 1 à chauffer.
Selon l'invention, on introduit à l'intérieur de l'inducteur, entre ses spires, ainsi qu'on le voit clairement sur la figure 3, deux déflecteurs de champ magnétique respectivement 7 et 7' qui sont conçus et disposés de façon à masquer, sur tout ou partie de la longueur de l'inducteur, les spires de ce dernier au niveau des rives 2 de la bande à chauffer. Ces déflecteurs constituent donc des écrans au champ magnétique de l'inducteur provoquant une sous-chauffe des rives.
Dans l'exemple de réalisation illustré par la figure 3, les déflecteurs 7 et 7' sont en forme de U dont les branches recouvrent les rives 2 de la bande 1.
Les avantages et effets techniques apportés par l'invention sont notamment les suivants :
- la correction apportée au chauffage est constante quelle que soit la largeur de la bande chauffée, ce qui permet de fixer les déflecteurs et de permettre une utilisation en production industrielle de la solution apportée par l'invention ;
- en choisissant une épaisseur appropriée des déflecteurs, ceux-ci ne sont pas le siège de pertes électriques trop importantes et
- aucun réglage n'est nécessaire. II demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés ci-dessus, mais qu'elle en englobe toutes les variantes .
C'est ainsi que, par exemple, les écrans en U situés à 1 ' intérieur de 1 ' inducteur peuvent comporter des extrémités qui sont conformées de manière à augmenter leur efficacité.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Système de chauffage par induction de produits métalliques, notamment des bandes, à flux magnétique longitudinal, caractérisé en ce que l'inducteur (6) comporte à l'intérieur, deux déflecteurs de champ magnétique (7, 7') dont la forme et la disposition sont choisies de façon qu'ils masquent les spires de l'inducteur au niveau des rives (2) de la bande (1) . 2 - Système de chauffage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les déflecteurs (7, 7') sont en forme de U dont les branches recouvrent les rives (2) de la bande à chauffer.
3 - Système de chauffage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les déflecteurs (7, 7') sont disposés sur tout ou partie de la longueur de l'inducteur (6).
4 - Système de chauffage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les écrans en U situés à l'intérieur de l'inducteur comportent des extrémités qui sont conformées de manière à augmenter leur efficacité.
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