DE1073126B - Anordnung zum Induktiven Erhitzen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Bei Anordnungen zum induktiven Erhitzen (Induktionsöfen) von Metallblöcken treten in den Induktionsspulen sehr hohe Stromdichten auf, wodurch große Verluste verursacht werden. Der Wicklungsquerschnitt der das zu erhitzende Werksgut ein- schließenden Induktionsspule wird in axialer Richtung durch die Spulenhöhe und die Windungszahl festgelegt. Die Breite der einzelnen Windungen ist zunächst frei wählbar. Da der Strom infolge der begrenzten Eindringtiefe die Windungsbreite nicht ganz ausfüllt, hat es jedoch keinen Zweck, hinsichtlich der Windungsbreite über ein bestimmtes Maß hinauszugehen. Wird mit δ die Eindringtiefe bezeichnet, so genügt es daher, wenn man die Windungsbreite in der Größenordnung von 2 δ wählt. Eine weitere Vergrößerung des Querschnittes bringt keine weitere Widerstandssenkung mit sich. Die Windungsleiter müßten dann unterteilt, die einzelnen Teilleiter voneinander isoliert und überkreuzt werden. Dies bringt jedoch fertigungstechnische Schwierigkeiten mit sich, da die Windungsleiter als Hohlleiter ausgebildet werden müssen, damit die hohen Stromwärmeverluste beispielsweise durch Wasserkühlung abgeführt werden können.

Die Erfindung geht zur Beseitigung dieser Schwierigkeiten einen anderen Weg. Gemäß der Erfindung wird die das zu erhitzende Werkgut einschließende Arbeitswicklung von einer Kompensationswicklung umgeben, die an einen Blindstromerzeuger angeschlossen ist. Vorteilhafterweise wird man als Blindstromerzeuger Kondensatoren wählen. Die das Werkgut umgebende Induktionsspule besteht also gemäß der Erfindung aus zwei konzentrisch zueinander angeordneten, voneinander isolierten Zylinderspulen, von denen die eine als Arbeitswicklung an das Netz angeschlossen wird, während die andere als Kompensationswicklung an einen Blindstromerzeuger angeschlossen ist, der einen Teil des Magnetisierungsstromes liefert. Die Arbeitswicklung wird auf diese Weise durch den Betrag des Blindstromes entlastet, der in der Kompensationswicklung fließt, so daß der Gesamtstrom auf einen größeren Windungsquerschnitt verteilt ist. Gegenüber Induktionsöfen bekannter Bauart wird bei gleicher übertragener Nutzleistung die Verlustleistung beachtlich verringert. Durch die gemäß der Erfindung im Kreis der Kompensationswicklung vorgesehenen Kondensatoren entsteht kein zusätzlicher Aufwand, da diese Kondensatoren zur Kompensation der Blindleistung sonst im Primärkreis der Arbeitswicklung angeordnet werden müßten.

An Hand des in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiels sei die Erfindung erläutert.

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dipl.-Ing. Heinrich Herschmann, Berlin-Spandau,
ist als Erfinder genannt worden

Fig. 1 und 2 zeigen in verschiedenen Ansichten den schematischen Aufbau eines gemäß der Erfindung aufgebauten Induktionsofens, während

Fig. 3 das Schaltschema dieses Induktionsofens wiedergibt.

Wie die Figuren erkennen lassen, wird das Werkgut 1 von der Arbeitswicklung 2 umgeben, die vom Netz 3 gespeist wird. Konzentrisch zur Arbeitswicklung 2 ist die Kompensationswicklung 4 angeordnet, die an den Kondensator 5 angeschlossen ist. Die Arbeitswicklung 2 und die Kompensationswicklung 4 sind voneinander isoliert.

Zur Abführung der entstehenden Verlustwärme sind die unmittelbar aufeinanderliegenden Windungen der Arbeitswicklung 2 in bekannter Weise mit den Kühlkanälen 6 versehen. Innerhalb der Windungen der Arbeitswicklung 2 sind dabei die Kühlkanäle 6 an der der Kompensationswicklung 4 zugekehrten Seite der Arbeitswicklung 2 angeordnet.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum induktiven Erhitzen, dadurch gekennzeichnet, daß die das zu erhitzende Werkgut einschließende Arbeitswicklung von einer Kompensationswicklung umgeben ist, die an einen Blindstromerzeuger angeschlossen ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Blindstromerzeuger Kondensatoren dienen.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unmittelbar aufeinanderliegenden Windungen der Arbeitswicklung an ihrer der Kompensationswicklung zugekehrten Seite mit Kühlkanälen versehen sind.