DE974918C

DE974918C - Stromtransformator zur induktiven Waermebehandlung eines Gutes oder Werkstueckes, insbesondere mit Hochfrequenz

Info

Publication number: DE974918C
Application number: DES26295A
Authority: DE
Inventors: Emil Walther
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1951-12-13
Filing date: 1951-12-13
Publication date: 1961-06-08

Description

Bei der induktiven Erwärmung von Werkstücken wird die zur Erzeugung des Spulenfeldes notwendige Hochfrequenz- oder Mittelfrequenzenergie der Spule über einen Stromtransformator vom Generator her zugeführt. Ein solcher Stromtransformator besteht im allgemeinen aus einer mehrwindigen Primärspule und aus einer einwindigen Sekundärspule. Die Kopplung der beiden Wicklungen ist für die Anpassung der Glühspule an den Generator wesentlich. Man hat

ίο schon vorgeschlagen, den Kopplungsgrad des Stromtransformators zu ändern, um den Stromtransformator für die verschiedensten Glühspulen bzw. Gutstücke verwenden zu können.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, durch besondere Formgebung und entsprechende Bewegungsrichtung der Wicklungen eines Stromtransformators einen Zwischenwert des von bekannten Zylinderspulen und bekannten ebenen Spulen erreichbaren Kopplungsgrades zu ermöglichen. Die Erfindung betrifft einen Stromtransformator zur induktiven Wärmebehandlung eines Gutes oder Werkstückes, insbesondere mit Hochfrequenz, mit zwei durch koaxiales Ineinanderschieben veränderbar gekoppelten Spulen, von denen die eine mit dem Heizelement (Glühspule) für das zu erwärmende Gut und die andere mit dem Ausgang des Generators für die Lieferung der elektrischen Schwingungen verbunden ist, und ist dadurch gekennzeichnet, daß beide Spulen Kegelstumpfform besitzen. Mit Vorteil ist der Stromtransformator in Öl angeordnet. Ferner ist es vorteil-

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haft, daß der Stromtransformator mit einer selbsttätigen Vorrichtung zur Änderung des gegenseitigen Abstandes der beiden Transformatorwicklungen in Abhängigkeit einer Betriebsgröße des Generators, z. B. des Anodenstromes, versehen ist, beispielsweise zwecks selbsttätiger Anpassung der Glühspule einer Hochfrequenz-Erwärmungseinrichtung an den Hochfrequenzgenerator.

Ein Ausführungsbeispiel sowie weitere Vorteile der ίο Erfindung werden an Hand der Zeichnung näher erläutert:

In Fig. ι ist ein Stromtransformator im Schnitt schematisch dargestellt. Der Transformator besteht aus der Primärwicklung i, die auf dem kegelstumpfförmigen Spulenträger 2 gewickelt ist, und der Sekundärwicklung 3. Die Sekundärwicklung besitzt nur eine Windung, während die Primärwicklung aus mehreren Windungen besteht. Die Sekundärwicklung kann an dem Stromanschluß 4, an den die Glühspule angeao schlossen wird, gleichzeitig gehaltert werden. Zur Kopplungsänderung ist die Primärspule an der Führung 5 angebracht und läßt sich in der gezeigten Pfeilrichtung auf- bzw. abwärts bewegen. Die Stromzuführung bei der Wicklung 1 ist in der Figur wega5 gelassen, sie kann beispielsweise über die Führungsstange 5 vorgenommen werden. Ebenso kann über diese Stange gegebenenfalls auch Kühlwasser der Primärspule zugeleitet werden.

Bei einem Stromtransformator nach der Erfindung kann die Kopplung praktisch von dem Wert Null bis zu einem Höchstwert geändert werden, der dann gegeben ist, wenn die Primärspule sich ganz in der Sekundärspule befindet. Um diesen Höchstwert möglichst groß zu machen, sieht die Erfindung vor, den Stromtransformator in Öl anzuordnen. Hierdurch können Primär- und Sekundärwicklung sehr eng zueinander gebracht werden, ohne daß irgendwelche störenden Überschläge auftreten.

Ein Transformator nach der Erfindung kann beispielsweise von Hand in seiner Kopplung geändert werden. Jedoch ist es auch möglich, den Kopplungsgrad in Abhängigkeit irgendeiner Betriebsgröße des Generators vorzunehmen, die ein Maß für die Anpassung der Glühspule ist. Beispielsweise kann die Größe des Gittergleichstromes oder des Anodenstromes als Kriterium für die Anpassung benutzt werden. Der Gitterstrom sinkt bei Fehlanpassung, während der Anodenstrom zunimmt.

In der Fig. 2 der Zeichnung ist ein Schaltbeispiel gezeigt, daß sich mit einem Stromtransformator nach der Erfindung besonders günstig und einfach ausführen läßt. Die Glühspule 6, in der sich ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Werkstück, beispielsweise ein Schmelztiegel, befindet, soll an den Generator angepaßt werden. Hierzu dient der Stromtransformator mit der Primärwicklung 1 und der Sekundärwicklung 3.

Der Kopplungsgrad zwischen beiden Wicklungen kann gemäß Fig. 1 geändert werden. Die Kopplungsänderung wird in Abhängigkeit des Anodenstromes vorgenommen. Hierzu ist im Anodenkreis ein Widerstand 7 vorgesehen, an dem eine Spannung abgegriffen wird. Diese Spannung wird in einem polarisierten Relais 8 mit einer konstanten Spannung verglichen. Beim Ansteigen bzw. Abfallen des Anodenstromes nimmt die Spannung an dem Widerstand 7 zu bzw. ab. Das Relais 8 spricht dementsprechend nach der einen bzw. anderen Seite an und steuert einen Motor 9 vorwärts bzw. rückwärts. Der Motor verschiebt die Primärwicklung gemäß Fig. 1 nach oben bzw. unten. Hierdurch wird die Glühspule 6 an den Generator angepaßt, wobei der Anodenstrom im Anpassungsfall genau seinen Sollwert hat.

Die Anwendung des Stromtransformators nach der Erfindung ist nicht auf das beschriebene Beispiel beschränkt; er kann in verschiedenster Schaltung verwendet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Stromtransformator zur induktiven Wärmebehandlung eines Gutes oder Werkstückes, insbesondere mit Hochfrequenz, mit zwei durch koaxiales Ineinanderschieben veränderbar gekoppelten Spulen, von denen die eine mit dem Heizelement (Glühspule) für das zu erwärmende Gut und die andere mit dem Ausgang des Generators für die Lieferung der elektrischen Schwingungen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß beide Spulen Kegelstumpfform besitzen.

2. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er in Öl angeordnet ist.

3. Transformator nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einer selbsttätigen Vorrichtung zur Änderung des gegenseitigen Abstandes der beiden Transformatorwicklungen in Abhängigkeit einer Betriebsgröße des Generators,

z. B. des Anodenstromes, versehen ist, beispielsweise zwecks selbsttätiger Anpassung der Glühspule einer Hochfrequenz-Erwärmungseinrichtung an den Hochfrequenzgenerator.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 237 931; Auszüge deutscher Patentanmeldungen, Bd. IV, Elektret., S. 886, L 116998 VIIIc; Curtis, High-frequency Induktion Heating, 1944, • 33, Fig- 27/28, und 1950, S. τη und 18; Radio Mentor, 1949, Heft 6, S. 279, und Heft 7, S. 318.

110 In Betracht gezogene ältere Patente:

Deutsches Patent Nr. 938 263.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen