DE566925C - Method for operating electric induction ovens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Induktionsöfen, die durch eine Wechselstromquelle festliegender Periodenzahl, z. B. eine dynamoelektrische Maschine, gespeist werden. Bei derartigen Anlagen war es in der Praxis üblich, parallel zum Induktor oder zur Spule des Induktionsofens entweder einen elektrostatischen oder einen Synchronkondensator zu schalten, der aus der Quelle einen Strom entnimmt, der eineThe invention relates to electric induction furnaces powered by an alternating current source fixed number of periods, e.g. B. a dynamo-electric machine are fed. at It was common practice for such systems to run parallel to the inductor or coil of the induction furnace either an electrostatic or a synchronous capacitor to switch that off draws a current from the source, the one

ίο elektromotorische Kraft führt, die der Größe nach im wesentlichen gleich ist der Reaktanzkomponente des Stromes, der durch die Ofenspule fließt, so daß der Leistungsfaktor an der Energiezufuhrstelle im wesentlichen eins ist.ίο electromotive force that leads to the size after is substantially equal to the reactance component of the current flowing through the furnace coil flows so that the power factor at the power supply point is substantially one.

Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß infolge der Änderungen in den physikalischen Eigenschaften des im Ofen erhitzten Körpers mit eintretenden Temperaturveränderungen die effektive Induktanz der Ofenspule sich mit demIt has been found in practice that as a result of the changes in the physical properties of the body heated in the furnace with occurring temperature changes, the effective inductance of the furnace coil varies with the

ao Fortschreiten des Erhitzens des Körpers ändert. Um die Veränderungen der wirksamen Induktanz der Ofenspule auszugleichen, ist vorgeschlagen worden, den der Ofenspule zugeordneten Kondensator stufenförmig veränderlich oder einstellbar zu machen, und es ist auch vorgeschlagen, daß eine zusätzliche Induktanz, die entweder kontinuierlich oder stufenweise einstellbar ist, in den Stromkreis der Ofenspule eingeschaltet werden sollte.ao progression of heating of the body changes. To the changes in effective inductance To balance the furnace coil, it has been proposed to compensate for the capacitor associated with the furnace coil to make it stepwise variable or adjustable, and it is also suggested to that an additional inductance, which can be set either continuously or in steps, should be switched into the circuit of the furnace coil.

Gemäß der Erfindung ist die Ofenspule selbst in an sich bekannter Weise mit einer Mehrzahl von Abzweigungen versehen. Von diesen Abzweigungen werden Verbindungen zur Stromquelle hergestellt und der Anteil der im Stromkreis eingeschlossenen Ofenspule während des fortschreitenden Beheizens des "Körpers im Ofen so verändert, daß die effektive Induktanz der Ofenspule im wesentlichen konstant gehalten wird. Die Abzweigungen an der Ofenspule können mit Kontakten eines Vielkontaktschalters verbunden werden, mit deren jedem ein einziger beweglicher Kontakt in Berührung gelangen kann. Der einzige bewegliche Kontakt kann mit einer Klemme des Kondensators verbunden sein, der der Ofenspule zugeordnet ist, und mit einer Klemme der Wechselstromquelle. In den meisten Fällen sind nur zwei Abzweigungen zur Schaffung von zwei Wechselanschlüssen notwendig, und diese beiden Abzweigungen können mit den Arbeits- und Ruhekontakten eines Relais oder Schützen oder eines von Hand verstellbaren Umschalters verbunden sein.According to the invention, the furnace coil itself has a plurality in a manner known per se provided by branches. These branches become connections to the power source produced and the proportion of the furnace coil included in the circuit during the progressive heating of the "body in the furnace changed so that the effective inductance of the Oven coil is kept substantially constant. The branches on the furnace coil can be connected to contacts of a multi-contact switch, with each of them a only moving contact can come into contact. The only moving contact can be connected to a terminal of the capacitor assigned to the furnace coil, and with one terminal of the AC power source. In most cases there are only two branches necessary to create two changeover connections, and these two branches can with the normally open and normally closed contacts of a relay or contactor or one manually adjustable switch connected.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist die Schaffung von selbsttätigen Mitteln, die mittelbar oder unmittelbar auf Veränderung der effektiven Induktanz der Ofenspule ansprechen und mit dem erwähnten Schalter in Verbindung stehen, um diesen zu steuern und zu veranlassen, den Anschluß des Zufuhrkreises an die verschiedenen Abzweigungen der Ofenspule zu verändern, um die wirksame Induktanz der Ofenspule im wesentlichen auf ihren normalen WertAnother feature of the invention is the creation of automatic means that are indirect or respond immediately to a change in the effective inductance of the furnace coil and be connected to the switch mentioned in order to control it and cause it to the connection of the supply circuit to the various branches of the furnace coil change the effective inductance of the furnace coil to essentially its normal value

zurückzuführen. Diese Vorrichtung kann aus einem Relais im Hauptstromkreise bestehen das entweder auf die Größe der Induktanzkomponente des Stromes darin anspricht oder auf den Leistungsfaktor.traced back. This device can consist of a relay in the main circuit which is either responsive to the magnitude of the inductance component of the current therein, or on the power factor.

Abb. ι ist ein Querschnitt durch einen Teil einer Ofenspule. Sie veranschaulicht eine Art der erfindungsgemäßen Anbringung einer Abzweigung daran,
to Abb. 2 ist ein Grundriß.Fig. Ι is a cross section through part of a furnace coil. It illustrates one way of attaching a junction according to the invention to
to Fig. 2 is a floor plan.

Abb. 3 ist ein Schema, das die Verbindung der Ofenspule mit dem Speisekreis zeigt.Fig. 3 is a diagram showing the connection of the furnace coil to the supply circuit.

Nach Abb. ι und 2 besteht die Spule des Ofens aus einem schraubenförmig gewundenen Leiter ι mit einem schraubenförmig gewundenen Rohr 2, das in bekannter Weise innig mit den verschiedenen Windungen verbunden ist und durch das ein Kühlmittel geleitet wird. Der Abzweigleiter 3 ist mit einer der bei 4 dargestellten Windungen verbunden, und zwar durch einen Laschenanschluß mit Nieten 5; die Anlageflächen des Anschlusses, die bei 6 angedeutet sind, sind hartverlötet, so daß der elektrische Widerstand des Anschlusses soweit wie möglich verringert und eine übermäßige Überhitzung dieses Punktes vermieden wird. Die Kühlrohre ist vorzugsweise aus der unmittelbaren Nachbarschaft des Anschlusses entfernt und ist an diesem Punkt von der Spule abgerückt; sie geht durch den Abzweigleiter 3 in der bei 7 angedeuteten Weise.According to Fig. Ι and 2, the coil of the furnace consists of a helically wound Head ι with a helically wound Tube 2, which is intimately connected in a known manner with the various windings and through which a coolant is passed. The branch conductor 3 is one of those shown at 4 Connected turns by a tab connection with rivets 5; the contact surfaces of the connection, which are indicated at 6, are brazed, so that the electrical Resistance of the connector decreased as much as possible and excessive overheating this point is avoided. The cooling pipe is preferably from the immediate Neighborhood of the connector and is moved away from the coil at that point; it goes through the branch conductor 3 in the manner indicated at 7.

In Abb. 3 ist die Ofenspule bei 8 angedeutet. Sie hat Endanschlußstellen 9 und 10 und einen Abzweigleiter 11. Der Abzweigleiter und die eine Endklemme 10 führen zu Kontakten 13 bzw. 12 eines Vielkontaktschalters mit beweglichem Kontakt 14, der in Kontakt mit einem der Punkte 12 oder 13 gebracht werden kann. Der bewegliche Kontakt 14 ist an eine Klemme eines Kondensators 15 angeschlossen, dessen andere Belegung mit der anderen Endklemme 9 der Spule 8 in Verbindung steht. Die Belegungen des Kondensators sind an eine Wechselstromquelle feststehender Periodenzahl angeschlossen, die bei 16 angedeutet ist. Man sieht, daß durch Handhabung des beweglichen Kontaktes 14 des Vielkontaktschalters der Kondensator 15 parallel entweder zur gesamten Ofenspule 8 oder nur parallel zu dem zwischen Klemme 9 und Abzweigleiter 11 liegenden Teil geschaltet werden kann.In Fig. 3 the furnace coil is indicated at 8. It has end connection points 9 and 10 and one Branch conductor 11. The branch conductor and one end terminal 10 lead to contacts 13 or 12 of a multi-contact switch with movable contact 14, which is in contact with a points 12 or 13 can be achieved. The movable contact 14 is connected to one terminal of a capacitor 15, the other assignment with the other end terminal 9 of the coil 8 is in connection. The assignments of the capacitor are connected to an alternating current source with a fixed number of periods, which is indicated at 16. It can be seen that by handling the movable contact 14 of the multi-contact switch, the capacitor 15 either parallel to the entire furnace coil 8 or only parallel to the part lying between terminal 9 and branch conductor 11 can be switched.

Der Umschaltleiter 14 kann entweder von Hand bewegt werden oder durch ein Relais, das an den Stromkreis angelegt ist und auf die Größe der Induktanzkomponente des Stromes darin anspricht, wenn die Spannung konstant ist, oder auf ein Relais, das auf den Leistungsfaktor im Kreise anspricht, d. h. es kann ein wattloses K-V-A-Relais benutzt werden, wenn Spannungsschwankungen gestattet sind.The switching conductor 14 can either be moved by hand or by a relay, that is applied to the circuit and the magnitude of the inductance component of the current therein responds when the voltage is constant, or to a relay that operates on the power factor responds in a circle, d. H. a wattless K-V-A relay can be used if Voltage fluctuations are permitted.

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zum Betrieb elektrischer Induktionsöfen, die durch eine Wechselstromquelle festliegender Periodenzahl gespeist werden und deren Ofenspule mit einer oder mehreren Abzweigungen oder Anschlußpunkten zwischen ihren Endklemmen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Stromquelle und Abzweigungen während der fortschreitenden Erhitzung des im Ofen befindlichen Körpers Verbindungen derart hergestellt werden, daß die wirksame Induktanz der Ofenspule trotz Schwankungen in den elektrischen oder magnetisehen Eigenschaften des Körpers im Ofen im wesentlichen konstant gehalten wird.1. Method of operating electric induction furnaces powered by an alternating current source fixed number of periods are fed and their furnace coil with one or more branches or connection points is provided between its end terminals, characterized in that between the power source and branches during the progressive heating of the body in the oven, compounds be made in such a way that the effective inductance of the furnace coil despite fluctuations in the electrical or magnetic properties of the body in the furnace is kept essentially constant. 2. Elektrischer Induktionsofen zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine schraubenförmig verlaufende Röhre (2), durch die ein Kühlmittel umläuft und die dicht an die Leiterwindungen der Ofenspule herangelegt ist, an der Anschlußstelle seitlich von ihr vorspringt und dort durch ein Loch (7) in 8g einem seitlich vorspringenden Leiter (3) hindurchgeht, der fest mit einer der Windungen2. Electric induction furnace for carrying out the method according to claim 1, characterized in that a helically extending tube (2) through which a Coolant circulates and is placed close to the conductor turns of the furnace coil is, protrudes laterally from it at the connection point and there through a hole (7) in 8g a laterally protruding conductor (3) which is fixed to one of the turns (4) verbunden ist und als Abzweigpunkt dient.(4) is connected and serves as a junction point. 3. Elektrischer Induktionsofen nach An- go sprach 2 mit einem Schalter mit mehreren festen Kontakten, dadurch gekennzeichnet, daß die festen Kontakte (12,13) mit einer Klemme (10) der Ofenspule (8) bzw. mit einer oder mehreren Abzweigungen (11) der Spule verbunden sind und daß ein einziger beweglicher Kontakt (14) des Schalters einen oder den anderen der festen Kontakte berührt und mit der einen Klemme eines elektrischen Kondensators verbunden ist, dessen andere Klemme mit der anderen Klemme (9) der Spule in Verbindung steht. Der Schalter (14) wird entweder von Hand oder durch im Hauptstromkreise des Ofens liegende Relaiseinrichtungen beeinflußt, welche auf die Größe der Reaktanzkomponente des Stromes oder den Leistungsfaktor im Stromkreise ansprechen.3. Electric induction furnace according to Ango spoke 2 with a switch with several fixed contacts, characterized that the fixed contacts (12,13) with a terminal (10) of the furnace coil (8) or with one or more branches (11) of the coil are connected and that a single one movable contact (14) of the switch one or the other of the fixed contacts touches and is connected to one terminal of an electrical capacitor, the other terminal of which is connected to the other Terminal (9) of the coil is in connection. The switch (14) is either manual or influenced by relay devices in the main circuit of the furnace, which on the magnitude of the reactance component of the current or the power factor respond in the circuit. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings