DE573045C - Compensation device for induction ovens - Google Patents

Description

Bei elektrischen Induktionsöfen jeder Bauart hat man immer mit der störenden Erscheinung zu kämpfen, daß zwischen der sekundären Wicklung, welche durch das S chmelzbad dargestellt wird, und der primären Wicklung, welche entweder um einen Eisenkern gelegt wird oder bei Strömen höherer Frequenz einfach konzentrisch das Bad umgibt, eine große Streuung besteht. Infolgedessen eilt der Strom in der Phasenlage «der Spannung um ein beträchtliches nach. Das hat dann weiterhin zur Folge, daß der Strom unnötig hohe Werte annehmen muß und die Stromquelle ungünstig belastet ist. Es ist daher schon versucht worden, durch besondere Wicklungsanordnungen eine Verbesserung zu erzielen. Z. B. werden die Spulen derart angeordnet, daß die magnetomotorischen Kräfte den Streukraftlinien entgegenwirken. Dabei mußte den zur Kompensation bestimmten Wicklungen von außen her Strom zugeführt werden. Außerdem hat man vorgeschlagen, elektrische Kondensatoren entweder in Parallelschaltung oder in Serienschaltung zur Ofenwicklung zu verwenden. Diese Kondensatoren rufen umgekehrt einen voreilenden Blindstrom hervor und machen damit den nacheilenden Blindstrom für die Stromzuleitung unschädlich.With electric induction ovens of any type, one always has the annoying appearance to fight that between the secondary winding, which is represented by the molten bath, and the primary Winding, which is either placed around an iron core or in the case of higher currents Frequency simply concentrically surrounds the bath, there is a large spread. Consequently the current in the phase position «lags the voltage by a considerable amount. That then has the further consequence that the current must assume unnecessarily high values and the Power source is loaded unfavorably. It has therefore already been tried by special To achieve an improvement in winding arrangements. For example, the coils arranged in such a way that the magnetomotive forces counteract the lines of stray force. The windings intended for compensation had to be supplied with current from the outside. It has also been suggested to use electrical capacitors either in parallel connection or in series connection for the furnace winding. Conversely, these capacitors cause and make a leading reactive current thus the lagging reactive current for the power supply line is harmless.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kompensationseinrichtung, bei welcher ebenfalls nacheilende Blindströme in einer Wicklung erzeugt werden.The present invention relates to a compensation device in which also lagging reactive currents are generated in a winding.

Bei einem Induktionsofen mit zentralem Eisenkern und diesen konzentrisch umgebender Primärwicklung besteht die Kompensationseinrichtung gemäß dec Erfindung aus einem besonderen Eisenkern, der eine mit der Ofenwicklung verbundene Primärwicklung und eine zweite konzentrisch angeordnete Wicklung trägt, die mit ihrem oberen und unteren Ende abwechselnd an ebenfalls konzentrisch angeordnete Zylinder angeschlossen ist, welche eine einlagige Wicklung aus feinen Drähten tragen.In the case of an induction furnace with a central iron core and concentrically surrounding it Primary winding, the compensation device according to the invention consists of a special iron core, which is one with the Furnace winding connected primary winding and a second concentrically arranged winding carries, which with its upper and lower end alternately connected to also concentrically arranged cylinders which carry a single-layer winding of fine wires.

Bei einem Induktionsofen ohne Eisenkern, bei dem die Primärwicklung das Bad konzentrisch umgibt, ist die Primärwicklung des besonderen Eisenkerns über eine Hilfswicklung mit der Primärwicklung des Ofens verbunden, während die Sekundärwicklung des Eisenkerns mit ihrem oberen und unteren Ende abwechselnd an ebenfalls konzentrisch angeordnete Zylinder angeschlossen ist, welche eine einlagige Wicklung aus feinen Drähten tragen.In the case of an induction furnace without an iron core, in which the primary winding is concentric to the bath surrounds, the primary winding of the special iron core is via an auxiliary winding connected to the primary winding of the furnace, while the secondary winding of the Iron core with its upper and lower end alternately also concentric arranged cylinder is connected, which is a single-layer winding of fine Wear wires.

In der Abb. 1 und 2 sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.In Figs. 1 and 2, embodiments of the invention are shown.

Bei dem Induktionsofen nach der Abb. 1 ist um einen Eisenkern A, wie üblich, eine primäre Wicklung B herumgelegt, mit der man den Kern erregen kann. Über dieser primären Wicklung liegt beispielsweise eine sekundäre Wicklung C, die gegenüber dem heißen Tiegel E mit der Schmelzrinne F durch einen Wärmeschutz D isoliert ist. DieIn the induction furnace according to Fig. 1, a primary winding B is wrapped around an iron core A, as usual, with which the core can be excited. A secondary winding C, for example, is located above this primary winding and is insulated from the hot crucible E with the melting channel F by means of thermal protection D. the

erwähnte Wicklung C wird an den besonders aufgestellten Kompensator angeschlossen, der ebenfalls den grundsätzlichen Aufbau eines normalen Transformators mit dem Kern G zeigt. Die Wicklung C wird an die primäre Wicklung dieses Kompensators angeschlossen. Die sekundäre Wicklung des Kompensators besteht aus einer Vorspannungswicklung /, welche auf eine Anzahl von mit DrahtThe above-mentioned winding C is connected to the specially installed compensator, which also shows the basic structure of a normal transformer with the G core. Winding C is connected to the primary winding of this compensator. The secondary winding of the compensator consists of a bias winding / which is wired on a number of

ίο bewickelten Isolierzylindern K in der Weise geschaltet ist, daß das obere Ende der Wicklung / mit den geradzahligen und das untere mit den ungeradzahligen Zylindern verbunden ist. Diese Zylinder erhalten eine Wicklung aus sehr feinem Draht in je nur einer einzigen Lage. .Die Ladeströme, welche sich darin ausbilden, wirken auf die primäre Wicklung H zurück und bringen voreilende Amperewindungen hervor, so daß diese Wicklung einen voreilenden Strom wie ein Kondensator aufnimmt.ίο wound insulating cylinders K is connected in such a way that the upper end of the winding / is connected to the even-numbered and the lower end to the odd-numbered cylinders. These cylinders are wrapped in very fine wire in only one single layer. The charging currents that develop in it act back on the primary winding H and produce leading ampere-turns, so that this winding absorbs a leading current like a capacitor.

Sinngemäß kann man die Einrichtung auch bei Induktionsöfen ohne Eisenkern anwenden. In Abb. 2 bedeutet A einen zylindrisehen Tiegel mit dem Schmelzbad B. Der Tiegel wird mit Isolationsmaterial C umkleidet und darüber die Primärwicklung D gelegt. Darüber folgt wiederum ein Wärmeschutz E und endlich eine Wicklung F, welche zum Anschluß der Kompensationseinrichtung bestimmt ist. Die Kompensationseinrichtung besteht genau wie vorher aus einem Kern G₁ einer Primärwicklung H und einer Sekundärwicklung /, welche an Kompensationszylinder K genau wie vorher angeschlossen ist.The device can also be used for induction furnaces without an iron core. In Fig. 2, A denotes a cylindrical crucible with the molten bath B. The crucible is clad with insulation material C and the primary winding D is placed over it. A thermal protection E and finally a winding F, which is intended for the connection of the compensation device, follow in turn. As before, the compensation device consists of a core G _1, a primary winding H and a secondary winding /, which is connected to the compensation cylinder K exactly as before.

In beiden Fällen von Ofenkonstruktionen kann man die eine der beiden Wicklungen sparen. Man kann z. B. die Wicklung H und / mit dem Kompensator vereinigen.In both cases of furnace constructions, one of the two windings can be saved. You can z. B. unite the winding H and / with the compensator.

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: I. Kompensationseinrichtung für Induktionsöfen mit zentralem Eisenkern und diesen konzentrisch umgebender Primärwicklung und konzentrisch angeord- netem Schmelzbad, gekennzeichnet durch einen besonderen Eisenkern, der eine mit der Ofenwicklüng verbundene Primärwicklung (H) und eine zweite konzentrisch angeordnete Wicklung (/) trägt, die mit ihrem oberen und unteren Ende abwechselnd an ebenfalls konzentrisch angeordnete Zylinder angeschlossen ist, welche eine einlagige Wickjung aus feinen Drähten tragen.I. Compensation device for induction furnaces with a central iron core and a concentrically surrounding primary winding and a concentrically arranged weld pool, characterized by a special iron core that carries a primary winding (H) connected to the furnace winding and a second concentrically arranged winding (/), which with its upper and lower end is alternately connected to also concentrically arranged cylinders, which carry a single-layer Wickjung made of fine wires. 2. Kompensationseinrichtung für Induktionsöfen ohne Eisenkern mit das Bad konzentrisch umgebender Primärwicklung, gekennzeichnet durch einen besonderen Eisenkern, der eine Primärwicklung (H) und eine konzentrisch angeordnete Sekundärwicklung (/) trägt, von denen die Primärwicklung (H) über eine Hilfswicklung mit der Primärwicklung (D) des Ofens verbunden ist, während die Sekundärwicklung (/) mit ihrem oberen und unteren Ende abwechselnd an ebenfalls konzentrisch angeordnete Zylinder angeschlossen ist, welche eine einlagige Wicklung aus feinen Drähten tragen. 7" 2. Compensation device for induction furnaces without an iron core with the primary winding concentrically surrounding the bath, characterized by a special iron core, which carries a primary winding (H) and a concentrically arranged secondary winding (/), of which the primary winding (H) is connected to the primary winding (H) via an auxiliary winding ( D) of the furnace is connected, while the upper and lower end of the secondary winding (/) is alternately connected to cylinders which are also concentrically arranged and which carry a single-layer winding of fine wires. 7 " Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings