EP3329739A2 - Inductor and inductor system - Google Patents

Inductor and inductor system

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EP3329739A2
EP3329739A2 EP16753290.2A EP16753290A EP3329739A2 EP 3329739 A2 EP3329739 A2 EP 3329739A2 EP 16753290 A EP16753290 A EP 16753290A EP 3329739 A2 EP3329739 A2 EP 3329739A2
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EP
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inductor
inductors
main winding
winding part
main
Prior art date
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EP16753290.2A
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EP3329739B1 (en
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Jens-Uwe Mohring
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Trumpf Huettinger GmbH and Co KG
Original Assignee
Trumpf Huettinger GmbH and Co KG
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Publication date
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Publication of EP3329739A2 publication Critical patent/EP3329739A2/en
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    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/36—Coil arrangements
    • H05B6/367—Coil arrangements for melting furnaces
    • H—ELECTRICITY
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    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/36—Coil arrangements
    • H05B6/42—Cooling of coils
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/36—Coil arrangements
    • H05B6/44—Coil arrangements having more than one coil or coil segment

Definitions

  • the invention relates to an inductor for induction heating with a supply conductor and a return conductor and a Schowindungsteil having at least one main turn with a first direction of rotation.
  • the invention relates to an inductor arrangement with at least two inductors for induction heating, each having a supply conductor and a return conductor and a main winding part, which has at least one main winding with a first direction of rotation.
  • Inductors of this or similar type are known, for example, from: US3, 108,169, DE11 2011 102 681 T5, DE69 319 311 T4, US Pat.
  • the invention relates to a method for inductive heating of several objects with several each to a separate
  • Excitation unit connected inductors Inductors are used for a variety of industrial applications, such as melting, evaporating or operating an induction evaporator.
  • the operation of adjacent inductors often leads to disturbances on the generators, ie the excitation units, since the inductors are magnetically coupled. This leads to a mutual influence of the connected generators, the performance of which can not be controlled arbitrarily.
  • the object of the present invention is to provide an inductor and an inductor arrangement, so that the proper operation of two or more inductors, which are arranged at a small distance from one another, is made possible.
  • the object is achieved by an inductor for induction heating with a supply conductor and a return conductor and a main winding part, the at least one
  • Main turn having a first direction of rotation, wherein the main winding part at both ends of a Jacobwindungsabexcellent connected to the first direction of rotation opposite direction of rotation followed.
  • Main winding member is directly connected to the Schmidtwindungsabitesen by a series connection.
  • the main winding part has more turns than at least one opposite winding section. This will be the
  • the main winding part is preferably for the inductive
  • the main winding member is configured to have a sufficiently large inner diameter so that a body to be heated may be disposed therein.
  • At least one counter-winding section may have one or more partial or complete turns.
  • One or more partial turns have the advantage that ranges of action of
  • the main winding part in particular the main winding part together with at least one opposite winding section, can be helical
  • main winding part or main winding part and counter winding part may have a rectangular or square cross section.
  • the Hauptwindungsteil and the Gegenwindungsabites may also be conical or elliptical or have a different shape.
  • Main winding part and / or the Gegenwindungsabites be designed so that they are suitable for receiving a melt or
  • At least one counter-winding section may have at least the same or a larger diameter than the main winding part.
  • main winding part and the Gegenwindungsabitese should retain a substantially cylindrical shape.
  • the main winding part may be provided with at least one
  • Main turning portion flowing alternating current with the same phase also flows in the Schmidtwindungsabites, whereby the propagation of the magnetic field of the Hauptwindungsteilils in the outer space of the inductor is changed maximum.
  • the main winding part may have more turns than at least one
  • the inductor is particularly suitable to perform an inductive heating.
  • the feeder and the return conductor can be parallel, in particular
  • Return conductor may be arranged an insulator.
  • an isolator other than air or vacuum is not mandatory.
  • Supply line can be minimized.
  • the stray field can be reduced.
  • the voltage losses can be reduced. Furthermore, a limitation of the unwanted field of the leads can be done in the smallest possible space.
  • flashovers can be avoided. In particular, by using an insulator, a defined distance between the feed conductor and the return conductor can be realized.
  • the feeder and / or the return conductor can with a
  • the inductor section may extend approximately at right angles to the supply conductor and / or the return conductor.
  • the inductor section can be arranged outside the main winding part.
  • the body to be heated can be disposed inside the main winding part without disturbing the inductor portion.
  • the inductor may have a coating to prevent corrosion.
  • the coating may be a
  • the inductor may be formed of a tube. As a result, it is suitable for flowing through coolant, in particular cooling water. Joule losses can be dissipated in this case by the cooling water.
  • the inductor may be formed of copper. The ohmic resistance of the inductor is thereby minimized. The Joule losses in the
  • Cooling water of the inductor can be minimized.
  • connection for connection to an excitation unit At the ends of the feeder and the return conductor can be provided in each case a connection for connection to an excitation unit.
  • Coolant in particular cooling water
  • the connections for connection to an excitation unit can also be designed as cooling fluid connections.
  • an inductor arrangement with at least two inductors for induction heating, each with a supply conductor and a return conductor and a Schowindungsteil having at least one main turn with a first direction of rotation to which at least one end of a Jacobwindungsabexcellent opposite to the first direction of rotation Turning connects, with the
  • Inductors are each connected to an excitation unit and their axes preferably have a mutual distance of less than 5 times the value of the diameter or the length of an inductor, whichever is greater. With the diameter is the
  • Inductor is the axial length of the inductor including the counterwinding section and including the length of the inductor
  • At least one of the inductors may be designed as an inductor according to the invention, i. have a Jacobwindungsabêt at both ends of the main winding part.
  • the supply and return conductors of the at least two inductors can run parallel to one another. Thereby, the advantages can be achieved, which are also achieved when the supply and return of an inductor parallel to each other.
  • connections of at least two inductors can be in one
  • connection plane is an imaginary surface located at the beginning of the feed line or at the end of the return line of an inductor. The distance from the
  • Terminal level to Hauptwindungsteil the inductor may be equal to or less than the length of the supply line or return line.
  • the main winding parts of at least two inductors may be arranged at different distances from the connection plane.
  • At least one excitation unit may have an outer circuit, which has at least one capacitor and is configured such that the capacitor together with the to the excitation unit
  • Parallel resonant circuit allows the excitation unit to supply a smaller current than the inductor current.
  • the excitation units associated with adjacent inductors may be configured such that the adjacent inductors operate at different frequencies.
  • the frequency of one excitation unit can be about twice the frequency of the other
  • Excitation unit in particular more than 2.5 times, or advantageously more than three times the frequency of the other
  • the frequency may typically be in the range between 2 kHz and 50 kHz, in particular between 5 kHz and 25 kHz. Particularly preferably, the frequency can be at exactly 8.2 kHz or 22 kHz.
  • the excitation unit at the resonant frequency only has to deliver the active power required for heating.
  • the reactive power to build up the electromagnetic field is provided by the resonant circuit itself.
  • crucibles may be arranged for melting and in particular for evaporating metal.
  • the scope of the invention also includes a method for inductively heating a plurality of objects with a plurality of inductors each connected to a separate excitation unit, wherein the
  • Inductors in each case a supply conductor and a return conductor and a
  • Main turning part having at least one main turn with a first direction of rotation.
  • a first excitation unit is operated at a frequency and a second excitation unit is operated at a second frequency deviating from the first frequency.
  • the second frequency may be at least twice the first frequency.
  • the first frequency in a range 2 to 15 kHz, preferably from 5 to 10 kHz, most preferably exactly at 8.2 kHz.
  • the second frequency can be in the range 15 to 50 kHz,
  • Two adjacent inductors can be operated at different frequencies. If the inductors are designed as inductors according to the invention, the inductors can be operated at different frequencies without significantly influencing each other.
  • At least two inductors can be operated alternately at different frequencies.
  • Inductors which are arranged at the same distance from the connection plane, can be operated at the same frequency.
  • Inductors whose main winding parts are arranged at different distances from the connection plane, can be at different
  • Fig. 1 shows an embodiment of an inductor in one
  • FIG. 2 shows a plan view of the inductor according to FIG. 1;
  • Fig. 3 is an inductor.
  • the main winding part 2 has main windings 5 with a first direction of rotation.
  • the main windings 5 of the main winding part 2 and the Schmidtwindungsabitese 3, 4 have the same diameter. However, it is also conceivable that the Jacobwindungsabitese 3, 4 a larger diameter than the main winding 5 of the main winding part 2. However, the main winding part 2 and the Jacobwindungsabitese 3, 4 have a substantially cylindrical shape.
  • the inductor 1 has a length I, which is the
  • Main winding part 2 and the Schmidtwindungsabroughe 3, 4 comprises.
  • Embodiment an almost complete turn. However, it is also conceivable that the Jacobwindungsabitese 3, 4 have only a portion of a turn.
  • the Schmidtwindungsabitese 3, 4 are in an electrical
  • Main winding part 5 are connected by inductor sections 6, 7, which cause a deflection by 180 °.
  • the Schmidtungsabites 4 is connected to a feeder 8 and the
  • the feed conductor 8 and the return conductor 10 are connected to terminals 11, 12, which are used for connection to an excitation unit but also for connection to a coolant circuit substantially perpendicular to the extension direction of the return conductor 10 and outside of the main winding part.
  • an insulator 14 may be arranged between the feeder 8 and the return conductor 10.
  • the main winding part 2 together with the counter-winding sections 3, 4 is essentially cylindrical.
  • the main winding part 2 has more turns than the opposite winding sections 3, 4.
  • Both the inductor section 9 and the inductor section 15, via which the feeder 8 is connected to the counterwinding section 4, run parallel to the longitudinal axis of the main winding part 2.
  • FIG. 3 shows an inductor arrangement 100 which is shown in FIG. 3
  • Embodiment three inductors 1, la, lb has.
  • the inductors 1, 1a, 1b are formed as shown in FIG. However, they could also be designed so that only one Jacobwindungsabêt is provided at one end of Hauptwindungsteils 5.
  • the inductors 1, 1a, 1b may be formed differently, i. For example, it may be provided an inductor 1, the two
  • Main windings has. Furthermore, an inductor may be provided which only at one end of the main winding part a
  • Hassselsabites and it may for example be provided a third inductor having no Gegenwindungsabites.
  • a third inductor having no Gegenwindungsabites may be provided.
  • at least one of the inductors should have at least one counter-winding section in order to reduce the stray field and to be able to arrange the inductors 1 close to one another.
  • the distance d between the longitudinal axes of the main windings 2 of two adjacent inductors 1 and la or la and lb is thereby preferably less than five times the diameter D of a
  • Return conductors 8, 10 of the inductors 1, 1a, 1b run in parallel, i. not only the feeder 8 and return conductor 10 of an inductor 1 but also all feeders 8 and all return conductors 10 are parallel to each other.
  • the inductors 1, 1a, 1b are each connected to an excitation unit 101, 102, 103. By the excitation units 101 to 103, the inductors 1, la, lb are also supplied with cooling liquid.
  • Excitation units 101 to 103 operate independently of each other and can generate an alternating current with different excitation frequency.
  • the excitation unit 101 can generate a first excitation frequency and the excitation unit 102 can generate a second excitation frequency.
  • the second excitation frequency may be approximately twice the first excitation frequency.
  • the excitation units 101 to 103 are all arranged in the same connection plane e.
  • the main winding parts 2 of adjacent inductors 1 and 1 a and 1 a and 1 b are at different distances from each other
  • Connection level e arranged. The farther away from each other
  • main windings 2 of the inductors 1 and lb are arranged at the same distance from the connection plane e.
  • the excitation unit 101 has an outer circle 104, which has a capacitor and is configured in such a way that the capacitor together with the one connected to the excitation unit 101
  • Inductor 1 at least a part of a resonant circuit, in particular one Parallel resonant circuit, forms. All excitation units 101 to 103 may have such an outer circle.
  • crucibles 110 to 112 are arranged within the inductors 1, 1a, 1b for melting metal.

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Abstract

An inductor (1) for induction heating comprises a feed line (8) and a return line (10) as well as a main winding part (2) which has at least one main winding (5) having a first winding sense. A counter-winding portion (3, 4) having a sense of winding opposite to that of the first sense of winding is contiguous to both ends of the main winding part (2). The main winding part (2) has more windings than at least one counter-winding portion (3, 4) and the counter-winding portions (3, 4), and the main winding part (2) are concentric to each other, each having a cylindrical shape. The main winding part (2) is directly connected to the counter-winding portions (3, 4) by means of a series circuit.

Description

Induktor und Induktoranordnung  Inductor and inductor arrangement
Die Erfindung betrifft einen Induktor zur Induktionserwärmung mit einem Zuleiter und einem Rückleiter sowie einem Hauptwindungsteil, der zumindest eine Hauptwindung mit einem ersten Drehsinn aufweist. The invention relates to an inductor for induction heating with a supply conductor and a return conductor and a Hauptwindungsteil having at least one main turn with a first direction of rotation.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Induktoranordnung mit zumindest zwei Induktoren zur Induktionserwärmung mit jeweils einem Zuleiter und einem Rückleiter sowie einem Hauptwindungsteil, der zumindest eine Hauptwindung mit einem ersten Drehsinn aufweist. In addition, the invention relates to an inductor arrangement with at least two inductors for induction heating, each having a supply conductor and a return conductor and a main winding part, which has at least one main winding with a first direction of rotation.
Induktoren dieser oder ähnlicher Art sind beispielsweise bekannt aus: US3, 108,169, DE11 2011 102 681 T5, DE69 319 311 T4, Inductors of this or similar type are known, for example, from: US3, 108,169, DE11 2011 102 681 T5, DE69 319 311 T4, US Pat.
US2007/0068457 AI . US2007 / 0068457 AI.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur induktiven Erwärmung mehrerer Objekte mit mehreren jeweils an eine separate Furthermore, the invention relates to a method for inductive heating of several objects with several each to a separate
Anregungseinheit angeschlossenen Induktoren. Induktoren werden für unterschiedliche industrielle Anwendungen eingesetzt, z.B. zum Aufschmelzen, Verdampfen oder zum Betrieb eines Induktionsverdampfes. Der Betrieb von benachbarten Induktoren führt oftmals zu Störungen an den Generatoren, d.h. den Anregungseinheiten, da die Induktoren magnetisch verkoppelt sind. Dadurch kommt es zu einer gegenseitigen Beeinflussung der angeschlossenen Generatoren, deren Leistung dadurch nicht mehr beliebig geregelt werden kann. Excitation unit connected inductors. Inductors are used for a variety of industrial applications, such as melting, evaporating or operating an induction evaporator. The operation of adjacent inductors often leads to disturbances on the generators, ie the excitation units, since the inductors are magnetically coupled. This leads to a mutual influence of the connected generators, the performance of which can not be controlled arbitrarily.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Induktor und eine Induktoranordnung bereit zu stellen, so dass der einwandfreie Betrieb von zwei oder mehr Induktoren, welche in geringem Abstand zueinander angeordnet sind, ermöglicht wird. The object of the present invention is to provide an inductor and an inductor arrangement, so that the proper operation of two or more inductors, which are arranged at a small distance from one another, is made possible.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch einen Induktor zur Induktionserwärmung mit einem Zuleiter und einem Rückleiter sowie einem Hauptwindungsteil, der zumindest eine According to a first aspect of the invention, the object is achieved by an inductor for induction heating with a supply conductor and a return conductor and a main winding part, the at least one
Hauptwindung mit einem ersten Drehsinn aufweist, wobei sich an den Hauptwindungsteil an beiden Enden ein Gegenwindungsabschnitt mit zum ersten Drehsinn entgegengesetzten Drehsinn anschließt. Der Main turn having a first direction of rotation, wherein the main winding part at both ends of a Gegenwindungsabschnitt connected to the first direction of rotation opposite direction of rotation followed. Of the
Hauptwindungsteil ist mit den Gegenwindungsabschnitten durch eine Reihenschaltung direkt miteinander verbunden. Die Main winding member is directly connected to the Gegenwindungsabschnitten by a series connection. The
Gegenwindungsabschnitte und der Hauptwindungsteil sind konzentrisch zueinander angeordnet. Die Gegenwindungsabschnitte und der Gegenwindungsabschnitte and the main winding part are arranged concentrically with each other. The Gegenwindungsabschnitte and the
Hauptwindungsteil weisen dabei gemeinsam eine im Wesentlichen zylindrische Form auf. Der Hauptwindungsteil weist mehr Windungen als zumindest ein Gegenwindungsabschnitt auf. Dadurch wird dem Hauptwindungsteil have together a substantially cylindrical shape. The main winding part has more turns than at least one opposite winding section. This will be the
magnetischen Feld des Hauptwindungsteils ein entgegengesetzt magnetic field of the main winding part opposite
gerichtetes Magnetfeld überlagert. Die Ausbreitung des Magnetfelds des Hauptwindungsteils wird im Außenraum des Induktors verändert, insbesondere am Ort des Gegenwindungsabschnitts. Dadurch wird das Streufeld im Außenraum des Induktors deutlich geschwächt. Die directed magnetic field superimposed. The propagation of the magnetic field of the main winding part is changed in the outer space of the inductor, in particular at the location of the Gegenwindungsabschnitts. This will do that Stray field in the outer space of the inductor weakened significantly. The
Gegeninduktivität zwischen benachbarten Induktoren wird verringert. Mutual inductance between adjacent inductors is reduced.
Der Hauptwindungsteil ist dabei vorzugsweise für die induktive The main winding part is preferably for the inductive
Erwärmung eines Körpers geeignet, insbesondere entsprechend Heating a body suitable, in particular accordingly
ausgestaltet. Vorzugsweise ist der Hauptwindungsteil so ausgestaltet, dass er einen ausreichend großen Innendurchmesser aufweist, so dass ein zur Erwärmung vorgesehener Körper darin angeordnet werden kann. designed. Preferably, the main winding member is configured to have a sufficiently large inner diameter so that a body to be heated may be disposed therein.
Zumindest ein Gegenwindungsabschnitt kann eine oder mehrere teilweise oder vollständige Windungen aufweisen. Eine oder mehrere teilweise Windungen haben den Vorteil, dass Wirkungsbereiche des At least one counter-winding section may have one or more partial or complete turns. One or more partial turns have the advantage that ranges of action of
Gegenwindungsabschnitts einstellbar sind. Eine Ausführung mit mehreren Windungen ermöglicht eine Verstärkung der Wirkung des Gegenwindungsabschnitts are adjustable. A multi-turn design allows to enhance the effect of the
Gegenwindungsabschnitts. Insbesondere kann ein Gegenwindungsabschnitts. In particular, a
Gegenwindungsabschnitt ausgelegt sein, das Streufeld im Außenraum des Induktors herabzusetzen.  Gegenwindungsabschnitt be designed to reduce the stray field in the outer space of the inductor.
Der Hauptwindungsteil, insbesondere der Hauptwindungsteil zusammen mit zumindest einem Gegenwindungsabschnitt, kann helixförmig The main winding part, in particular the main winding part together with at least one opposite winding section, can be helical
ausgestaltet sein. Alternativ kann der Hauptwindungsteil oder können Hauptwindungsteil und Gegenwindungsabschnitt einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt haben. Sowie der Hauptwindungsteil als auch der Gegenwindungsabschnitt können auch kegelförmig oder ellipsenförmig sein oder eine andere Form aufweisen. Insbesondere können der be designed. Alternatively, the main winding part or main winding part and counter winding part may have a rectangular or square cross section. As well as the Hauptwindungsteil and the Gegenwindungsabschnitt may also be conical or elliptical or have a different shape. In particular, the
Hauptwindungsteil und/oder der Gegenwindungsabschnitt so ausgebildet sein, dass sie geeignet sind zur Aufnahme eines Schmelz- oder Main winding part and / or the Gegenwindungsabschnitt be designed so that they are suitable for receiving a melt or
Verdampfertiegels. Evaporator crucible.
Außerdem ist es möglich, rechteckige oder quadratische zu erwärmende Körper mit konstantem Koppelspalt aufzunehmen. Zumindest ein Gegenwindungsabschnitt kann wenigstens den gleichen oder einen größeren Durchmesser als der Hauptwindungsteil aufweisen. Dabei sollen aber Hauptwindungsteil und die Gegenwindungsabschnitte eine im Wesentlichen zylindrische Form behalten. Durch einen größeren Durchmesser des Gegenwindungsabschnitts kann die Ausbreitung des Magnetfelds des Hauptwindungsteils im Außenraum des Induktors noch stärker verändert werden. In addition, it is possible to record rectangular or square body to be heated with constant coupling gap. At least one counter-winding section may have at least the same or a larger diameter than the main winding part. In this case, however, main winding part and the Gegenwindungsabschnitte should retain a substantially cylindrical shape. By a larger diameter of the Gegenwindungsabschnitts the propagation of the magnetic field of Hauptwindungsteils in the outer space of the inductor can be changed even more.
Der Hauptwindungsteil kann mit zumindest einem The main winding part may be provided with at least one
Gegenwindungsabschnitt durch eine Reihenschaltung verbunden sein, d.h. der Gegenwindungsabschnitt und der Hauptwindungsteil können elektrisch in Reihe geschaltet sein. Dies hat den Vorteil, dass der im  Gegenwindungsabschnitt be connected by a series circuit, i. the counter-winding section and the main winding section may be electrically connected in series. This has the advantage that the im
Hauptwindungsteil fließende Wechselstrom mit der gleichen Phasenlage auch in den Gegenwindungsabschnitt fließt, wodurch die Ausbreitung des Magnetfelds des Hauptwindungsteils im Außenraum des Induktors maximal verändert wird. Main turning portion flowing alternating current with the same phase also flows in the Gegenwindungsabschnitt, whereby the propagation of the magnetic field of the Hauptwindungsteilils in the outer space of the inductor is changed maximum.
Der Hauptwindungsteil kann mehr Windungen als zumindest ein The main winding part may have more turns than at least one
Gegenwindungsabschnitt aufweisen. Somit ist der Induktor besonders geeignet, eine induktive Erwärmung durchzuführen. Having Gegenwindungsabschnitt. Thus, the inductor is particularly suitable to perform an inductive heating.
Der Zuleiter und der Rückleiter können parallel, insbesondere The feeder and the return conductor can be parallel, in particular
abschnittsweise mit einem Abstand kleiner 1 cm, geführt sein. sections with a distance less than 1 cm, be guided.
Insbesondere kann der Abstand zwischen Zuleiter und Rückleiter In particular, the distance between feeder and return conductor
möglichst klein ausgeführt sein. Zwischen dem Zuleiter und dem be made as small as possible. Between the Zuleiter and the
Rückleiter kann ein Isolator angeordnet sein. Allerdings ist ein anderer Isolator als Luft oder Vakuum nicht zwingend erforderlich. Return conductor may be arranged an insulator. However, an isolator other than air or vacuum is not mandatory.
Durch die parallele Führung von Zuleiter und Rückleiter kann die Due to the parallel guidance of feeder and return conductor, the
Zuleitungslänge begrenzt werden. Dadurch entstehen weniger Streufelder und entsprechend weniger Verluste in der Zuleitung. Durch einen geringen Abstand zwischen Zuleiter und Rückleiter kann die Induktivität der Supply line length to be limited. This results in fewer stray fields and correspondingly fewer losses in the supply line. By a small distance between supply conductor and return conductor, the inductance of the
Zuleitung minimiert werden. Das Streufeld kann verringert werden. Supply line can be minimized. The stray field can be reduced.
Ebenfalls können die Spannungsverluste verringert werden. Weiterhin kann eine Begrenzung des unerwünschten Feldes der Zuleitungen auf einem möglichst kleinen Raum erfolgen. Durch die Verwendung eines Isolators können Überschläge vermieden werden. Insbesondere kann durch die Verwendung eines Isolators ein definierter Abstand zwischen Zuleiter und Rückleiter realisiert werden. Also, the voltage losses can be reduced. Furthermore, a limitation of the unwanted field of the leads can be done in the smallest possible space. By using an insulator, flashovers can be avoided. In particular, by using an insulator, a defined distance between the feed conductor and the return conductor can be realized.
Der Zuleiter und/oder der Rückleiter können mit einem The feeder and / or the return conductor can with a
Gegenwindungsabschnitt durch einen Induktorabschnitt verbunden sein, der sich parallel zur Längsachse des Hauptwindungsteils erstreckt. Gegenwindungsabschnitt be connected by an inductor portion which extends parallel to the longitudinal axis of the main winding part.
Insbesondere kann sich der Induktorabschnitt etwa rechtwinklig zu dem Zuleiter und/oder dem Rückleiter erstrecken. In particular, the inductor section may extend approximately at right angles to the supply conductor and / or the return conductor.
Dabei kann der Induktorabschnitt außerhalb des Hauptwindungsteils angeordnet sein. Somit kann der zu erwärmende Körper innerhalb des Hauptwindungsteils angeordnet werden, ohne dass der Induktorabschnitt stört. In this case, the inductor section can be arranged outside the main winding part. Thus, the body to be heated can be disposed inside the main winding part without disturbing the inductor portion.
Der Induktor kann eine Beschichtung zur Vermeidung von Korrosion aufweisen. Insbesondere kann es sich bei der Beschichtung um ein The inductor may have a coating to prevent corrosion. In particular, the coating may be a
Polymer handeln. Act polymer.
Der Induktor kann aus einem Rohr ausgebildet sein. Dadurch ist er geeignet, von Kühlflüssigkeit, insbesondere Kühlwasser, durchströmt zu werden. Joule'sche Verluste können in diesem Fall durch das Kühlwasser abgeführt werden. Der Induktor kann aus Kupfer ausgebildet sein. Der ohmsche Widerstand des Induktors wird dadurch minimiert. Die Joule'schen Verluste im The inductor may be formed of a tube. As a result, it is suitable for flowing through coolant, in particular cooling water. Joule losses can be dissipated in this case by the cooling water. The inductor may be formed of copper. The ohmic resistance of the inductor is thereby minimized. The Joule losses in the
Kühlwasser des Induktors können dadurch minimiert werden. Cooling water of the inductor can be minimized.
An den Enden des Zuleiters und des Rückleiters kann jeweils ein Anschluss zur Verbindung mit einer Anregungseinheit vorgesehen sein. Dabei kann die Anregungseinheit auch eine Vorrichtung zum Zuführen von At the ends of the feeder and the return conductor can be provided in each case a connection for connection to an excitation unit. In this case, the excitation unit and a device for supplying
Kühlflüssigkeit, insbesondere Kühlwasser, aufweisen. Entsprechend können die Anschlüsse zur Verbindung mit einer Anregungseinheit auch als Kühlflüssigkeitsanschlüsse ausgebildet sein. Coolant, in particular cooling water, have. Accordingly, the connections for connection to an excitation unit can also be designed as cooling fluid connections.
Über die Anschlüsse kann der Induktor an einen Generator, insbesondere eine Anregungseinheit, angeschlossen werden. Er kann somit über die Anschlüsse sowohl mit Wechselstrom als auch mit Kühlwasser versorgt werden. About the terminals of the inductor to a generator, in particular an excitation unit, are connected. It can thus be supplied via the connections both with alternating current and with cooling water.
In den Rahmen der Erfindung fällt außerdem eine Induktoranordnung mit zumindest zwei Induktoren zur Induktionserwärmung mit jeweils einem Zuleiter und einem Rückleiter sowie einem Hauptwindungsteil, der zumindest eine Hauptwindung mit einem ersten Drehsinn aufweist, an den sich an zumindest einem Ende ein Gegenwindungsabschnitt mit zum ersten Drehsinn entgegengesetzten Drehsinn anschließt, wobei die In the scope of the invention also includes an inductor arrangement with at least two inductors for induction heating, each with a supply conductor and a return conductor and a Hauptwindungsteil having at least one main turn with a first direction of rotation to which at least one end of a Gegenwindungsabschnitt opposite to the first direction of rotation Turning connects, with the
Induktoren jeweils an eine Anregungseinheit angeschlossen sind und ihre Achsen vorzugsweise einen Abstand zueinander von weniger als den 5- fachen Wert des Durchmessers oder der Länge eines Induktors aufweisen, je nachdem, welcher Wert größer ist. Mit dem Durchmesser ist der Inductors are each connected to an excitation unit and their axes preferably have a mutual distance of less than 5 times the value of the diameter or the length of an inductor, whichever is greater. With the diameter is the
Durchmesser des Hauptwindungsteils gemeint. Bei der Länge des Meant diameter of the main winding part. At the length of the
Induktors handelt es sich um die axiale Länge des Induktors einschließlich des Gegenwindungsabschnitts und einschließlich der Länge des Inductor is the axial length of the inductor including the counterwinding section and including the length of the inductor
Hauptwindungsteils in axialer Richtung Mit einer solchen Induktoranordnung ist es möglich, die Induktoren relativ nahe beieinander anzuordnen, ohne dass die Anregungseinheiten, die an die Induktoren angeschlossen sind, wesentlich beeinflusst werden. Die Leistung der Anregungseinheiten bleibt dadurch regelbar. Main windings in the axial direction With such an inductor arrangement, it is possible to arrange the inductors relatively close to one another without significantly affecting the excitation units connected to the inductors. The performance of the excitation units remains controllable.
Wenigstens einer der Induktoren kann als erfindungsgemäßer Induktor ausgebildet sein, d.h. an beiden Enden des Hauptwindungsteils einen Gegenwindungsabschnitt aufweisen. At least one of the inductors may be designed as an inductor according to the invention, i. have a Gegenwindungsabschnitt at both ends of the main winding part.
Die Zu- und Rückleiter der zumindest zwei Induktoren können parallel zueinander verlaufen. Dadurch können die Vorteile erzielt werden, die auch erzielt werden, wenn die Zu- und Rückleitung eines Induktors parallel zueinander verlaufen. The supply and return conductors of the at least two inductors can run parallel to one another. Thereby, the advantages can be achieved, which are also achieved when the supply and return of an inductor parallel to each other.
Die Anschlüsse von zumindest zwei Induktoren können in einer The connections of at least two inductors can be in one
Anschlussebene angeordnet sein. Insbesondere können die Be arranged connection level. In particular, the
Hauptwindungsteile von zumindest zwei Induktoren mit dem gleichen Abstand zur Anschlussebene angeordnet sein. Eine Anschlussebene ist eine gedachte Fläche, die sich am Beginn der Zuleitung oder am Ende der Rückleitung eines Induktors befindet. Der Abstand von der Main windings of at least two inductors with the same distance to the connection plane to be arranged. A connection plane is an imaginary surface located at the beginning of the feed line or at the end of the return line of an inductor. The distance from the
Anschlussebene zum Hauptwindungsteil des Induktors kann gleich oder kleiner als die Länge der Zuleitung oder Rückleitung sein. Terminal level to Hauptwindungsteil the inductor may be equal to or less than the length of the supply line or return line.
Alternativ oder zusätzlich können die Hauptwindungsteile von zumindest zwei Induktoren mit unterschiedlichem Abstand zur Anschlussebene angeordnet sein. Alternatively or additionally, the main winding parts of at least two inductors may be arranged at different distances from the connection plane.
Zumindest eine Anregungseinheit kann einen Außenkreis aufweisen, der zumindest einen Kondensator aufweist und derart ausgestaltet ist, dass der Kondensator zusammen mit dem an die Anregungseinheit At least one excitation unit may have an outer circuit, which has at least one capacitor and is configured such that the capacitor together with the to the excitation unit
angeschlossenen Induktor zumindest einen Teil eines Schwingkreises, insbesondere eines Parallelschwingkreises, bildet. Der Betrieb des connected inductor at least part of a resonant circuit, in particular a parallel resonant circuit forms. Operation of the
Induktors in einem Schwingkreis, insbesondere in einem Inductor in a resonant circuit, in particular in one
Parallelschwingkreis, ermöglicht es, dass die Anregungseinheit einen kleineren Strom als den Induktorstrom liefern muss. Parallel resonant circuit, allows the excitation unit to supply a smaller current than the inductor current.
Die Anregungseinheiten, die benachbarten Induktoren zugeordnet sind, können derart ausgestaltet sein, dass die benachbarten Induktoren bei verschiedenen Frequenzen arbeiten. Dabei kann die Frequenz der einen Anregungseinheit etwa das Doppelte der Frequenz der anderen The excitation units associated with adjacent inductors may be configured such that the adjacent inductors operate at different frequencies. The frequency of one excitation unit can be about twice the frequency of the other
Anregungseinheit betragen. Alternativ kann die Frequenz der einen Excitation unit amount. Alternatively, the frequency of the one
Anregungseinheit mehr als das Doppelte der Frequenz der anderen Excitation unit more than twice the frequency of others
Anregungseinheit betragen, insbesondere mehr als das 2,5-fache, oder vorteilhafterweise mehr als das Dreifache der Frequenz der anderen Excitation unit, in particular more than 2.5 times, or advantageously more than three times the frequency of the other
Anregungseinheit betragen Excitation unit amount
Die Anregungseinheit kann so ausgestaltet sein, bei einer The excitation unit can be configured in such a way
Anregungsfrequenz zu arbeiten, die der Resonanzfrequenz des Excitation frequency to work, the resonance frequency of the
Schwingkreises entspricht. Die Frequenz kann dabei typischerweise im Bereich zwischen 2 kHz und 50 kHz liegen, insbesondere zwischen 5 kHz und 25 kHz. Besonders bevorzugt kann die Frequenz bei exakt 8,2 kHz oder 22 kHz liegen. Resonant circuit corresponds. The frequency may typically be in the range between 2 kHz and 50 kHz, in particular between 5 kHz and 25 kHz. Particularly preferably, the frequency can be at exactly 8.2 kHz or 22 kHz.
Wenn die Anregungsfrequenz der Resonanzfrequenz des Schwingkreises entspricht, muss die Anregungseinheit bei der Resonanzfrequenz nur die Wirkleistung liefern, die zur Erwärmung erforderlich ist. Die Blindleistung zum Aufbau des elektromagnetischen Feldes liefert der Schwingkreis selbst. If the excitation frequency corresponds to the resonant frequency of the resonant circuit, the excitation unit at the resonant frequency only has to deliver the active power required for heating. The reactive power to build up the electromagnetic field is provided by the resonant circuit itself.
Innerhalb der Induktoren, insbesondere innerhalb des Hauptwindungsteils, können Tiegel zum Aufschmelzen und insbesondere zum Verdampfen von Metall angeordnet sein. In den Rahmen der Erfindung fällt außerdem ein Verfahren zum induktiven Erwärmen mehrerer Objekte mit mehreren jeweils an eine separate Anregungseinheit angeschlossenen Induktoren, wobei die Within the inductors, in particular within the main winding part, crucibles may be arranged for melting and in particular for evaporating metal. The scope of the invention also includes a method for inductively heating a plurality of objects with a plurality of inductors each connected to a separate excitation unit, wherein the
Induktoren jeweils einen Zuleiter und einen Rückleiter sowie einen Inductors in each case a supply conductor and a return conductor and a
Hauptwindungsteil aufweisen, der zumindest eine Hauptwindung mit einem ersten Drehsinn aufweist. Dabei wird eine erste Anregungseinheit bei einer Frequenz betrieben und eine zweite Anregungseinheit wird bei einer zweiten, von der ersten Frequenz abweichenden Frequenz betrieben. Die zweite Frequenz kann zumindest das Zweifache der ersten Frequenz sein. Insbesondere kann die erste Frequenz in einem Bereich 2 bis 15 kHz, vorzugsweise von 5 bis 10 kHz, ganz besonders bevorzugt exakt bei 8,2 kHz liegen. Die zweite Frequenz kann im Bereich 15 bis 50 kHz, Main turning part having at least one main turn with a first direction of rotation. In this case, a first excitation unit is operated at a frequency and a second excitation unit is operated at a second frequency deviating from the first frequency. The second frequency may be at least twice the first frequency. In particular, the first frequency in a range 2 to 15 kHz, preferably from 5 to 10 kHz, most preferably exactly at 8.2 kHz. The second frequency can be in the range 15 to 50 kHz,
insbesondere 18 bis 25 kHz, vorzugsweise exakt bei 22 kHz liegen. in particular 18 to 25 kHz, preferably exactly at 22 kHz.
Es können zwei benachbarte Induktoren bei unterschiedlichen Frequenzen betrieben werden. Wenn die Induktoren als erfindungsgemäße Induktoren ausgebildet sind, können die Induktoren bei unterschiedlichen Frequenzen betrieben werden, ohne sich gegenseitig wesentlich zu beeinflussen. Two adjacent inductors can be operated at different frequencies. If the inductors are designed as inductors according to the invention, the inductors can be operated at different frequencies without significantly influencing each other.
Zumindest zwei Induktoren können abwechselnd bei unterschiedlichen Frequenzen betrieben werden. At least two inductors can be operated alternately at different frequencies.
Induktoren, die mit dem gleichen Abstand zur Anschlussebene angeordnet sind, können bei der gleichen Frequenz betrieben werden. Inductors, which are arranged at the same distance from the connection plane, can be operated at the same frequency.
Induktoren, deren Hauptwindungsteile mit unterschiedlichem Abstand zur Anschlussebene angeordnet sind, können bei unterschiedlichen Inductors, whose main winding parts are arranged at different distances from the connection plane, can be at different
Frequenzen betrieben werden. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, sowie aus den Ansprüchen. Die dort gezeigten Frequencies are operated. Further features and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description and exemplary embodiments of the invention, with reference to the figures of the drawing, the essential details of the invention shows, and from the claims. The ones shown there
Merkmale sind nicht notwendig maßstäblich zu verstehen und derart dargestellt, dass die erfindungsgemäßen Besonderheiten deutlich sichtbar gemacht werden können. Die verschiedenen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen bei Varianten der Erfindung verwirklicht sein. Features are not necessarily to scale and presented in such a way that the features of the invention can be made clearly visible. The various features may be implemented individually for themselves or for a plurality of combinations in variants of the invention.
In der schematischen Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In the schematic drawing embodiments of the invention are illustrated and explained in more detail in the following description.
Es zeigen : Show it :
Fig. 1 eine Ausführungsform eines Induktors in einer Fig. 1 shows an embodiment of an inductor in one
perspektivischen Darstellung;  perspective view;
Fig. 2 eine Draufsicht auf den Induktor gemäß der Figur 1 ; FIG. 2 shows a plan view of the inductor according to FIG. 1; FIG.
Fig. 3 eine Induktoranordnung. Fig. 3 is an inductor.
Die Figur 1 zeigt einen Induktor 1 mit einem Hauptwindungsteil 2 und zwei Gegenwindungsabschnitten 3, 4. Der Hauptwindungsteil 2 weist Hauptwindungen 5 mit einem ersten Drehsinn auf. Die 1 shows an inductor 1 with a main winding part 2 and two Gegenwindungsabschnitten 3, 4. The main winding part 2 has main windings 5 with a first direction of rotation. The
Gegenwindungsabschnitte 3, 4 weisen den entgegengesetzten Drehsinn auf. Die Gegenwindungsabschnitte 3, 4 befinden sich an den Gegenwindungsabschnitte 3, 4 have the opposite direction of rotation. The Gegenwindungsabschnitte 3, 4 are located at the
gegenüberliegenden Enden des Hauptwindungsteils 2. Im gezeigten opposite ends of the main winding part 2. In the shown
Ausführungsbeispiel weisen die Hauptwindungen 5 des Hauptwindungsteils 2 und die Gegenwindungsabschnitte 3, 4 denselben Durchmesser auf. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Gegenwindungsabschnitte 3, 4 einen größeren Durchmesser aufweisen als die Hauptwindung 5 des Hauptwindungsteils 2. Dabei sollen aber der Hauptwindungsteil 2 und die Gegenwindungsabschnitte 3, 4 eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweisen. Der Induktor 1 weist eine Länge I auf, die den Embodiment, the main windings 5 of the main winding part 2 and the Gegenwindungsabschnitte 3, 4 have the same diameter. However, it is also conceivable that the Gegenwindungsabschnitte 3, 4 a larger diameter than the main winding 5 of the main winding part 2. However, the main winding part 2 and the Gegenwindungsabschnitte 3, 4 have a substantially cylindrical shape. The inductor 1 has a length I, which is the
Hauptwindungsteil 2 und die Gegenwindungsabschnitte 3, 4 umfasst. Main winding part 2 and the Gegenwindungsabschnitte 3, 4 comprises.
Die Gegenwindungsabschnitte 3, 4 weisen im gezeigten The Gegenwindungsabschnitte 3, 4 show in the shown
Ausführungsbeispiel eine nahezu vollständige Windung auf. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Gegenwindungsabschnitte 3, 4 nur einen Teil einer Windung aufweisen. Embodiment an almost complete turn. However, it is also conceivable that the Gegenwindungsabschnitte 3, 4 have only a portion of a turn.
Die Gegenwindungsabschnitte 3, 4 sind in einer elektrischen The Gegenwindungsabschnitte 3, 4 are in an electrical
Reihenschaltung mit dem Hauptwindungsteil 2 verbunden. Dies wird dadurch erreicht, dass die Gegenwindungsabschnitte 3, 4 mit dem Series connection connected to the main winding part 2. This is achieved in that the Gegenwindungsabschnitte 3, 4 with the
Hauptwindungsteil 5 durch Induktorabschnitte 6, 7 verbunden sind, die eine Umlenkung um 180° bewirken. Main winding part 5 are connected by inductor sections 6, 7, which cause a deflection by 180 °.
Der Gegenwindungsabschnitt 4 ist mit einem Zuleiter 8 und der The Gegenwindungsabschnitt 4 is connected to a feeder 8 and the
Gegenwindungsabschnitt 3 ist über einen Induktorabschnitt 9 mit dem Rückleiter 10 verbunden. Der Induktorabschnitt 9 verläuft im Gegenwindungsabschnitt 3 is connected via an inductor section 9 to the return conductor 10. The inductor section 9 runs in
Wesentlichen senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Rückleiters 10 und außerhalb des Hauptwindungsteils 5. Der Zuleiter 8 und der Rückleiter 10 sind an Anschlüsse 11, 12 angeschlossen, die zum Anschluss an eine Anregungseinheit aber auch zum Anschluss an einen Kühlmittelkreislauf dienen. The feed conductor 8 and the return conductor 10 are connected to terminals 11, 12, which are used for connection to an excitation unit but also for connection to a coolant circuit substantially perpendicular to the extension direction of the return conductor 10 and outside of the main winding part.
Insbesondere aus der Figur 2, die eine Draufsicht auf die Figur 1 zeigt, ist zu erkennen, dass der Zuleiter 8 und der Rückleiter 10 nahe beieinander angeordnet sind und zu einem wesentlichen Teil parallel zueinander verlaufen. Außerdem ist zu erkennen, dass die Gegenwindungsabschnitte 3, 4 und der Hauptwindungsteil 2 konzentrisch zueinander angeordnet sind. In einem Innenraum 13 kann ein zu erwärmender Körper oder ein Schmelztiegel angeordnet werden. In particular, from the figure 2, which shows a plan view of the figure 1, it can be seen that the feeder 8 and the return conductor 10 are arranged close to each other and extend to a substantial part parallel to each other. In addition, it can be seen that the Gegenwindungsabschnitte 3, 4 and the Hauptwindungsteil 2 arranged concentrically to each other are. In an interior 13, a body to be heated or a crucible can be arranged.
Zwischen dem Zuleiter 8 und dem Rückleiter 10 kann ein Isolator 14 angeordnet sein. Außerdem ist den Figuren 1 und 2 zu entnehmen, dass der Hauptwindungsteil 2 gemeinsam mit den Gegenwicklungsabschnitten 3, 4 im Wesentlichen zylindrisch ausgestaltet ist. Der Hauptwindungsteil 2 weist mehr Windungen auf als die Gegenwindungsabschnitte 3, 4. Sowohl der Induktorabschnitt 9 als auch der Induktorabschnitt 15, über den der Zuleiter 8 mit dem Gegenwindungsabschnitt 4 verbunden ist, verlaufen parallel zur Längsachse des Hauptwindungsteils 2. Between the feeder 8 and the return conductor 10, an insulator 14 may be arranged. In addition, it can be seen from FIGS. 1 and 2 that the main winding part 2, together with the counter-winding sections 3, 4, is essentially cylindrical. The main winding part 2 has more turns than the opposite winding sections 3, 4. Both the inductor section 9 and the inductor section 15, via which the feeder 8 is connected to the counterwinding section 4, run parallel to the longitudinal axis of the main winding part 2.
Die Figur 3 zeigt eine Induktoranordnung 100, die im gezeigten FIG. 3 shows an inductor arrangement 100 which is shown in FIG
Ausführungsbeispiel drei Induktoren 1, la, lb aufweist. Die Induktoren 1, la, lb sind ausgebildet wie in der Figur 1 dargestellt. Sie könnten jedoch auch so ausgebildet sein, dass lediglich ein Gegenwindungsabschnitt an einem Ende des Hauptwindungsteils 5 vorgesehen ist. Außerdem können die Induktoren 1, la, lb unterschiedlich ausgebildet sein, d.h. es kann beispielsweise ein Induktor 1 vorgesehen sein, der zwei Embodiment three inductors 1, la, lb has. The inductors 1, 1a, 1b are formed as shown in FIG. However, they could also be designed so that only one Gegenwindungsabschnitt is provided at one end of Hauptwindungsteils 5. In addition, the inductors 1, 1a, 1b may be formed differently, i. For example, it may be provided an inductor 1, the two
Gegenwindungsabschnitte an gegenüberliegenden Enden des Gegenwindungsabschnitte at opposite ends of the
Hauptwindungsteils aufweist. Weiterhin kann ein Induktor vorgesehen sein, der lediglich an einem Ende des Hauptwindungsteils einen Main windings has. Furthermore, an inductor may be provided which only at one end of the main winding part a
Gegenwindungsabschnitt aufweist und es kann beispielsweise ein dritter Induktor vorgesehen sein, der keinen Gegenwindungsabschnitt aufweist. Hier sind beliebige Variationen möglich. Zumindest einer der Induktoren sollte jedoch zumindest einen Gegenwindungsabschnitt aufweisen, um das Streufeld zu reduzieren und die Induktoren 1 nahe beieinander anordnen zu können. Has Gegenwindungsabschnitt and it may for example be provided a third inductor having no Gegenwindungsabschnitt. Here are any variations possible. However, at least one of the inductors should have at least one counter-winding section in order to reduce the stray field and to be able to arrange the inductors 1 close to one another.
Der Abstand d zwischen den Längsachsen der Hauptwindungsteile 2 zweier benachbarter Induktoren 1 und la bzw. la und lb beträgt dabei vorzugsweise weniger als das Fünffache des Durchmessers D eines The distance d between the longitudinal axes of the main windings 2 of two adjacent inductors 1 and la or la and lb is thereby preferably less than five times the diameter D of a
Hauptwindungsteils 2 eines Induktors 1, la, lb oder der Länge I eines Induktors 1. Main winding part 2 of an inductor 1, la, lb or the length I of an inductor first
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist zu sehen, dass die Zu- und In the illustrated embodiment, it can be seen that the supply and
Rückleiter 8, 10 der Induktoren 1, la, lb parallel verlaufen, d.h. nicht nur der Zuleiter 8 und Rückleiter 10 eines Induktors 1 sondern auch sämtliche Zuleiter 8 und sämtliche Rückleiter 10 verlaufen parallel zueinander. Die Induktoren 1, la, lb sind jeweils an eine Anregungseinheit 101, 102, 103 angeschlossen. Durch die Anregungseinheiten 101 bis 103 werden die Induktoren 1, la, lb auch mit Kühlflüssigkeit versorgt. Die Return conductors 8, 10 of the inductors 1, 1a, 1b run in parallel, i. not only the feeder 8 and return conductor 10 of an inductor 1 but also all feeders 8 and all return conductors 10 are parallel to each other. The inductors 1, 1a, 1b are each connected to an excitation unit 101, 102, 103. By the excitation units 101 to 103, the inductors 1, la, lb are also supplied with cooling liquid. The
Anregungseinheiten 101 bis 103 arbeiten unabhängig voneinander und können einen Wechselstrom mit unterschiedlicher Anregungsfrequenz erzeugen. Dabei kann beispielsweise die Anregungseinheit 101 eine erste Anregungsfrequenz erzeugen und die Anregungseinheit 102 eine zweite Anregungsfrequenz erzeugen. Die zweite Anregungsfrequenz kann insbesondere etwa das Doppelte von der ersten Anregungsfrequenz sein. Insbesondere können die Anregungseinheiten 101 bis 103 Excitation units 101 to 103 operate independently of each other and can generate an alternating current with different excitation frequency. In this case, for example, the excitation unit 101 can generate a first excitation frequency and the excitation unit 102 can generate a second excitation frequency. In particular, the second excitation frequency may be approximately twice the first excitation frequency. In particular, the excitation units 101 to 103
unterschiedliche Anregungsfrequenzen erzeugen. generate different excitation frequencies.
Die Anregungseinheiten 101 bis 103 sind alle in derselben Anschlussebene e angeordnet Die Hauptwindungsteile 2 von benachbarten Induktoren 1 und la sowie la und lb sind mit unterschiedlichem Abstand zur The excitation units 101 to 103 are all arranged in the same connection plane e. The main winding parts 2 of adjacent inductors 1 and 1 a and 1 a and 1 b are at different distances from each other
Anschlussebene e angeordnet. Die weiter entfernt voneinander Connection level e arranged. The farther away from each other
angeordneten Hauptwindungsteile 2 der Induktoren 1 und lb sind in gleichem Abstand zur Anschlussebene e angeordnet. arranged main windings 2 of the inductors 1 and lb are arranged at the same distance from the connection plane e.
Die Anregungseinheit 101 weist einen Außenkreis 104 auf, der einen Kondensator aufweist und derart ausgestaltet ist, dass der Kondensator zusammen mit dem an die Anregungseinheit 101 angeschlossenen The excitation unit 101 has an outer circle 104, which has a capacitor and is configured in such a way that the capacitor together with the one connected to the excitation unit 101
Induktor 1 zumindest einen Teil eines Schwingkreises, insbesondere eines Parallelschwingkreises, bildet. Alle Anregungseinheiten 101 bis 103 können einen solchen Außenkreis aufweisen. Inductor 1 at least a part of a resonant circuit, in particular one Parallel resonant circuit, forms. All excitation units 101 to 103 may have such an outer circle.
Angedeutet ist in der Figur 3, dass innerhalb der Induktoren 1, la, lb Tiegel 110 bis 112 zum Aufschmelzen von Metall angeordnet sind. It is indicated in FIG. 3 that crucibles 110 to 112 are arranged within the inductors 1, 1a, 1b for melting metal.

Claims

Patentansprüche claims
1. Induktor (1, la, lb) zur Induktionserwärmung mit einem Zuleiter (8) und einem Rückleiter (10) sowie einem Hauptwindungsteil (2), der zumindest eine Hauptwindung (5) mit einem ersten Drehsinn aufweist, wobei sich an den Hauptwindungsteil (2) an beiden Enden ein Gegenwindungsabschnitt (3, 4) mit zum ersten Drehsinn entgegengesetztem Drehsinn anschließt und der Hauptwindungsteil (2) mehr Windungen als zumindest ein Gegenwindungsabschnitt (3, 4) aufweist, und wobei die Gegenwindungsabschnitte (3, 4) und der Hauptwindungsteil (2) konzentrisch zueinander angeordnet sind und sie gemeinsam eine zylindrische Form aufweisen, dadurch 1. inductor (1, la, lb) for induction heating with a supply conductor (8) and a return conductor (10) and a Hauptwindungsteil (2) having at least one main turn (5) with a first direction of rotation, wherein to the Hauptwindungsteil ( 2) connects at both ends a Gegenwindungsabschnitt (3, 4) with opposite to the first direction of rotation rotation and the Hauptwindungsteil (2) more turns than at least one Gegenwindungsabschnitt (3, 4), and wherein the Gegenwindungsabschnitte (3, 4) and the Hauptwindungsteil (2) are arranged concentrically with each other and together they have a cylindrical shape, characterized
gekennzeichnet, dass der Hauptwindungsteil (2) mit den  characterized in that the main winding part (2) with the
Gegenwindungsabschnitten (3, 4) durch eine Reihenschaltung direkt miteinander verbunden ist.  Gegenwindungsabschnitten (3, 4) is connected directly to each other by a series connection.
2. Induktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 2. An inductor according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass zumindest ein Gegenwindungsabschnitt (3, 4) eine oder mehrere teilweise oder vollständige Windungen aufweist.  in that at least one counter-winding section (3, 4) has one or more partial or complete turns.
3. Induktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 3. An inductor according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass der Hauptwindungsteil (2), insbesondere der Hauptwindungsteil (2) zusammen mit zumindest einem  in that the main winding part (2), in particular the main winding part (2) together with at least one
Gegenwindungsabschnitt (3, 4), helixförmig ausgestaltet ist.  Gegenwindungsabschnitt (3, 4), designed helically.
4. Induktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 4. An inductor according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass zumindest ein Gegenwindungsabschnitt (3, 4) wenigstens den gleichen oder einen größeren Durchmesser als der Hauptwindungsteil (2) aufweist. in that at least one counter-winding section (3, 4) has at least the same or a larger diameter than the main winding part (2).
5. Induktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptwindungsteil (2) mit den 5. An inductor according to one of the preceding claims, characterized in that the main winding part (2) with the
Gegenwindungsabschnitten (3, 4) durch Induktorabschnitte 6, 7 verbunden ist, die eine Umlenkung um 180° bewirken.  Gegenwindungsabschnitten (3, 4) is connected by inductor sections 6, 7, which cause a deflection by 180 °.
6. Induktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 6. An inductor according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass ein Gegenwindungsabschnitt (4) mit einem Zuleiter (8) und der andere Gegenwindungsabschnitt (3) über einen Induktorabschnitt (9) mit dem Rückleiter 10 verbunden ist, wobei insbesondere der Induktorabschnitt (9) im Wesentlichen senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Rückleiters (10) und außerhalb des Hauptwindungsteils (5) verläuft.  in that a counterwinding section (4) is connected to a supply conductor (8) and the other counterwinding section (3) is connected to the return conductor 10 via an inductor section (9), wherein in particular the inductor section (9) is substantially perpendicular to the extension direction of the return conductor (10 ) and outside the main winding part (5).
7. Induktoranordnung (10) mit zumindest zwei Induktoren (1, la, lb) zur Induktionserwärmung mit jeweils einem Zuleiter (8) und einem Rückleiter (10) sowie einem Hauptwindungsteil (2), der zumindest eine Hauptwindung (5) mit einem ersten Drehsinn aufweist, an den sich an zumindest einem Ende ein Gegenwindungsabschnitt (3, 4) mit zum ersten Drehsinn entgegengesetztem Drehsinn anschließt, wobei die Induktoren (1) jeweils an eine Anregungseinheit (101 - 103) angeschlossen sind und ihre Achsen vorzugsweise einen 7. inductor arrangement (10) with at least two inductors (1, la, lb) for induction heating, each having a feed conductor (8) and a return conductor (10) and a main winding part (2), the at least one main turn (5) with a first direction of rotation has, at at least one end of a Gegenwindungsabschnitt (3, 4) followed by the first direction of rotation opposite direction of rotation, wherein the inductors (1) are each connected to an excitation unit (101 - 103) and their axes preferably one
Abstand (d) zueinander von weniger als dem fünffachen Wert des Durchmessers (D) eines Hauptwindungsteils (2) oder der Länge eines Induktors (1) aufweisen, je nachdem, welcher Wert größer ist.  Distance (d) to each other of less than five times the diameter (D) of a main winding part (2) or the length of an inductor (1), whichever is greater.
8. Induktoranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Induktor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist. 8. inductor arrangement according to claim 7, characterized in that at least one inductor (1) according to one of claims 1 to 6 is formed.
9. Induktoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse (11, 12) von zumindest zwei Induktoren (1) in einer Anschlussebene (e) angeordnet sind. 9. inductor arrangement according to one of the preceding claims 7 to 8, characterized in that the terminals (11, 12) of at least two inductors (1) are arranged in a connection plane (e).
10. Induktoranordnung nach einem der vorhergehenden 10. inductor arrangement according to one of the preceding
Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die  Claims 7 to 9, characterized in that the
Hauptwindungsteile (2) von zumindest zwei Induktoren (1) mit dem gleichen Abstand zur Anschlussebene (e) angeordnet sind.  Main windings (2) of at least two inductors (1) are arranged at the same distance from the terminal level (e).
11. Induktoranordnung nach einem der vorhergehenden 11. inductor arrangement according to one of the preceding
Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die  Claims 7 to 10, characterized in that the
Hauptwindungsteile (2) von zumindest zwei Induktoren (1) mit unterschiedlichem Abstand zur Anschlussebene (e) angeordnet sind.  Main windings (2) of at least two inductors (1) are arranged at different distances from the connection plane (e).
12. Induktoranordnung nach einem der vorhergehenden 12. inductor arrangement according to one of the preceding
Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Anregungseinheit (101 - 103) einen Außenkreis (104) aufweist, der zumindest einen Kondensator aufweist, und derart ausgestaltet ist, dass der Kondensator zusammen mit dem an die Anregungseinheit (101 - 103) angeschlossenen Induktor (1) zumindest einen Teil eines Schwingkreises, insbesondere eines Parallelschwingkreises, bildet.  Claims 7 to 11, characterized in that at least one excitation unit (101 - 103) has an outer circle (104) having at least one capacitor, and is configured such that the capacitor together with the one to the excitation unit (101 - 103) Inductor (1) forms at least part of a resonant circuit, in particular a parallel resonant circuit.
13. Induktoranordnung nach einem der vorhergehenden 13. inductor arrangement according to one of the preceding
Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die  Claims 7 to 12, characterized in that the
Anregungseinheiten (101 - 103), die benachbarten Induktoren (1, la, lb) zugeordnet sind, derart ausgestaltet sind, dass die  Excitation units (101 - 103) associated with adjacent inductors (1, 1a, 1b) are designed such that the
benachbarten Induktoren (1, la, lb) bei verschiedenen Frequenzen arbeiten. neighboring inductors (1, la, lb) operate at different frequencies.
14. Induktoranordnung nach einem der vorhergehenden 14. inductor arrangement according to one of the preceding
Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die  Claims 7 to 13, characterized in that the
Anregungseinheit (101 - 103) ausgestaltet ist, bei einer  Excitation unit (101 - 103) is configured at a
Anregungsfrequenz zu arbeiten, die der Resonanzfrequenz des Schwingkreises entspricht.  To operate excitation frequency corresponding to the resonant frequency of the resonant circuit.
15. Verfahren zum induktiven Erwärmen mehrerer Objekte mit mehreren jeweils an eine separate Anregungseinheit (101 - 103) angeschlossenen Induktoren (1, la, lb) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere nach einem der vorhergehenden 15. A method for inductively heating a plurality of objects with a plurality of in each case to a separate excitation unit (101 - 103) connected inductors (1, la, lb) according to the preamble of claim 1, in particular according to one of the preceding
Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste  Claims 1 to 6, characterized in that a first
Anregungseinheit (101 - 103) bei einer ersten Frequenz betrieben wird und eine zweite Anregungseinheit (101 - 103) bei einer von der ersten Frequenz abweichenden zweiten Frequenz betrieben wird.  Excitation unit (101 - 103) is operated at a first frequency and a second excitation unit (101 - 103) is operated at a different frequency from the first frequency.
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