DE566925C - Verfahren zum Betrieb elektrischer Induktionsoefen - 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 eine

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.

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 dem

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.

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.

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 Wert

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.

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.

Abb. 3 ist ein Schema, das die Verbindung der Ofenspule mit dem Speisekreis zeigt.

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.

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.

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.

Claims (3)

Patentansprüche:

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.

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 Windungen

(4) verbunden ist und als Abzweigpunkt dient.

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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen