<Desc/Clms Page number 1>
" Perfectionnements apportés aux fours électriques, notam- ment aux fours à induction ".
L'invention est relative aux fours électriques et elle concerne plus spécialement (parce que o'est dans leur cas que son appliation pa- rait devoir offrir le plus d'intérêt), mais non exclusivement, parmi ceux-ci, les fours électriques à induction sans circuit ferro-magnétique ou à couplage lâohe entre le système inducteur et la masse à chauffer.
Elle a pour but, surtout, de rendre tels, les appareils du genre en question, qu'ils soient d'un meilleur rendement au point de vue électrique, tout en étant de constitution simple et robuste et de per- mettre leur alimentation par des courants usuels des réseaux de distri- bution d'électricité.
Elle consiste , principalement, à agencer le système inducteur de manière qu'il comporte deux parties, dont l'une est fixe et consiste en un enroulement, disposé d'une façon analogue à celui d'une machine électrique et alimenté par la source d'électricité et dont l'autre par- tie est mobile et agenoée de manière telle, que l'aotion combinée des- cLites parties induise dans la masse à chauffer des courants de Fouoault
<Desc/Clms Page number 2>
et, en outre, que le courant débité par la source soit tel, que le fac- teur de puissance de cette dernière soit très élevé.
Elle consiste, mise à part cette disposition principale, en certaines autres dispositions, qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après.
Elle vise plus particulièrement certains modes d'application, ainsi que certains modes de réalisation desdites dispositions; et elle vise plus particulièrement encore, et oe à titre de produits industriels nouveaux les fours électriques comportant application de ces mêmes dis- positions, les éléments et outils spéciaux propres à leur établissement, ainsi que les installations comportant de semblables fours.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui sait, ainsi que du dessin oi-annexé, les- quels complément et dessin sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication.
La fig. 1 de ce dessin montre, en coupe verticale, un four électrique réalisé conformément à l'invention.
La fig. 2 montre, en vue de dessus, le four représenté à. la fig. 1.
EMI2.1
La fig. 3 montre, sohématiquement,l'agenoement de l'enroule- ment, après développement de celui-ci.
Selon l'invention, et plus particulièrement selon celui de ses modes d'application, ainsi que ceux de mes modes de réalisation, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférenoe, à supposer qu'on veuille établir un four électrique à induction alimenté par un courant alternatif fourni par un réseau industriel, on s'y prend comme suit, ou de façon analogue.
Concernant.d'abord, lea matières à chauffer, celles-ci peuvent être disposées coma dans l'exemple représenté, dans un creuset 1 de forme approximativement cylindrique et placé au centre de l'appareil or un socle s.
Concernant, ensuite, le système inducteur, oelui-oi comporte deux parties, à savoir : une, partie fixe disposée à proximité dudit creuset, et constituée
<Desc/Clms Page number 3>
par un enroulement inducteur analogue à l'enroulement d'armature d'une machine électrique et pouvant, comme dans l'exemple représenté, comprendre les barres conductrices 1 -disposées à proximité et parallèlement aux génératrices du creuset, lesdites barres étant connectées électriquement entre elles d'une manière appropriée et ainsi qu'il est de règle dans le cas des machines à courant alternatif mono ou polyphasés;
les connexions électriques entre les diverses barres ou groupes de barres pouvant être telles, que l'enroulement soit ondulé, ainsi que re- présenté sur la fig. 3, et soit alimenté par un courant, fourni par une source d'énergie appropriée et après interposition d'appareils de manoeu- vre et de mesure usuels (non représentés); la fréquence des courants alternatifs étant celle des réseaux de dis- tribution ordinaires, par exemple 50 périodes par seconde;
les barres ou groupes de barres Jb pouvant être séparés par des plaques de tôle .8 dans le but de diminuer la réluctance des circuits magnétiques, les. barres b, en étant parallèles aux génératrices du creuset cy- lindrique, développant dans la masse à chauffer des flux magnétiques, sen- siblement normaux à l'axe du creuset, contrairement à ce qui se produit pour les enroulements ordinaires, en hélice ou en spirale, pour lesquels les flux produits sont sensiblement parallèles à l'axe du creuset;
le couplage lâche existant entre la masse à chauffer et le circuit des courants d'alimentation produisant nécessairement dans les courants débités par la source d'énergie électrique une composante magnétisante ou déwattée considérable par rapport à la composante utile ou wattée, le facteur de puissance étant par conséquent, très faible'dans le cas où l'on utiliserait, sans plus, une telle disposition;
et une partie mobile dont la fonction est de réduire ou même annuler la composante déwattée ou magnétisante spécifiée ci-dessus, ladite partie pouvant être constituée par un rotor ayant, dans l'exem- ple représenté sur les figures, la forme d'une oulasse annulaire .0 , dis- posée extérieurement par rapport au creuset a et l'enroulement fixe Jb , ladite oulasse portant un certain nombre d'électro-aimants radiaux oompor- ..tant des bobines excitaricees d, excites par un courant oontinu fourni
<Desc/Clms Page number 4>
par une source électrique indépendante (non représentée);
la calasse reposant, par l'intermédiaire d'une couronne à billes ± sur une plaque annulaire f , fixée qu socle S , après interposition d'une plaque de bronze ..± ; l'alimentation des bobines excitatrices 4 ayant lieu par l'inter- médiaire des bagues i et i' portées par la culasse c sur lesquelles appuient les balais m , m' reliés à la source électrique à oourant oon- tinu.
Le système inducteur tel que spécifié et représenté, plus par- ticulièrement, comprend les divers éléments essentiels d'un moteur à cou- rant alternatif du type synchrone et ne diffère de ce dernier que par la disposition du rotor extérieurement par rapport au stator.
En faisant abstraction du creuset et des matières qu'il contient, l'ensemble formé par le système inducteur est constitué et fonctionne comme un moteur synchrone ordinaire et quand le rotor tourne à la vitesse normale, correspondant au synchronisme, il suffit, après avoir introduit le creuset oontenant les matières à chauffer dans le système inducteur, de régler convenablement le oourant d'excitation pour annuler la composante déwattée du oourant débité par la source.
Pour amener le rotor à tourner à sa vitesse normale qui, ensuite, reste constante, comme étant uniquement fonction de la fréquence, on uti- lise les moyens d'un usage courant dans le cas des moteurs synchrones.
Le facteur de puissance d'un tel four peut être réglé à volonté, en faisant varier le courant d'excitation fourni au rotor, ledit facteur étant maximum quand la composante déwattée du circuit inducteur est annulée;
En suite de quoi on obtient un four électrique, dont le fonction- nement est suffisamment évident pour qu'il soit inutile d'entrer à son sujet dans aucune explication supplémentaire, ce four présentant, sur ceux préconisés antérieurement, donc d'une part sur ceux alimentés par un cou- rant alternatif à fréquence anormalement basse et, d'autre part, sur ceux à haute fréquence, ces avantages :
@ qu'il permettent d'atteindre des rendements très élevés, car il n'y @ a des pertes d'énergie appréciables que par effet Joule dans le système Inducteur, ces pertes pouvant d'ailleurs être réduites à un faible
<Desc/Clms Page number 5>
pourcentage de la puissance, que le facteur de puissance est très élevé, que l'installation est très économique et peu encombrante, puisqu'elle ne comporte peu de systèmes générateurs ou convertisseurs, qu'ils ne nécessitent pas de courants à haute tension.
Comme il va de soi,et comme il ressort d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d'appli- cation, non plue qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant plus spécialement été indiqués; elle en embrasse, au contraire, tou- tel les variantes, notamment : celles où,pour constituer le système induoteur comprenant l'enroule- ment fixe et un élément mobile, utilisé concurremment avec ledit enroule- ment dans le sens spécifié plus haut, on aurait recours à la disposition et'les éléments essentiels intervenant dans la constitution d'une maohine électrique à collecteur d'un type approprié, alimentéeen oourant continu ou en courant alternatif, celle où l'élément mobile serait entraîné constamment par un moteur auxiliaire.