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Dispositif destiné à améliorer le facteur de puissance dans le chauffage par induction de récipients et objets analogues.
Pour améliorer le facteur de puissance dans le chauf- fage par induction, on utilise généralement des condensateurs que l'on couple avec la bobine d'excitation pour former un circuit oscillant, en calculant leur capacité de manière à ob- tenir la résonance. Cette organisation nécessite un appareil- lage important et beaucoup de place. Pour remédier à cet in- convénient, on a réalisé les bobines excitatrices de manière qu'il s'y produise de fortes pertes ohmiques, ce qui obligerait à accepter des difficultés appréciables de transmission de la chaleur.
D'autre part, pour chauffer par induction des pièces creuses ferro-magnétiques, on a utilisé des noyaux feuilletés avec des bobines d'excitation ayant la forme de transformateurs monophasés à noyau ou à culasses multiples, une des culasses de ces transformateurs étant constituée par la paroi du réci-
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pient. Cette paroi était généralement réalisée en tôle d'acier plaquée extérieurement de cuivre. On a également tenté d'ap- pliquer la couche de cuivre par galvanisation. Cependant les couches déposées par galvanisation ou par projection, et qui ont l'épaisseur nécessaire, sont poreuses et augmentent les risques d'écaillage. Les récipients fondus ou forgés, à parois épaisses, tels que ceux que l'on utilise notamment pour les fortes pressions, ne peuvent être plaqués.
Conformément à la présente invention, on utilise, dans les dispositifs de chauffage par induction dans lesquels le récipient à chauffer se trouve à l'intérieur de la bobine qui crée le champ magnétique alternatif, un enroulement secondaire en court-circuit, réalisé en une matière non magnétique à la température d'utilisation. On monte cet enroulement secondaire de manière que le champ alternatif pulsatoire créé à l'inté- rieur de la bobine excitatrice le traverse.
L'enroulement précité peut se trouver par exemple entre la paroi ferro-magnétique du récipient et la bobine d'excita- tion. Il est alors disposé sur la face extérieure du récipient, de manière à assurer un transfert de chaleur aussi bon que pos- sible. Il peut être isolé électriquement de la paroi du réci- pient. On utilise convenablement l'aluminium ou l'un de ses al- liages, car ces produits ne s'écaillent pas, parce qu'ils sont protégés de l'oxygène de l'air par la couche d'oxyde qui se forme. Pour des températures plus élevées, on utilise convena- blement d'autres alliages. Dans de nombreux cas, une bobine secondaire tubulaire ne comprenant qu'une spire ne convient pas, aussi doit-elle consister en plusieurs spires en forme de bandes.
Dans ce cas, il convient de projeter par pulvérisation sur la paroi du récipient l'enroulement secondaire sous la forme de bandes d'aluminium, d'alliages d'aluminium, ou d'autre métal ou alliage susceptible d'être projeté au pistolet. L'aluminium et les alliages d'aluminium conviennent particulièrement par- ce qu'il se forme, entre le fer et la couche, une couche d'oxyde très mince, électriquement isolante, couche dont on peut accé-
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lérer ou renforcer la formation par des moyens convenables, tels que l'oxydation du fer.
Lorsqu'on veut convenablement court- circuiter ces enroulements secondaires par la masse de fer du récipient, on projette sur le fer, aux extrémités de l'enroule- ment en aluminium obtenu par projection, des couches reliées électriquement à l'enroulement et formées d'un alliage d'alumi- nium qui ne forme avec le fer aucune couche d'oxyde, ou tout-au- moins une couche d'oxyde très mince, de sorte qu'on obtient un bon transfert de chaleur et qu'en même temps la résistance élec- trique de passage est très faible. Dans certains cas il est pos- sible d'appliquer sur le récipient, sous pression, cet enroule- ment en forme de bande ; extrémités sont également reliées électriquement à la paroi du récipient, pour remplacer des con- nexions spéciales de court-circuitage.
On peut aussi disposer un enroulement secondaire du genre précité sur la paroi interne du récipient, cet enroulement cons- tituant par exemple un placage protecteur vis-à-vis du liquide.
Cet enroulement secondaire intérieur doit également consister en une matière qui n'est pas magnétique à la température de fonc- tionnement. En général, il ne doit pas être plus mince que 1 mm.
Pour que cet enroulement secondaire intérieur puisse cependant être traversé par le champ alternatif pulsatoire, l'épaisseur de fer du récipient ne doit pas dépasser sensiblement la profon- deur de pénétration des lignes de force dans le fer ; la sorte, une partie importante de l'amplitude des lignes de force pénètre encore dans l'enroulement secondaire intérieur, en donnant nais- sance à une tension. On peut réaliser l'enroulement secondaire intérieur de la manière décrite ci-dessus.
Ces enroulements secondaires sont relativement faciles à appliquer. On peut choisir librement le facteur de puissance, sans devoir utiliser de condensateurs spéciaux. En premier lieu les courants réactifs sont supprimés dans l'enroulement primaire.
Pour les diverses puissances, les charges réactives s'équili- brent sans auxiliaire spécial, tandis qu'il faut commuter des condensateurs, ce qui nécessite une installation à commutation
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plus importante. La suppression des condensateurs rend le montage d'ensemble de l'appareil plus simple et plus écono- mique. En outre, l'enroulement secondaire facilite le bon équilibre des températures; Lorsqu'il est appliqué à l'inté- rieur, l'enroulement secondaire peut être réalisé en une ma- tière qui joue en même temps, par exemple, le rôle d'un re- vêtement protecteur contre la corrosion.