Chauffage par induction électromagnétique : technologie
publicité
Dossier délivré pour Madame, Monsieur 17/09/2008 Chauffage par induction électromagnétique : technologie par Gérard DEVELEY Ingénieur IEG. Docteur ès sciences Ancien professeur à l’Université de Nantes 1. 1.1 1.2 1.3 Matériels mis en œuvre.......................................................................... Influence des amenées de courant ............................................................ Inducteur ...................................................................................................... Composants électrotechniques .................................................................. 1.3.1 Condensateurs de circuit oscillant .................................................... 1.3.2 Transformateurs d’adaptation ........................................................... 1.3.3 Concentrateurs de champ.................................................................. D 5 936 – 2 — 2 — 2 — 3 — 3 — 3 — 3 2. 2.1 Sécurité des personnes et des matériels .......................................... Quelques rappels sur la sécurité ................................................................ 2.1.1 Risques thermiques............................................................................ 2.1.2 Risques électriques............................................................................. 2.1.3 Spécificités du chauffage par induction vis-à-vis des risques électriques........................................................ 2.1.4 Influence de la mise à la terre de la charge...................................... Compatibilité électromagnétique............................................................... 2.2.1 Perturbations rayonnées.................................................................... 2.2.2 Perturbations conduites au réseau ................................................... Filtrage.......................................................................................................... 2.3.1 Filtrage passif...................................................................................... 2.3.2 Filtrage actif......................................................................................... — — — — 4 4 4 4 — — — — — — — — 4 4 5 5 5 6 6 6 3. 3.1 3.2 Mesures....................................................................................................... Mesure des températures ........................................................................... Mesures électriques .................................................................................... — — — 6 6 6 4. 4.1 4.2 4.4 4.5 4.6 Applications .............................................................................................. Cas de la métallurgie................................................................................... Avancées dans les applications « classiques » ......................................... 4.2.1 Fusion .................................................................................................. 4.2.2 Réchauffage avant formage............................................................... 4.2.3 Réchauffage avant forgeage.............................................................. 4.2.4 Traitement thermique......................................................................... Avancées dans les applications nouvelles ................................................ 4.3.1 Nouveaux inducteurs ......................................................................... 4.3.2 Brassage et confinement électromagnétiques................................. 4.3.3 Creuset métallique refroidi ................................................................ Plasma d’induction ...................................................................................... Cuisson ......................................................................................................... Industrie chimique....................................................................................... — — — — — — — — — — — — — — 6 6 7 7 7 7 8 8 8 9 9 10 10 10 5. Conclusion ................................................................................................. — 10 2.2 2.3 4.3 Pour en savoir plus........................................................................................... Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. © Techniques de l’Ingénieur, traité Génie électrique Dossier délivré pour Madame, Monsieur 17/09/2008 Doc. 5 937 D 5 936 − 1 Dossier délivré pour Madame, Monsieur 17/09/2008 CHAUFFAGE PAR INDUCTION ÉLECTROMAGNÉTIQUE : TECHNOLOGIE ____________________________________________________________________________ e chauffage par induction est une technique électrothermique permettant de chauffer des matériaux conducteurs d’électricité, sans contact matériel avec une source électrique. Les bases théoriques en ont été exposées dans l’article précédent. On aborde, dans le présent article, les problèmes rencontrés lors de la mise en œuvre d’une installation, leurs solutions ainsi que les principales applications industrielles de ce type de chauffage. Du fait du caractère particulier des matériaux traités, il n’est pas étonnant que ces applications concernent plus particulièrement la métallurgie des métaux, que ce soit pour l’élaboration des métaux et des alliages par fusion, pour leur réchauffage avant transformation ou assemblage ou encore pour leur traitement thermique superficiel. C’est ainsi que la place de l’induction dans les applications de l’électricité est passée en 10 ans de 2 à 5 %, ce qui représente environ 150 GWh. La conquête de nouveaux marchés a lancé l’induction dans des secteurs nouveaux et, en particulier, vers la chimie et vers le grand public. Grâce à l’évolution des technologies de l’électronique et à l’apparition de composants de commutation plus rapide, des utilisations à plus haute fréquence ont pu être développées pour des matériaux non métalliques. Ces dernières années ont donc vu émerger des applications nouvelles présentant un fort caractère innovant, comme la fusion directe de verres et d’oxydes ou comme les plasmas, avec des applicateurs de conception nouvelle. L’ingénieur se trouve donc confronté à une mise en œuvre de plus en plus délicate du procédé, du fait de la présence dans les installations de fortes intensités de courant, de fortes tensions et de hautes fréquences. De plus, la nécessité de respecter les normes de compatibilité électromagnétique lui impose de savoir maîtriser les pollutions créées par l’installation, soit en direction du réseau électrique, soit dans l’environnement immédiat. L L’article « Chauffage par induction électromagnétique » fait l’objet de deux fascicules : D 5 935 Principes D 5 936 Technologie Les sujets ne sont pas indépendants les uns des autres. Le lecteur devra assez souvent se reporter aux autres fascicules. On se reportera également au tableau Notations et symboles en début d’article D 5 935 [1] . 1. Matériels mis en œuvre 1.1 Influence des amenées de courant Dans l’inducteur et ses amenées de courant circule une intensité de courant importante qui peut provoquer une notable chute de tension. Celle-ci se produit : — pour un montage en série, entre le générateur et le bobinage inducteur ; — pour un montage en parallèle, entre le coffret d’adaptation et l’inducteur. Elle est essentiellement produite par l’inductance des câbles. Pour diminuer cette chute de tension, on opère de la façon suivante : on rapproche le plus possible les conducteurs de façon à minimiser la valeur de l’inductance. On place, sur les tubes, des plaques de cuivre parallèles formant un condensateur, de façon à diminuer encore l’impédance apparente de la liaison (figure 1). Exemple : supposons, pour illustrer, que les amenées sont constituées de tubes de cuivre de rayon a = 2 cm, distants de d = 20 cm et de longueur h = 2 m. L’inductance de la spire formée par les deux amenées est égale à µ0 d L = ------ h ln --a π soit L = 1,84 µH. Si on suppose que le courant inducteur a pour fréquence 10 kHz et pour valeur efficace 500 A, la chute de tension est : Lω I = 58 V. 1.2 Inducteur Figure 1 – Amenées de courant vers l’inducteur : schéma D 5 936 − 2 C’est un des éléments essentiels d’une installation. Chargé de créer le champ magnétique, il doit supporter des courants importants en engendrant le minimum de pertes Joule. Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. © Techniques de l’Ingénieur, traité Génie électrique Dossier délivré pour Madame, Monsieur 17/09/2008 Dossier délivré pour Madame, Monsieur 17/09/2008 ____________________________________________________________________________ CHAUFFAGE PAR INDUCTION ÉLECTROMAGNÉTIQUE : TECHNOLOGIE Eau Eau Courant a massif refroidi b tube refroidi c fil de Litz Figure 2 – Divers types de conducteurs utilisés en chauffage par induction Actuellement, les efforts industriels de fabrication portent essentiellement sur la tenue en température de ces composants. Avec le soutien d’Électricité de France, les ambitions des fabricants visent à obtenir des éléments capables de fournir 1 Mvar à 500 kHz, pour des installations utilisant des générateurs à semi-conducteurs. Quant aux applications nécessitant des fréquences de l’ordre du mégahertz, elles mettent en jeu les condensateurs céramiques ou sous vide. Là encore, le refroidissement du composant est primordial. Il entraîne la nécessité d’une installation particulière pour la circulation de l’eau de refroidissement. En haute tension, l’eau doit, de plus, être désionisée pour éviter des pertes supplémentaires par conduction, comme c’est le cas pour le refroidissement de la triode oscillatrice dans les générateurs à tube. 1.3.2 Transformateurs d’adaptation ■ On utilise donc du cuivre pour le réaliser sous forme de spires, jointives ou non, ou sous forme d’une monospire. Dans le premier cas, on emploie un conducteur de section ronde ou carrée. À la fréquence industrielle de 50 Hz, la profondeur de pénétration du cuivre (avec µr = 1) à température ambiante est donnée par [cf. [D 5 935], tableau 1] : 1 p = 503, 3 ----------- = 9mm . σµ r f On peut donc utiliser un conducteur massif refroidi (figure 2 a). Pour des fréquences moyennes telles que la profondeur de pénétration devient inférieure à l’épaisseur de cuivre, on réalise l’inducteur avec du tube de section ronde (figure 2 b), rectangulaire ou carrée, dans lequel passe le liquide de refroidissement. Si la fréquence du courant est élevée, la réactance de l’inducteur devient importante, ce qui peut imposer une tension trop élevée aux bornes de l’enroulement. Dans ce cas, on peut réaliser l’inducteur sous forme d’une monospire à partir d’une plaque de cuivre mise en forme (cf. figure 13). ■ Enfin, lorsqu’il n’est pas nécessaire de refroidir l’inducteur, on peut utiliser du fil multibrins, connu sous la dénomination de fil de Litz (figure 2 c). Le diamètre des brins dépend de la profondeur de pénétration dans le cuivre à la fréquence de fonctionnement. Chaque brin est isolé électriquement par un vernis, l’ensemble étant torsadé afin de réduire l’inductance propre du câble ainsi formé. On peut en trouver des exemples dans les plaques à induction. L’avantage des fils de Litz est de permettre des connections souples non refroidies. Ils présentent cependant une difficulté pour leur raccordement, car chaque brin doit être débarrassé de son vernis avant soudure ou connection. Par ailleurs, l’inducteur est exposé au flux de chaleur provenant de la charge et doit être protégé par un isolant thermique (qui joue également souvent le rôle d’isolant électrique). 1.3 Composants électrotechniques Dès que la fréquence d’oscillation est supérieure à 10 kHz, les transformateurs à circuit magnétique feuilleté, construits à partir de tôles d’acier magnétique, ne sont plus utilisables. Le circuit magnétique est remplacé par un circuit en ferrite. Ces circuits magnétiques sont massifs et se présentent sous forme de barreaux ou de U qu’il faut assembler. Les inductions magnétiques acceptables sont inférieures aux valeurs obtenues avec de l’acier (B de l’ordre de 0,5 T) et le matériau du circuit n’est pas exempt de pertes thermiques. Aussi le refroidissement du circuit est-il ici encore primordial. Actuellement, des efforts particuliers sont faits, toujours avec le soutien d’EDF, pour obtenir de tels transformateurs de forte puissance fonctionnant à plus de 100 kHz. Au-delà de cette fréquence, on trouve le transformateur à air utilisé « classiquement » dans le cas des hautes fréquences pour de faibles puissances. 1.3.3 Concentrateurs de champ On a vu (cf. [D 5 935] § 2.1.3) que la puissance transmise au matériau à chauffer dépend du carré du champ magnétique. Il est souvent utile, voire indispensable, de renforcer la valeur de H autour des zones à chauffer. C'est le rôle du concentrateur de champ dont le but est de concentrer les lignes de champ et d’éviter les fuites magnétiques. Cette opération est réalisée à partir d’une culasse placée autour de l’inducteur et de la zone sensible. La figure 3 montre, dans un cas simple, l’effet d’un concentrateur de champ lors du chauffage d’une tôle métallique par un conducteur rectiligne : — sans concentrateur (figure 3 a), les lignes de champ s’épanouissent et l’impact sur la tôle est « dilué » sur une forte distance ; — la présence du concentrateur canalise le champ sur une faible zone au voisinage du conducteur, permettant ainsi un chauffage localisé et efficace (figure 3 b). À faible et moyenne fréquences, ces culasses sont en acier magnétique feuilleté. À plus haute fréquence, le matériau est constitué d’un agglomérat de poudre magnétique et de liant. Actuellement, on trouve de tels matériaux pouvant fonctionner jusqu’à 500 kHz. Leur usage est limité par leur échauffement qui se traduit par un ramollissement et un manque de cohésion. Ils sont cependant très pratiques d’usage, car faciles à usiner. 1.3.1 Condensateurs de circuit oscillant Les condensateurs placés dans le circuit oscillant ont des capacités qui ne sont jamais très élevées. Elles se chiffrent en microfarads, voire en nanofarads pour les usages à haute fréquence. En revanche, ils doivent être capables de supporter des tensions et des fréquences élevées, ainsi que des courants importants. Les condensateurs fabriqués pour fonctionner à 50 Hz ne sont donc plus utilisables. Ces condensateurs spéciaux [2] sont en céramique refroidie pour le fonctionnement en haute tension ou constitués de feuilles métalliques (aluminium isolé) enroulées selon une technologie classique et reliées à des plaques fortement refroidies formant connections. Circuit magnétique Lignes de champ Courant a sans concentrateur b avec concentrateur Figure 3 – Effet d’un concentrateur de champ Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. © Techniques de l’Ingénieur, traité Génie électrique Dossier délivré pour Madame, Monsieur 17/09/2008 D 5 936 − 3 Dossier délivré pour Madame, Monsieur 17/09/2008 CHAUFFAGE PAR INDUCTION ÉLECTROMAGNÉTIQUE : TECHNOLOGIE ____________________________________________________________________________ 2. Sécurité des personnes et des matériels 2.1 Quelques rappels sur la sécurité Les risques liés aux installations de chauffage par induction sont de nature thermique ou électrique. 2.1.1 Risques thermiques ■ Ils concernent principalement l’induit, c’est-à-dire le creuset, la charge et, d’une façon générale, les parties chauffées. Ils ne sont pas spécifiques à la nature inductive du chauffage, mais simplement à la température atteinte par les éléments chauffés. Toutes les précautions prises pour se protéger de températures élevées sont indispensables. ■ Un cas particulier est cependant à signaler : celui du rayonnement lumineux et, spécialement, celui des plasmas thermiques. Lorsque l’élément chauffé rayonne fortement, une puissance importante peut être dégagée sous forme de rayonnement. Si la température atteint des valeurs élevées (dans le cas de plasma, la température du gaz est de l’ordre de plusieurs milliers de kelvins), la longueur d’onde du rayonnement émis passe de l’infrarouge (10 µm-1 µm) au visible (0,8 µm-0,4 µm) et même au proche ultraviolet (< 0,4 µm). Le corps devient de plus en plus « blanc ». Ces basses longueurs d’onde (typiques par exemple du rayonnement d’un arc électrique) peuvent avoir un effet dommageable sur les cellules rétiniennes et demandent comme protection le port d’un masque pourvu d’un verre filtrant spécial. 2.1.2 Risques électriques Nous distinguerons les risques liés au matériel et ceux liés aux personnes [3], [4]. 2.1.2.1 Protection du matériel Cette protection relève du service électrique et s’inscrit dans le cadre général des normes de sécurité électrotechnique des installations sous tension. Elle nécessite : — la mise en place de dispositifs de protection contre les surintensités (disjoncteurs, relais thermiques etc.) ; — la mise en place d’une terre d’impédance compatible avec les dispositifs existants ; — la mise à la terre des matériels par des conducteurs repérés (vert-jaune) ; — la mise en parallèle (et non en série) des diverses masses et leurs liaisons avec la terre. La prise de terre doit être particulièrement soignée et offrir une résistance très faible. Elle doit être réalisée soit par des piquets, soit par des câbles enterrés horizontalement, de préférence en fond de fouille, à l’aide d’un conducteur en cuivre de 25 mm2 de section. Le régime de neutre doit être identifié. 2.1.2.2 Protection des personnes Elle relève de la protection générale des travailleurs qui prévoit l’utilisation de matériels de classe II (double isolation) et la mise en place d’appareillage de coupure sensibles interdisant le passage ou le maintien de courant électrique dans le corps humain (disjoncteur différentiel). Ce dernier, soumis à une tension alternative, est traversé par un courant dont la valeur dépend de la résistance offerte. Les effets physiologiques sont différents selon la partie du corps parcourue par le courant. D 5 936 − 4 2.1.3 Spécificités du chauffage par induction vis-à-vis des risques électriques La particularité présentée par le chauffage par induction réside dans le fait que la fréquence des courants générés par le générateur et alimentant l’inducteur est rarement 50 Hz. En fait, cette fréquence peut varier de la fréquence industrielle à plusieurs mégahertz, comme par exemple dans le cas des plasmas d’induction. Au risque dû à la tension s’ajoute celui dû à la fréquence. Or, on peut dire que plus la fréquence est élevée, plus l’effet de peau est important. Le trajet des courants se trouve ainsi rejeté en superficie de la peau où se trouvent localisés les risques d’électrocution [3]. Pour une même intensité de courant, l’effet thermique engendré est plus localisé, si bien que la densité de puissance thermique est considérablement augmentée et les brûlures sont beaucoup plus sévères. En revanche, les risques d‘atteinte cardiaque sont diminués. Dans le cas d’une installation de chauffage par induction, les parties présentant des risques électriques sont relatives aux amenées de courant, aux liaisons avec la batterie de condensateurs, aux liaisons avec l’inducteur et à la charge elle-même, c’est-à-dire, d’une façon générale, aux conducteurs se trouvant naturellement à l’extérieur du générateur et accessibles à l’opérateur. Selon le type de générateur ou de montage utilisés, l’inducteur peut ou non avoir un point à la masse (en général une de ses extrémités). Cette mise à la masse est en tout cas ce qu’il convient de faire chaque fois que c’est possible. Dans ce cas, l’autre extrémité de l’inducteur est portée à un potentiel dont la valeur dépend du montage utilisé. Exemple : Dans le cas des générateurs à semi-conducteurs, et d’un montage parallèle, ce potentiel est généralement égal à quelques centaines de volts et les fréquences n ’excèdent guère 100 kHz. Les risques d’électrocution profonde peuvent alors être importants et ce d’autant plus que la fréquence est faible. Dans le cas de générateurs à tube nécessitant des tensions pouvant atteindre plus d’une dizaine de kilovolts, les fréquences sont assez élevées pour qu’une électrocution ne se propage pas en profondeur, mais occasionne des brûlures superficielles très intenses. Dans tous les cas, il convient d’isoler le corps humain. Un procédé simple est de porter des gants isolants, de se placer sur un tabouret isolant et de n’opérer qu’avec une seule main à la fois pour éviter le passage du courant d’une main à l’autre. 2.1.4 Influence de la mise à la terre de la charge On peut également évaluer les risques électriques d’une mise en contact du corps humain avec la charge. Pour cela, on peut estimer à quel potentiel se trouvent portées les diverses parties de la charge conductrice. 2.1.4.1 Tension entre deux points de la charge Du fait du caractère conducteur de la charge, deux points éloignés de cette charge ont une différence de potentiel faible. Les risques électriques sont donc minimes. 2.1.4.2 Tension entre la charge et la masse Le potentiel de la charge peut être considéré comme uniforme sur toute sa hauteur. ■ Si la charge est mise à la masse, ce potentiel est nul. Dans ce cas, il n’y a pas de danger électrique à être en contact avec la charge. ■ Si la charge n’est pas à la masse, son potentiel est flottant. Il est fixé à une valeur sensiblement égale au potentiel moyen de celui de l’inducteur (d’où l’intérêt de certains montages avec potentiel zéro). Le contact d’une partie du corps humain (le plus couramment une main) établit un circuit entre la charge et la main. ● Si le corps est isolé de la masse (par l’usage d’un tabouret isolant) il n’y a pas passage de courant. Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. © Techniques de l’Ingénieur, traité Génie électrique Dossier délivré pour Madame, Monsieur 17/09/2008 Dossier délivré pour Madame, Monsieur 17/09/2008 ____________________________________________________________________________ CHAUFFAGE PAR INDUCTION ÉLECTROMAGNÉTIQUE : TECHNOLOGIE Antenne Antenne R C R Inducteur Charge Corps Masse Figure 4 – Schéma électrique inducteur-masse ● Si le corps est à la masse, le courant s’établit à travers la résistance du corps. Le schéma électrique correspondant est représenté sur la figure 4. La puissance électrique ne pouvant provenir que de l’inducteur, on doit tenir compte de la capacité C du condensateur constitué par l’inducteur, l’entrefer et la charge, et mis en série avec la résistance R du corps. La valeur de C est en général peu aisée à calculer, car elle dépend des formes de l’inducteur et de la charge et de la répartition de leurs potentiels. Cependant, à fréquence élevée, son impédance 1/Cω peut être faible et ne pas constituer une barrière électrique suffisante. Le courant traversant le corps peut alors être important et superficiellement dommageable. En résumé, il convient d’éviter que le corps humain ne soit en contact avec un élément de l’installation. Cela impose la mise en place de barrières de sécurité autour des zones sensibles. 2.2 Compatibilité électromagnétique Tout système électrique perturbe son environnement aérien, parce qu’il y rayonne des ondes électromagnétiques, et son environnement électrique, parce qu’il y induit des harmoniques de courants et des tensions. Le premier type de perturbation peut avoir des effets physiologiques sur le corps humain ou sur le matériel électronique environnant. Le second type de perturbation provoque, dans le réseau d’alimentation, des déformations du signal électrique incompatibles avec les normes de production du courant électrique. 2.2.1 Perturbations rayonnées Tout composant, toute boucle de câblage, tout morceau de fil de connexion sont susceptibles de se comporter comme une antenne et de rayonner un champ électromagnétique dans l’espace environnant. 2.2.1.1 Mesure Les perturbations rayonnées sont mesurées à partir d’antennes donnant soit le champ électrique (figure 5 a), soit le champ magnétique (figure 5 b). Dans les deux cas, le signal est converti, en tension V aux bornes d’une résistance R. Le rayonnement à une distance de 30 m de l’appareil à induction ne doit pas excéder : — pour des fréquences comprises entre 150 kHz et 490 kHz : 75 dB (µV/m) ; — pour des fréquences entre 490 kHz et 1,705 MHz : 65 dB (µV/m). En dessous de 150 kHz, il n’y a pas de spécifications. 2.2.1.2 Limitations ■ Les effets du champ rayonné sont particulièrement visibles lorsqu’il s’agit de matériel électrique contenant des bobines (contac- a champ électrique E V V R b champ magnétique H Figure 5 – Schéma de mesure des champs électrique et magnétique teur, relais), des écrans de visualisation (ordinateurs) ou des sondes ou appareils de mesures électrique ou de température. Les effets peuvent cependant être invisibles, en particulier lorsqu’il s’agit du corps humain. La présence de personnes autour des installations à induction, que ce soit en industrie (fours, réchauffeuse etc.) ou dans le public (plaques à induction) impose de maîtriser ce rayonnement. En France, on limite les effets thermiques du champ à 10 mW/cm2, ce qui correspond à un champ électrique de 200 V/m et un champ magnétique de 0,5 A/m. Encore faut-il connaître les effets induits par la présence du champ. Actuellement, il est impossible d’avoir à ce propos des conclusions claires, les études faites étant controversées et les résultats considérés comme sujets à caution. Quoi qu’il en soit, tout élément matériel ou humain recevant ce champ peut être perturbé et doit être protégé. ■ À partir d’études faites par EDF sur un onduleur de courant, on sait que les éléments les plus rayonnants (et donc les plus à surveiller) sont les interrupteurs statiques et leur système de commande, les câbles de liaison entre onduleur et charge, les condensateurs de compensation et l’inducteur. En général, tout ce qui est interne à l’armoire métallique du générateur (interrupteurs, inductances de lissage etc..) se trouve isolé de l’extérieur. En revanche, les liaisons entre le générateur et le coffret d’adaptation (qui contient les condensateurs de compensation et le transformateur d’adaptation), entre le coffret et l’inducteur sont difficiles à neutraliser et constituent avec l’inducteur lui-même les éléments perturbateurs. On peut utiliser pour les liaisons électriques soit du câble coaxial, soit du câble torsadé. Cependant, la nécessité de refroidir ces éléments dans les installations de forte puissance (surtout entre le coffret et l’inducteur) rend cette solution difficile. Il reste alors à éloigner physiquement les éléments sensibles des éléments perturbateurs. 2.2.2 Perturbations conduites au réseau Elles proviennent de la réjection de courants harmoniques sur le réseau. Les installations de chauffage par induction sont vues du réseau comme des charges non linéaires absorbant des courants non sinusoïdaux. Les harmoniques sont générés principalement au niveau du redresseur d’entrée et de l’onduleur. ■ Une première action est de les minimiser en agissant sur l’alimentation de l’installation. Le passage à l’hexaphasé ou au dodécaphasé est une solution intéressante pour les grandes puissances. Les redresseurs créent des harmoniques de rang n = kp ± 1 où k est un nombre entier et p le nombre de phases du redresseur. On peut donc trouver des harmoniques de rang suivants : n = 3, 5, 7, 9…. — en diphasé : (p = 2) — en hexaphasé : (p = 6) n = 5, 7, 11, 13…. n = 11, 13, 23, 25…. — en dodécaphasé : (p = 12) ■ On peut également utiliser des redresseurs à modulation de largeur d’impulsion (MLI) qui fournissent un spectre harmonique limité. Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. © Techniques de l’Ingénieur, traité Génie électrique Dossier délivré pour Madame, Monsieur 17/09/2008 D 5 936 − 5 Dossier délivré pour Madame, Monsieur 17/09/2008 CHAUFFAGE PAR INDUCTION ÉLECTROMAGNÉTIQUE : TECHNOLOGIE ____________________________________________________________________________ Pour un onduleur de courant, le courant provenant du redresseur est filtré par une inductance de forte valeur, de sorte que l’ensemble se comporte comme une source de courant continu. Les courants provenant de chaque phase sont rectangulaires et les harmoniques de rang n correspondants sont d’amplitude 1/n par rapport au fondamental. Pour un onduleur de tension, la tension provenant du redresseur est filtrée par une inductance et un condensateur (filtre en demi Π) et l’ensemble se comporte comme une source de tension continue. Les courants provenant de chaque phase se présentent sous forme de pics plus ou moins brefs, ce qui génère des harmoniques de grande amplitude. 2.3 Filtrage Dans tous les cas, les courants harmoniques se propagent dans le réseau vers les impédances les plus faibles, générant alors des tensions harmoniques. Il est donc indispensable de redonner au réseau ses caractéristiques sinusoïdales. La réduction des harmoniques constitue un sujet en soi et on ne peut ici que l’effleurer. Deux types de solution sont possibles. culer des tensions ou des courants parasites dus au champ électromagnétique. 3.2 Mesures électriques Il est souvent nécessaire de connaître les valeurs de la résistance et de l’inductance que présente l’inducteur en fonctionnement, c’est-à-dire avec sa charge, ainsi que la valeur de la puissance active qui est dissipée dans cette charge. Les techniques d’impédancemétrie et de décharge de condensateur permettent en particulier de connaître la fréquence d’oscillation du système et assurent un bon diagnostic de l’installation. Quant à la valeur de la puissance active fournie à l’inducteur en charge, elle est obtenue par des mesures « classiques » de tension de courant et de déphasage. Cette dernière se révèle cependant parfois délicate lorsque le déphasage est proche de 90°. Aussi eston parfois amené à effectuer la mesure de puissance par le biais de la calorimétrie. Cette méthode consiste à refroidir la charge par une circulation d’eau dont on mesure le débit et l’écart des températures d’entrée et de sortie. 2.3.1 Filtrage passif Il est obtenu à partir de composants passifs et permet de limiter la propagation des courants harmoniques dans le réseau. 4. Applications Les filtres sont placés en série avec la charge, si celle-ci est une source de tensions harmoniques et ils présentent alors une faible impédance à 50 Hz et une forte impédance pour les fréquences harmoniques. 4.1 Cas de la métallurgie Ils sont placés en parallèle avec la charge, si celle-ci est une source de courants harmoniques et ils présentent une impédance forte à 50 Hz et une faible impédance à la fréquence de l’harmonique à éliminer. En triphasé, il convient de placer un filtre par phase. 2.3.2 Filtrage actif Il est obtenu par des composants actifs générant des courants ou des tensions en opposition de phase avec les harmoniques correspondants à éliminer. Dans de nombreux cas, ces filtres actifs sont associés à des filtres passifs. Associés à des redresseurs « rustiques », ils peuvent constituer une solution plus économique que l’usage d’un redresseur sophistiqué. 3. Mesures Les mesures évoquées sont relatives aux températures et aux grandeurs électriques utiles (tensions, courant, puissance active). Elles sont souvent délicates dès lors qu’elles imposent de placer des capteurs dans l’environnement de l’inducteur. On se limitera ici aux mesures spécifiques en indiquant les particularités et les contraintes liées à la présence de l’induction électromagnétique. 3.1 Mesure des températures On a déjà donné, en introduction de l’article précédent [1], quelques applications du chauffage par induction qui concernent plus particulièrement la métallurgie des métaux. Sur les 150 GWh évoqués en introduction de cet article, 45 % sont relatifs à la fusion, 45 % au chauffage avant formage, les 10 % restants représentant le traitement thermique et les applications diverses. Ces chiffres montrent bien que la sidérurgie et la mécanique restent un domaine privilégié du chauffage par induction dans les domaines suivants : ■ Sidérurgie Élaboration de demi-produits (blooms, brames, billettes) : — chauffage complet : il n’est pas développé pour les brames ; il existe quelques applications pour les billettes en aciers spéciaux (aspect qualité) ; — chauffage local : il concerne les rives de brames ; — amélioration d’installations existantes : • ébauches de brames ; • billettes en sortie de four à gaz (quelques projets en France). ● Élaboration de produits finis : — chauffage ou traitement de fils ; — chauffage de bandes minces ; il existe une dizaine d'applications en France pour les aciers d'emballage et les aciers spéciaux. ● ■ Mécanique ● Fusion : l’induction est bien placée pour les aciers et surtout les fontes, mais, pour les métaux non ferreux (AI, Cu), l'induction est pénalisée par rapport au gaz. ● La température atteinte par le matériau chauffé est mesurée à l’aide de thermocouples ou de sondes à résistance métallique, en contact avec le matériau, ou par pyromètre optique, sans contact. Cette seconde méthode est souvent préférée, malgré son coût. En effet, les méthodes de contact présentent l’inconvénient de porter l’élément de mesure ou sa gaine au potentiel électrique du matériau (potentiel qui n’est pas forcément nul). De plus, elles imposent la présence de câbles de liaison avec l’appareil susceptibles de véhi- D 5 936 − 6 Forge de lopins d'acier. On comprend bien que, malgré le caractère « classique » de ces applications, d’importants progrès technologiques aient été faits. Ils ont été accompagnés par de nouveaux développements en agroalimentaire, en chimie et en environnement, et ont permis des réalisations de très fortes innovations qui sont détaillées dans la suite. Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. © Techniques de l’Ingénieur, traité Génie électrique Dossier délivré pour Madame, Monsieur 17/09/2008 Dossier délivré pour Madame, Monsieur 17/09/2008 ____________________________________________________________________________ CHAUFFAGE PAR INDUCTION ÉLECTROMAGNÉTIQUE : TECHNOLOGIE 4.2 Avancées dans les applications « classiques » Cuve Revêtement réfractaire Il s’agit, rappelons-le, de la fusion, du chauffage avant formage ou avant forgeage et du traitement thermique. Réservoir de métal liquide 4.2.1 Fusion Canal Du fait de la montée en performance des générateurs, les installations à 50 Hz ne sont plus d’actualité. Actuellement, les progrès de l’électronique permettent l’usage de fours à des fréquences allant de 200 à 1 000 Hz, avec les avantages suivants : démarrage sans pied de bain, compacité réduite, amélioration du brassage électromagnétique. Circuit magnétique Inducteur Les fours les plus répandus sont les fours à creuset à basculement, plutôt utilisés pour la fusion, et les fours à canal, souvent réservés au maintien en température des métaux fondus. ■ Le four à creuset (figure 6) est constitué d’un inducteur refroidi à l’eau entourant un creuset constitué d’un garnissage en matériau réfractaire. Des culasses magnétiques canalisent le flux de fuite magnétique. Le matériau à fondre est placé dans le creuset qui, en moyenne fréquence, démarre à froid. De même, en cas d’arrêt de l’alimentation électrique, le four peut repartir sur le pied de bain figé. Par ailleurs, le matériau fondu est soumis aux forces de striction générées par la présence simultanée du champ électromagnétique et des courants induits. Celles-ci entraînent la formation d’un dôme (cf. [D 5 935] § 2.3.2.2) et, par conséquent, la mise en mouvement du métal liquide. Le brassage qui en résulte permet une rapide absorption des composants et présente l’avantage de favoriser l’homogénéité du bain. En revanche, il présente l’inconvénient d’user les parois réfractaires du creuset et donc d’en réduire la durée de vie. Cette contrainte entraîne une limitation de la puissance de ce type de four (en moyenne fréquence à environ 1 000 kW/t). Ils sont cependant très souples de fonctionnement, avec une vitesse élevée de fusion. Ils peuvent être vidés intégralement, ce qui permet de changer rapidement de composition. Les fours à bobine longue (80 % de la hauteur) sont utilisés plus particulièrement pour la fusion d’aciers spéciaux ou d’alliages de cuivre ou d’aluminium, tandis que les fours à bobine courte sont réservés au maintien en température du métal liquide. ■ Le four à canal (figure 7) est en fait un transformateur dont le secondaire est constitué par la veine de métal liquide. Le courant circulant dans ce secondaire assure le chauffage du métal présent qui est transféré dans le bassin par thermosiphonnage. Simple dans son principe, il se révèle délicat d’utilisation. En effet, le canal secondaire doit toujours être rempli de métal liquide, ce qui ne permet pas au four de démarrer à froid. Axe de basculement Protection par briquetage Figure 7 – Four de fusion à canal Le démarrage impose donc de verser au préalable du métal liquide dans le canal. Il ne tolère pas les arrêts et doit toujours être alimenté électriquement. De plus, le canal réalisé dans un matériau réfractaire est une zone rendue sensible par la chaleur qui s’y dégage, par les risques de bouchage, par l’érosion du réfractaire produite par les vitesses importantes que peut y avoir le métal liquide. En revanche, ce type de four présente, dans le bassin, un brassage réduit, ainsi qu’une bonne homogénéité de température. Il est particulièrement utilisé pour le maintien de l’acier et de la fonte et pour la fusion des alliages cuivreux ou d’aluminium. 4.2.2 Réchauffage avant formage Si le réchauffage global de brames n’est pratiquement plus utilisé, le réchauffage des rives d'ébauche de brames se généralise (figure 8). Les installations sont de forte puissance (de 1à 3 MW) pour le traitement continu de brames minces de 20 à 50 mm d’épaisseur. 4.2.3 Réchauffage avant forgeage Dans ce domaine, le progrès le plus spectaculaire concerne la structure d’inducteurs multicouches « à haut flux ». Les spires de l’inducteur sont divisées en couches superposées (figure 9) parcourues par le courant inducteur. L’avantage est que ce courant circule dans toute l’épaisseur de l’inducteur au lieu d’être rejeté vers la périphérie par effet de peau. La résistance de l’inducteur diminue puisque sa section apparente augmente. L’inconvénient est de soumettre les couches internes du bobinage au champ magnétique créé par les couches externes et ainsi de générer des pertes supplémentaires dans l’inducteur. Circuit magnétique Inducteur Inducteur Culasses magnétiques éventuelles Creuset réfractaire Protection par briquetage Figure 6 – Four de fusion à bascule Brame Figure 8 – Inducteur en C pour réchauffage des rives d’ébauche Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. © Techniques de l’Ingénieur, traité Génie électrique Dossier délivré pour Madame, Monsieur 17/09/2008 D 5 936 − 7 Dossier délivré pour Madame, Monsieur 17/09/2008 CHAUFFAGE PAR INDUCTION ÉLECTROMAGNÉTIQUE : TECHNOLOGIE ____________________________________________________________________________ logie de fabrication de tels conducteurs, impose une épaisseur minimale de l’ordre du millimètre. Il en résulte une fréquence de travail limitée actuellement à moins de 1 kHz. Le bobinage peut être réalisé en galettes, ce qui assure l’égalité du courant dans toutes les couches. Elles peuvent également être bobinées en solénoïde avec permutation selon la technologie Roebel. (n ) (k ) Billette Les puissances surfaciques transmises au lopin sont fortement augmentées et peuvent atteindre 4 MW/m2. k nombre de couches superposées n nombre de bobines 4.2.4 Traitement thermique Figure 9 – Inducteur multicouches La trempe superficielle bénéficie de la montée en puissance et en fréquence des générateurs jusqu'à 400 kHz. Inducteur Pièce statique En ce qui concerne les cylindres, on trouve le cas des pièces statiques (figure 10) ou au défilé (figure 11). Pour les engrenages, la possibilité de trempe à « double fréquence » permet même des traitements quasi simultanés des diverses parties des dents (figure 12). La fréquence basse (2 à 10 kHz) permet de traiter le contour durant quelques secondes, tandis que le haut des dents est traité par la fréquence élevée (150 à 400 kHz) durant 150 à 500 ms. Le temps de chauffe est ainsi très réduit, ce qui évite la diffusion thermique vers le cœur du métal. Les puissances mises en jeu sont importantes, souvent supérieures à 100 kW. Douche 4.3 Avancées dans les applications nouvelles Figure 10 – Traitement thermique superficiel de cylindre statique Inducteur 4.3.1 Nouveaux inducteurs ■ En plus des inducteurs à haut flux mentionnés, paragraphe 4.2.3, il faut noter l’apparition d’inducteurs « monospire » rectangulaires pour le chauffage de matériaux plats et minces. Ils trouvent leur utilisation pour le recuit des bandes d’aluminium ou d’acier entrant dans la fabrication des boîtes ou des canettes, pour l’étamage (refusion d'étain), la cuisson de vernis, le galvannealing (refusion de zinc sur bande d’acier), etc. (figure 13). Pièce en mouvement Douche Figure 11 – Traitement thermique superficiel de cylindre au défilé Spire inductrice Leur inconvénient est la grande sensibilité du chauffage par rapport au positionnement de la tôle. Le décentrage de celle-ci introduit des inhomogénéités de mise en température, ce qui impose un dispositif mécanique de contrôle de position de la tôle durant son mouvement afin d’empêcher son décentrage ou ses vibrations. Ces défauts sont dus principalement à l’existence d’un champ transverse au voisinage des extrémités de l’inducteur et des connexions avec les câbles d’alimentation. Une solution possible consiste à placer des barreaux de ferrite pour rétablir une bonne homogénéité de champ. ■ On trouve également des inducteurs monospire cylindriques (figure 14) pour l’élaboration de matériaux tels que des oxydes ou des verres à haut point de fusion. L’avantage de tels inducteurs est leur simplicité, ainsi que leur faible inductance électrique. Il est possible de les utiliser à des fréquences élevées sans difficultés particulières pour le générateur associé. Inducteur monospire Profil de trempe Tôle Figure 12 – Traitement thermique d’un engrenage On est donc amené à choisir une épaisseur de couche inférieure à la profondeur de pénétration à la fréquence de travail. Par ailleurs, la nécessité de refroidir les couches par passage d’un liquide conduit à l’usage de conducteur creux, ce qui, du fait de la techno- D 5 936 − 8 Figure 13 – Inducteur monospire pour réchauffage de tôles minces Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. © Techniques de l’Ingénieur, traité Génie électrique Dossier délivré pour Madame, Monsieur 17/09/2008 Dossier délivré pour Madame, Monsieur 17/09/2008 ____________________________________________________________________________ CHAUFFAGE PAR INDUCTION ÉLECTROMAGNÉTIQUE : TECHNOLOGIE Spire directe refroidie On peut ainsi traiter des inclusions conductrices ou non. Un tel dispositif permet de diminuer l’épaisseur de laminage et trouve tout son intérêt pour les produits élaborés en bande mince. Charge en fusion Amenées de courant Figure 14 – Inducteur monospire « spire directe » 4.3.2 Brassage et confinement électromagnétiques Ils ne constituent pas à proprement parler une technique de chauffage, mais ils lui sont liés en tant que conséquence « mécanique » de l’interaction entre les courants induits et l’induction magnétique (cf. [D 5 935] § 2.3). Cette action mécanique est utilisée essentiellement en métallurgie pour améliorer la qualité des produits. Elle utilise des champs magnétiques continus ou alternatifs et on peut citer quelques exemples industriels. ■ Brassage électromagnétique Il est présent naturellement dans les creusets d’élaboration (§ 4.2.1) et on en a vu les avantages et inconvénients. Rappelons simplement qu’il est très dépendant de la géométrie des cuves et surtout de la fréquence des courants (il est plus important à basse qu’à moyenne fréquence). On peut également provoquer volontairement un brassage par l’application d’un champ magnétique tournant ou glissant obtenu à partir d’un stator de machine asynchrone. C’est ainsi qu’on peut trouver des brasseurs distribués le long de la coulée d’un métal afin d’assurer une bonne homogénéité du métal en cours de solidification. 4.3.3 Creuset métallique refroidi ■ Il comporte un inducteur solénoïdal (multispires) ou cylindrique (monospire) entourant un creuset sectorisé. Celui-ci est constitué de secteurs métalliques (cuivre, acier inoxydable ou aluminium) séparés les uns des autres par un intervalle (afin de ne pas écranter le champ de l’inducteur), de l’ordre du millimètre, et empli d’un isolant réfractaire (figure 15). Chaque secteur, plongé dans ce champ, est parcouru par des courants induits qui se développent sur sa périphérie. Si on admet, en première approche (figure 16), que le courant inducteur (Iind) et le courant circulant sur la partie externe des secteurs (Iext) ont un effet qui se compense, la charge placée dans le creuset est principalement sensible au courant induit (Iint) parcourant la face interne du secteur. Le champ électromagnétique correspondant agit directement sur la charge conductrice et provoque son échauffement et sa fusion. Passage de l'eau de refroidissement Secteur de cuivre Charge Inducteur ■ Frein électromagnétique Par application d’un champ magnétique continu perpendiculaire à un jet de liquide conducteur électrique, on crée des courants induits dans le jet, courants qui s’opposent au mouvement et ralentissent la vitesse du jet. En plaçant un tel frein au niveau de la buse de coulée d’un métal liquide, on peut contrôler le débit du métal. En ralentissant la vitesse de coulée, on diminue la pénétration du métal dans le puits de solidification, ce qui évite d’entraîner de façon irréversible les impuretés présentes sous forme de particules solides. De plus, par une forme judicieuse du champ magnétique, on peut également créer des forces horizontales permettant une meilleure répartition du jet de coulée dans la lingotière. ■ Lévitation électromagnétique Par des bobines judicieusement placées, on peut écarter le métal liquide de la paroi du canal de coulée, éviter ainsi sa pollution et surtout contrôler sa vitesse de refroidissement. ■ Filtres magnétiques Ils sont destinés à éliminer les inclusions solides dans le métal liquide. Pour des inclusions magnétiques, l’action d’un champ magnétique continu à fort gradient spatial crée une force magnétique proportionnelle au gradient du champ et à la susceptibilité magnétique de l’inclusion. Cette dernière peut ainsi être déviée, puis piégée. Dans le cas de particules non magnétiques, présentes dans un fluide conducteur de l’électricité, on établit un courant électrique dans le fluide et on le soumet à un champ magnétique continu. Il existe alors une force qui dévie la particule, lorsque sa conductivité électrique est différente de celle du liquide. Figure 15 – Creuset métallique refroidi Z Iext Iint Inducteur Figure 16 – Répartition des courants dans le creuset métallique Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. © Techniques de l’Ingénieur, traité Génie électrique Dossier délivré pour Madame, Monsieur 17/09/2008 D 5 936 − 9 Dossier délivré pour Madame, Monsieur 17/09/2008 CHAUFFAGE PAR INDUCTION ÉLECTROMAGNÉTIQUE : TECHNOLOGIE ____________________________________________________________________________ Inducteur Creuset Figure 17 – Creuset pour lévitation Par ailleurs, les secteurs sont creux et parcourus par un liquide de refroidissement. La charge fondue se solidifie au contact de la paroi interne des secteurs. La croûte ainsi formée constitue un « autocreuset » dont l’épaisseur n’excède pas quelques millimètres, et qui limite les déperditions thermiques par conduction avec la paroi. L’avantage d’un tel dispositif réside dans l’absence de contact du matériau fondu avec le réfractaire des parois d’un four classique, ce qui garantit la pureté du produit préparé. En revanche, le rendement de tels fours est amoindri du fait que Iint est inférieur à Iind et du fait des pertes Joule supplémentaires dans les parois du creuset. Ce nouveau type de four trouve des applications dans divers domaines. ■ Cette technique est utilisée en particulier, en métallurgie, pour l‘élaboration de métaux à haute valeur ajoutée. Que ce soit le système à cage métallique refroidie ou le système à spire directe, il permet de ne pas polluer le métal élaboré. La forme interne du creuset représenté sur la figure 15 permet une coulée continue par abaissement contrôlé du fond de la lingotière. C’est le principe du procédé 4C (Cold Crucible Continuous Casting). Certains creusets ont une forme non cylindrique (figure 17) qui accentue l’effet des forces électromagnétiques de répulsion entre le creuset et le matériau, et provoque un décollement du matériau de la paroi, voire même sa lévitation. Les fours sont de faible capacité (quelques dizaines de kilogrammes). On peut citer, comme applications industrielles, l’élaboration du silicium polycristallin, le recyclage de copeaux de titane et de laiton. ■ Ce type de four est également utilisé pour la fusion des matériaux comme les verres et les oxydes, qui sont peu conducteurs et présentent une haute température de fusion. En fait, on utilise déjà de façon classique des fours à induction pour fondre un matériau isolant placé dans un creuset métallique. Il s’agit d’un chauffage indirect. C’est, par exemple, le cas du retraitement des déchets faiblement radioactifs pour lequel le « pot » métallique chauffé à moyenne fréquence (entre 4 et 10 kHz) permet de fondre du verre dans lequel sont vitrifiés les déchets. Dans ce type d’applications, on se heurte souvent au problème de l’usure du creuset par corrosion de sa paroi, au contact avec le matériau d’autant plus actif chimiquement qu’il est porté à haute température. La solution du chauffage direct sur le verre ou l’oxyde placés dans un creuset refroidi résout donc le problème de la corrosion du creuset. L’inconvénient est que le caractère peu conducteur des charges impose de travailler à des fréquences importantes (de l’ordre de 300 kHz). De ce fait, dans ce domaine, il n’existe encore que peu de réalisations industrielles. Tout est encore en plein développement. 4.4 Plasma d’induction Constitué de gaz partiellement ionisé, le plasma peut être assez conducteur pour entretenir une réaction thermique par induction. D 5 936 − 10 Les principes et la mise en œuvre de ces plasmas thermiques ont été exposés en [5] et plus particulièrement au paragraphe 2.5 de la référence citée, pour ce qui est des plasmas inductifs, parfois appelés radiofréquences. On pourra donc s’y reporter pour les détails. Du point de vue industriel, cette dernière décennie n’a pas vu de grand développement de cette technologie bien que de nombreux travaux, tant théoriques que pratiques, y aient été consacrés. On peut citer une application dans l’élaboration du silicium polycristallin destiné à la fabrication de cellules solaires, mais, actuellement, on peut dire que les outils sont prêts avant les applications. Néanmoins, les propriétés chimiques des plasmas d’induction, dues à la présence de radicaux libres fortement actifs, laissent augurer un développement futur dans le domaine de la chimie. 4.5 Cuisson Il existe, dans le domaine agroalimentaire, diverses tentatives d’utiliser l’induction. EDF a étudié et réalisé une vis chauffante par induction mise à la disposition des industriels (plate-forme mobile) pour en tester l’usage sur des matériaux pâteux ou pulvérulents (stérilisation de farine, séchage de boues, etc.). On peut citer, également, le procédé de cuisson-extrusion développé par une société française (Sté Clextral). L’induction est également utilisée pour la fabrication de produits qui demandent un dorage ou un brunissage, comme c’est le cas pour la fabrication des caramels aromatiques (Sté Nigay). Diverses tentatives ont également été faites pour la mise au point de fours à bande pour la précuisson d’aliments, ou dans la biscuiterie (galettes) et dans la confiserie (pralines), mais elles se heurtent actuellement au coût des matériels d’induction. C’est dans un domaine qui touche au grand public que de gros efforts ont été réalisés pour faire connaître la technologie de l’induction. Il s’agit de la mise au point et de la commercialisation de la plaque à induction. On trouvera les détails sur ce sujet en [6]. 4.6 Industrie chimique On assiste depuis une dizaine d’années à un usage plus intensif de l’induction comme moyen de chauffage des parois de réacteurs chimiques. Les inducteurs alimentés à 50 ou à 1 000 Hz sont répartis sur le fond et les parois du réacteur. Celles-ci sont en acier inoxydable massif ou en acier émaillé à l’intérieur. Le système classique de double enveloppe est remplacé par une circulation d’eau dans des tubes en Inox en forme de demi-coquilles soudés sur la paroi. On trouve ce type de réacteur dans la fabrication des résines, des cosmétiques et dans l’industrie pharmaceutique. 5. Conclusion Il est clair que l’induction tient, dans le monde entier, une place en fort développement dans le domaine industriel. Ses applications se diversifient et concernent des matériaux autrefois réputés inaccessibles à cette technique. Toutefois, le coût des matériels reste encore prohibitif pour les applications pour lesquelles l’induction est en compétition directe avec d’autres techniques de chauffage, électrique ou non. Il y a là un frein au développement de l’induction, c’est pourquoi de grands efforts sont faits actuellement, sous l’impulsion d’EDF et d’industriels du secteur électrique, pour réduire ces coûts. Le but recherché est de proposer rapidement sur le marché une gamme de générateurs « bon marché », de puissance moyenne, afin de permettre à de nouvelles applications de devenir compétitives. Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. © Techniques de l’Ingénieur, traité Génie électrique Dossier délivré pour Madame, Monsieur 17/09/2008
