Привод регулирующего органа ядерного реактора

(9) (1 55 621 С 7 ТВУ КОМУ Е А тел эле топом ым заги вы- шагу щийся да якоря утренний ий диаиаметра подвижющи иехнологиавления нутренненный тато ра в виде ение относ водам рег кторов, в чаеремещениирующим ор ромагнитих захватов лектромагх органов ится к э лирующи стности к прштанги, со ганом, осу ами посре электромаг иводам единен- ществлядством нитным ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(54)(57)1. ПРИВОД РЕГУЛИРУЮЩЕГО ОРГАНА ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА, содержащийштангу с нарезкой, соединенную с регулирующим органом, подвижный и неподвижныйзахваты с электромагнитным управлением,тяговое электромагнитное устройство, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения диапазона регулирования скорости перемещения регулирующего органа,тяговое электромагнитное устройство выполнено в виде линейного шагового двигаИзобретнитным при Уядерных реав которых и еной с регулется электмеханическ суправлением,Целью изобретения является расширение диапазона регулирования скорости перемещения регулирующего органа, а такжограничение хода якоря двигателя и упрощение технологии сборки привода.На фиг.1 показан продольный разреверхней части привода; на фиг.2 - продольный разрез нижней части привода в той жплоскости; на фиг.3 - поперечный разрепривода в районе якоря электромагнита управления подвижным захватом. я с якорем, объединенным соктромагнита управления подвижхватом, при этом шаг нарезки штполнен кратным дискретномперемещения якоря двигателя.2. Привод по п.1, о тл и ч а ютем, что, с целью ограничения ходвигателя, двигатель содержит внмагнитопровод статора, внутреннметр которого меньше наружного дстопа электромагнита управленияным захватом.3. Привод по пп.1 и 2, о т л и ч ас я тем, что, с целью упрощения тсборки привода, электромагнит упрнеподвижным захватом содержитний магнитопровод статора, объедс внутренним магнитопроводомдвигателя каркасом, выполненнымпланок,Привод регулирующего го реактора содержит тягов нитное устройство 1, эле управления подвижным зах ромагнит 4 управления неп хватом 5, штангу 6 с наре электромагнитное устройств виде линейного двигателя, в нитопровод статора 7 и як выполнены в виде чередующ нитных кольцевых участков, единен стоп 9 электромагни подвижным захватом. Элект держит внутренний статор 10 12, пружину 13, установленн пом 12 и якорем 11, Электро жит якорь 14 и пружину 15, между якорем 14 и стопом захват 3 включает запираю органа ядерноое электромагктромагнит 2 ватом 3, электодвижным зазкой. Тяговое о выполнено в нутренний маг-. орь 8 которогоихся ферромаг- С якорем 8 объта управленияромагнит 4 со, якорь 11, стоп ую между стомагнит 2 содерустановленную9. Подвижный щую втулку 16, 952015вздлмодействующую конусной поверхностьюю с кулачками 17, Неподвижный захват 5 включает здпираюгцую втулку 18, взаимодействующую с кулачками 19, Якорь 8 соединен с подвижным захватом 3 посредством тяги 20, Якорь 14 соединен с запирающей втулкой 16 посредством тяги 21, Якорь 11 соединен с запирающей втулкой 18 посредством тяги 22, Элементы привода обьединены корпусом 23. Электромагниты и двигатель объединены в единый блок каркасом 24, Внутренний каркас 25, охватывающий внутренние магнитопроводы статоров двигателя и электромагнита управления неподвижным захватом, обьединяет внутрикорпус ые элементы привода в один блок. Немдгнитные кольцевые участки якоря 8 могут быть выполнены в виде подшипников скольжения 26, Соединение захватов с якорями управляющих электромагнитов посредством тяг большой длины позволяет уменьшить габариты привода.Работает привод следующим образом.В режиме стоянки включен электромагнит 4, якорь 11 притянут к стопу 12, запирающая втулка 18 воздействует конусной частью на кулачки 19, удерживая неподвижный захват 5 в сцепленном со штангой 6 состоянии, И 3 тднгд б соединена с регулирующим органом. При необходимости перемещения регулирующего органа вверх включается электромагнит 2, якорь 14 притягивается к стопу 9, перемещает вверх посредством тяги 21 запирающую втулку 16, которая воздействует конусной частью нд кулачки 17, вводя подвижный захват в зацепление со штангой 6. Обесточивдется электромагнлт 4, якорь 11 под действием собственного веса и пружины 13 опускается вниз, запирающая втулка 18 опускает кулачки 19, захват 5 рдсцепляется со штангой б. Вкл ючае.гся линейный шдговый двигатель 1, путем последовательной коммутации фаз перемещается якорь 8 со стопом 9 с притянутым к последнему якорем 14 и посредством тяг 20 и 21 подвижный захват 3 со штангой 6, которая соединена с регулирующим органом, Перемещение может осуществляться в пределах величины рабочего хода якоря 8 со скоростью, определяемой скоростью коммутации фаз двигателя 1, В пределах рабочего хода якоря 8 может осуществляться перемещение регулирующего органа вверх-вниз при использовании привода в составе рабочей группы приводов, выделенных для оперативного регулирования ядерного реактора, Средняя скорость перемещения регулирующего органа при этом выше чем у прототипа: за один цикл включения привода регул ируюгций орган 5 10 15 20 25 30 35 40 д 5 50 55 перемещается более чем на один шаг нарезки штанги. При этом устраняются значительные потери времени на переключение захватов, После завершения хода якоря двигателя происходит остановка двигателя при срабатывании его на упор, Это обеспечивается тем, что внутренний диаметр мдгнитопровода статора двигателя меньше наружного диаметра стопа электромагнита управления подвижным захватом,Для подачи команды на прекращение коммутации фаз двигателя при срабатывании якоря на упор может быть предусмотрен датчик отсчета шагов, дающий команду на прекращение коммутации фаз при отработке в одном направлении числа шагов. равного частному от деления хода якоря двигателя между упорами на величину дискретного шага перемещения якоря двигателя, Для остановки двигателя в крайних положениях могут быть предусмотрены также концевые выключатели, Кроме того, остановка двигателя может быть осуществлена через определенный промежуток времени, затрачиваемый на осуществление хода якоря двигателя, После остановки двигателя включается электромагнит 4, якорь 11 с тягой 22 и запирающей втулкой 18 перемещается вверх, вводя захват 5 в зацепление со штангой 6. Обесточивается электромагнит 2, якорь 14 под действием пружины 15 отходит от стопа 9 вниз. Захват 3 расцепляется со штангой 4. Холостой ход вниз якоря 8 вместе со стопом 9, якорем 14, тягами 20 и 21 и открытым подвижным захватом 3 может быть осуществлен как реверсом двигателя, так и под действием собственного веса, При опускании якоря 8 со стопам 9, якорем 14, тягами 20 и 21 захват 3 удерживается в расцепленном со штангой 6 состоянии посредством пружины 15. После прихода якоря 8 в нижнее положение привод готов к новому циклу включения.Перемещение регулирующего органа вниз осуществляется следующим образом, В режиме стоянки включен электромагнит 4, захват 5 находится в зацепление со штангой 6. Включается линейный шаговый двигатель 1 и путем коммутации фаз двигателя якорь 8 со стопом 9, якорем 14, тягами 20 и 21 и подвижным захватом 3, расцепленным со штангой 6, перемещается вверх, После перемещения якоря 8 на величину хода до упора или меньшую величину происходит останов двигателя. Включается электромагнит 2, захват 3 сцепляется со штангой 6. Обесточивается электромагнит 4, захват 5 расцепляется со штангой б. Перемещение регулирующего органа вниз может быть осуществлено как ревергом двигателя, тдк ипод действием собственного веса подвижных элементов привода. Перемещение регулирующего органа вниз путем реверса двигателя, иначе говоря. принудительное перемещение, способствует повышению ядерной безопасности, поскольку обеспечивается надежное перемещение регулирующего органа в сторону ввода отрицательной реактивности. При этом устраняется влияние сил трения в элементах привода и реактора, которое может препятствовать движению регулирующего органа под действием собственного веса. После завершения перемещения якоря вниз включается электромагнит 4, захват 5 сцепляется со штангой 6, Обесточивается электромагнит 2, захват 3 расцепляется со штангой 6, Привод готов к новому включению.При работе привода обеспечивается возможность перемещения регулирующего органа шагами, меньшими шага нарезки штанги, минимальная величина которого определяется обычно прочностью гребней нарезки или захватов или усложнениями входа-выхода захвата из зацепления со штангой, Дискретный шаг перемещения якоря двигателя может быть выполнен меньше шага нарезки штанги, Таким образом создается возможность тонкого регулирования ядерного реактора. При стоянке штанга, соединенная с регулирующим органом, удерживается неподвижным захватом 5 при включенном электромагните 4, что способствует потреблению малой мощности в режиме стоянки, Увеличение тягового усилия привода может быть достигнуто, например, эа счет выполнения внутреннего 5 магнитопровода статора и якоря двигателяв виде чередующихся Ферромагнитных и не- магнитных кольцевыхучастков. Тяговоеусилие при этом увеличивается за счет неоднократных. переходов магнитного пото ка через рабочий зазор,Использование описываемой конструкции позволит расширить диапазон регулирования скорости перемещения 15 регулирующего органа, повысить тяговоеусилие привода, обеспечить возможность принудительного перемещения регулирующего органа в сторону ввода отрицательной реактивности (вниз), что повышает ядерную 20 безопасность. Кроме того, уменьшение шага перемещения регулирующего органа обеспечивает возможность тонкого регули.рования ядерного реактора. Привод имеет возможность перемещения регулирующего 25 органа вверх-вниз в пределах хода якорядвигателя беэ переключения захватов, что обеспечивает его быстродействие при реверсе, Достижение указанных преимуществ обеспечивается при малых габаритах при вода, определяемых размещением захватовсущественно ниже якорей управляющих электромагнитов, и при малой потребляемой мощности в режиме стоянки,952015 СоставительТехред М.Моргентал Корректор С,Пекарь Редактор Л,Письман Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2376 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5