Линейный синхронный электропривод Советский патент 1981 года по МПК H02K41/03 

1

Изобретение относится к области электротехники и может быть применено в устройствах для перемещения топливных и других элементов внутри ядерных реакторов.

Известен линейный синхронный электропривод регулирующего органа ядерного реактора, содержащий многофазный статор, выполненный из цилиндрических электромагнитов с полюсами, прочно-плотный корпус и якорь р}.

В таком электроприводе прочноплотный корпус выполнен сплошным из однородного немагнитного материала. Это приводит к снижению тягового усилия, так как цемагнитный прочноплотный корпус создает достаточно большое сопротивление магнитному потоку между полюсами статора и якорем.

Известен и другой злектромагнитый привод, например, для регулирукидего органа ядерного реактора, содержащий многофазный статор, выполненный

ИЗ цилиндрических электромагнитов с полюсами, прочно-плотный корпус с ферромагнитными вставками под полюсами электромагнитов, внутренний магнитопровод статора и якорь, выполненные из чередующихся магнитных и немагнитных участков, и внутренний магнитопровод якоря 2 J.

Данный электропривод является наиболее близким к изо.бретению.

Однако такой электропривод характеризуется недостаточным тяговым усилием из-за того, что между полюсами каддого электромагнита на BjiyTреннем магнитопроводе статора расположен один немагнитный участок, который обеспечивает взаимодействие электромагнита с активным участком якоря, определяемым длиной только одного шага якоря. Кроме того, сложность центрирования подвижного якоря относительно неподвижных внутрен/шх магнитопроводов статора и якоря

затрудняет применение такой конструкции привода на ядерком реакторе..

Целью изобретения является увели,чевие тягового усилия электропривода,

Указанная цель достигается тем, что внутренний магнитопровод статора на участке между полюсами каждого электромагнита содержит, по меньшей мере, один магнитш й и два немагнитных участка, шаг которых равен шагу якоря, а шаг электромагнитного статора связан с шагом якоря следующим соотношением:

-fr),

где С,, шаг электромагнитов статора: шаг якоря)

Я hi

число немагнитных участков между полюсами каждого элактромагнита

И - число фаз (или электромагнитов} .

При этом немагнитные участки якоря могзт быть выполнены из антифрикционного материала.

На чертеже показан линейный синхронньй электропривод, продольньш разрез..

Электропривод содержит прочноплотный корпус 1S с наружной стороны которого расположен многс азньй стй.тор 2, состоящий из цилиндрических электромагнитов 3 с обмотками 4, наружного магнитопровода 5 и полюсов 6, Внутри прочно-плотного корпуса расположен якорь 7, выполненнь Й в виде эквидистантного набора ферромагнитных сердечников 8 с шагом 1Х , разделенных между собой немагнитными участками 9 и размещенных на немагнктной штанге 0.

Для улучшения центровки якоря 7 и сг-шйсення трения . немагнитные участки 9 выполнены из антифрикционного материала, например из графита.

Прочно-плотный корпус i в районе многофазного статора 2 образует внутреннгш магнитопровод i1 статора 2 в виде чередующихся ферромагнитных участков 12 и немагнитных участков I3

Причем между полюсами 6 каждого электромагнита 3 расположено КП немагнитзФрЖ 13 участков с шагом, равным шагу якоря Hhi-l ферромагнитных участков 12. Количество немагнитных участков 13 на участке между полюсами б каждого электромагнита 3 может быть

любым натуральньгм числом, начиная с двух, и определяется числом работаю щнх одновременно в одном рабочем электромагните 3 ферромагнитных сердечников 8 якоря 7, которое вырабатывается из условия обеспечения необходимого тягового усилия для перемещения якоря 7 с регулирующим органом ядерного реактора.

Для перемещения Якоря 7 шаг якоря и шаг электромагнитов 3 статора 2 выполнены в следующей зависимости:

)В верхней части прочно-плотного корпуса I находится заглушка 14 с уплотнительной прокладкой 15, а в нижней части - фланец 6, с помощью которого электропривод устанавливается на патрубке 17 крышки 18 ядерного реактора и уплотняется прокладкой 19.

На нижней части немагнитной штанги 10 якоря 7 находится байонетная головка 20, при помощи которой якорь 7 соединяется с регулирующим органом ядерного реактора (на чертеже не показан} ,

Электропривод работает, следующим образом.

При подключении фаз статора 2 к источнику питания создаваеьяз1й обмоткаьш 4 магнитный поток, показанный на чертеже линией 21, замыкается по магнитной цепи, образованной наружным магнитопроводом 5 с полюсами 6, ферромагнитными участками 12 внутреннего магнитопровода 11 статора 2 и магнитными сердечниками 8 якоря 7. Магнитный поток пересекает рабочие зазоры 22 и 23 как в радиальном, так и в осевом направлениях. Радиальные силы, создаваемые магнитным потоком по периме -ру цилиндрического зазора 22, взаимно компенсируются, а осевые силь по периметру зазора 23 образуют тяговое усилие, действующее на якорь 7 электропривода. В зависимости от последовательности подключения обмоток 4 к источнику питания якорь 7 получают движение в ту или иную сторону, перемещая тем самым регулирующий орган в активной зоне ядерного реактора. применение описанного электропривода позволит увеличить тяговое усилие. Формула изобретения I. Линейный синхронный электропри вод, например, для регулирующего органа ядерного реактора, содержащий многофазньтй статор, выполненный из цилиндрических электромагнитов с полюсами, внутренний магнитопровод ста тора и якорь, выполненные из чередую щихся магнитных и немагнитных участков, отличающийся тем, что, с целью увеличения тягового усилия, В11утренний магнитопровод ста тора на участке между полюсами каждо го электромагнита содержит, по крайней мере, один магнитньй и два нейаг ниткык участка, шаг которых равен шагу якоря, а шаг электромагнитов статора связан с шагом якоря следующим соотношением: (. электромагнитов статора: ZTj} - шаг якоря; М - число немагнитных участков между полюсами каждого электромагнита;1 - число фаз. 2. Электропривод по п.1, о т л ичающнйся тем, что немагнитные участки якоря выполнены из антифрикционного материала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Франции .455.472, кл. Н 02 KJ }967. 2.Патент ФРГ S 1.255.20, кл. 21 q- 3, 1070 ( прототип).

. /

i-T