Результат интеллектуальной деятельности: Привод регулирующего органа ядерного реактора

Изобретение относится к управлению ядерными реакциями в реакторах с водой под давлением, а именно к устройствам для перемещения регулирующих органов ядерного реактора.

Предшествующий уровень техники

Эксплуатационные характеристики и конструктивные особенности привода регулирующего органа ядерного реактора являются факторами, влияющими на безопасность ядерного реактора.

Известен привод регулирующего органа ядерного реактора, содержащий кожух, тянущий, запирающий и фиксирующий электромагниты, подвижную и фиксирующую защелки, соединенные с якорями электромагнитов, неподвижные полюсы электромагнитов, несущую трубу, зубчатую штангу.

Недостатком известного привода является ограниченное тяговое усилие тянущего электромагнита. Неравномерность тягового усилия присуща применяемому в приводе тарельчатому типу системы электромагнит - тянущий якорь - неподвижный полюс.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является повышение надежности привода по функции перемещения и аварийного сброса регулирующего органа за счет достижения более высокого тягового усилия привода в существующих габаритах конструкции прототипа.

Технический результат изобретения - уменьшение динамических усилий при работе привода и увеличение перемещаемой массы органа регулирования.

Это достигается тем, что в приводе регулирующего органа ядерного реактора, содержащем кожух, тянущий, запирающий и фиксирующий электромагниты, зубчатую штангу, подвижную и фиксирующую защелки, соединенные с якорями запирающего и фиксирующего электромагнитов, тянущий якорь жестко связан с подвижным полюсом запирающего электромагнита и с подвижной защелкой.

При ходе вверх для увеличения тягового усилия привода, после закрытия подвижной защелки и соединения подвижного полюса с якорем, максимальное сечение подвижного полюса расположено ниже верхнего полюса запирающего электромагнита на величину, как минимум, двух шагов, а максимальное сечение якоря запирающего электромагнита расположено ниже нижнего полюса электромагнита, как минимум, на величину одного шага перемещения якоря тянущего электромагнита. Указанное размещение подвижного полюса и якоря относительно запирающего электромагнита обеспечивает работу электромагнита и полюса, соединенного с якорем, в режиме соленоида. Совместная работа двух электромагнитов - тянущего и запирающего - обеспечивает высокое тяговое усилие и равномерное демпфирование обратного хода тянущего якоря с подвижной защелкой и штангой. Увеличение тягового усилия привода за счет работы запирающего электромагнита в режиме соленоида позволяет применять более тяжелые регулирующие органы и тем самым повысить надежность аварийной защиты, соответственно повысить безопасность ректора.

Краткое описание чертежей

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых представлено следующее:

фиг.1 - схема продольного разреза привода (режим аварийной защиты - привод обесточен);

фиг.2 - схема продольного разреза привода (режим - штанга подвешена на подвижной защелке);

фиг.3 - схема продольного разреза привода (режим - перемещение органа регулирования на один шаг, размер А);

фиг.4 - продольный разрез привода (А - перемещение органа регулирования, 2А - смещение полюса якоря относительно полюса электромагнита);

фиг.5 - осциллограмма токов при ходе вверх;

фиг.6 - осциллограмма токов при ходе вниз.

Варианты осуществления изобретения

Привод регулирующего органа ядерного реактора содержит кожух 1, смонтированный на патрубке крышки реактора 2. Снаружи кожуха установлены тянущий электромагнит 3, запирающий электромагнит 4 и фиксирующий электромагнит 5. Внутри кожуха размещен механизм перемещения, содержащий неподвижную несущую трубу 6, тянущий якорь 7, подвижные якоря 8 и 9, полюс 10 запирающего электромагнита, неподвижный полюс 11 фиксирующего электромагнита, немагнитный упор 12.

Неподвижный полюс 11 фиксирующего электромагнита и немагнитный упор 12 закреплены на несущей трубе 6. Подвижные якоря 8 и 9 промежуточными элементами соединены с подвижной защелкой 13 и фиксирующей защелкой 14. Внутри механизма перемещения расположена штанга 15. На несущей трубе 6 над тянущим якорем 7 с зазором, большим рабочего шага (шага зубцов штанги), установлен магнитный полюс 16.

При подъеме штанги 15 с органом регулирования (фиг.2, 5) на один шаг после циклов закрытия подвижной защелки 13 якорь 8 соединяется с полюсом 10, затем обесточивается фиксирующий электромагнит 5 и открывается фиксирующая защелка 14. Штанга 15 повисает на подвижной защелке 13. После этого включается напряжение на тянущем электромагните 3, работающем в режиме тарельчатого электромагнита, и подается форсированный ток на запирающий электромагнит 4, работающий в режиме соленоида. Под действием тяговых усилий, развиваемых совместно тянущим электромагнитом 3 и запирающим электромагнитом 4, штанга с органом регулирования перемещается на один шаг вверх.

Включается фиксирующий электромагнит 5, фиксирующая защелка 14 закрывается, штанга 15 повисает на фиксирующей защелке. Обесточиванием запирающего электромагнита 4 открывается подвижная защелка 13. Далее снижается ток в тянущем электромагните 3, что обеспечивает равномерное демпфирующее усилие на всем пути перемещения вниз тянущего якоря 7. Электромагнит 3 обесточивается и привод возвращается в исходное положение.

На фиг.6 представлены циклы включения - отключения электромагнитов при перемещении штанги на один шаг вниз из исходного положения.

Промышленное применение

Изобретение может быть применено в приводе регулирующего органа ядерного реактора с водой под давлением.

Источники информации

Патент РФ 2059301. Привод регулирующий органа ядерного реактора, кл. G 21 C 7/10, 7/12, 1993.