DE1917169A1 - Electromagnetic device, especially for moving control rods for nuclear reactors - Google Patents

Electromagnetic device, especially for moving control rods for nuclear reactors

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DE1917169A1
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cylinder
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magnetic
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    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C7/00—Control of nuclear reaction
    • G21C7/06—Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section
    • G21C7/08—Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section by displacement of solid control elements, e.g. control rods
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Description

Maschinenfabrik Augsburg-NürnbergMaschinenfabrik Augsburg-Nürnberg

Aktiengesellschaft
Zweigniederlassung NürnbergCorporation
Branch office Nuremberg

Nürnberg, 28. März 1969Nuremberg, March 28, 1969

Elektromagnetisch arbeitende Vorrichtung, insbesondere zur Bewegung von RegelstäbenElectromagnetic device, in particular for moving control rods

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromagnetisch arbeitende Vorrichtung zur Erzeugung von sowohl gleichförmigen als auch ungleichförmigen Bewegungen mit zusätzlicher Möglichkeit der Arretierung, Freigabe und des axialen Richtungswechsels solcher Bewegungen der mit Hilfe eines ÜihrungsZylinders längsverschieblichen, in einem Druckgehäuse des Reaktor-Druckgefäßes untergebrachten Halterung für einen Regelstab für Kernreaktoren von Kernkraftwerken.The invention relates to an electromagnetically operating device for generating both uniform as well as irregular movements with additional Possibility of locking, releasing and changing the axial direction of such movements with the help of a guide cylinder longitudinally displaceable holder accommodated in a pressure housing of the reactor pressure vessel for a control staff for nuclear reactors of nuclear power plants.

Zur Regelung der Leistung von Kernreaktoren dienen Regelstäbe, mit denen infolge ihrer neutronenabsorbierenden Eigenschaft entsprechend der Eintauchtiefe in das Core die abgegebene thermische Leistung des Reaktors gesteuert werden kann. Um die Regelstäbe im Gore verfahren zu können, sind bisher mechanisch, hydraulisch oder auch elektromagnetische Antriebe verwendet worden. Aus Elektromotor und Getriebe bestehende mechanische Antriebe haben den Nachteil, daß die den Regelstab bewegende Kraft außerhalb des Reaktordruckraumes erzeugt wurde. Die den Kraftschluß zum Absorberstab herstellenden baulichen Lösungen erfordertenTo regulate the output of nuclear reactors are used control rods, with which as a result of their neutron absorbing Property corresponding to the depth of immersion in the core die output thermal power of the reactor can be controlled. To be able to move the control rods in the Gore, so far mechanical, hydraulic or electromagnetic drives have been used. From electric motor and Gear existing mechanical drives have the disadvantage that the force moving the control rod outside of the Reactor pressure chamber was generated. The frictional connection to the Structural solutions producing the absorber rod were required

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in nachteiliger Weise die Benutzung von Stopfbüchsen, die nämlich den Mangel des Kraftverzehrs und auch den Nachteil des notwendigen Aufwandes zur Verhinderung des Austritts von radioaktiven Flüssigkeiten oder Gasen stets in sich schließen. Pur die Einleitung der notwendigen Schnellabschaltung mußte zudem eine Magnetkupplung vorgesehen werden* disadvantageously the use of stuffing boxes that namely the lack of power consumption and also the disadvantage the effort required to prevent the escape of radioactive liquids or gases conclude. In addition, a magnetic coupling had to be provided for the initiation of the necessary emergency shutdown *

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, bei Vermeidung der vorgenannten Nachteile, insb®-» sondere der Verwendung von Stopfbüchsen und des Mehraufwandes für Hilfsaggregate die erwähnten Bewegungen &%■** Begelstäbe stufenlos im Inneren von Druckbehältern für gas- oder flüssigkeitsgekühlte Kernreaktoren vollziehen zu können. The object underlying the invention is now, while avoiding the aforementioned disadvantages, in particular the use of stuffing boxes and the additional expense for auxiliary units, the mentioned movements &% ■ ** Begelstänke continuously inside pressure vessels for gas- or liquid-cooled nuclear reactors to be able to accomplish.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bewegungen der Halterung des Regelstabes durch ein, in einem Stator erzeugtes, einen mit dem Regelstab verbundenen, als Anker wirkenden drehbaren Zylinder durchsetzendes magnetisches Drehfeld im Zusammenwirken mit einem in diesem Zylinder befindlichen, mit magnetischem Kraftschluß arbeitenden Gewinde erfolgen. Es ist somit ein stufenloses Verfahren des Regelstabes infolge der Anwendung zweier gleichzeitig wirkender Magnetfelder durchzuführen, wobei die Befehle für den Beginn, für das Anhalten und den Richtungswechsel der Regelstabbewegungen in jeder und aus jeder beliebigen Position ausführbar sind. This object is achieved in that the Movements of the holder of the control rod by a, generated in a stator, connected to the control rod, as Armature acting rotatable cylinder penetrating magnetic rotating field in cooperation with a cylinder in this cylinder located, with magnetic frictional connection working thread. It is therefore a stepless process of the control rod as a result of the application of two simultaneously acting magnetic fields, the commands for the beginning, for stopping and changing direction of the Control rod movements can be carried out in any and from any position.

Bei notwendiger Schnellabschaltung des Reaktors ist es auch möglich, die jeweilige Arretierung in ganz kurzer Zeit freizugeben, um den Regelstab mittels eines Kraftspeichere oder dgl. in den Reaktorkern einschließen zu können. Nicht nur aus sioherheitstechnisohen Gründen erweist eich der materiallose Kraftschluß des magnetischen Gewindes als vorteilhafte, sondern es ist zudem neben der Vtrsohleißfreiheit die einfache und schnelle Einleitung der Beschleunigung &es Regel» If a rapid shutdown of the reactor is necessary, it is possible to release the respective lock in a very short time, around the control rod by means of an energy storage mechanism or Like. To be able to include in the reactor core. The material-free frictional connection of the magnetic thread proves to be advantageous, not only for reasons of safety, rather, besides the freedom from wear and tear, it is also the simple and quick initiation of acceleration & the rule »

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stabes im Falle der Schnellabschaltung durch Abschalten des Stromes und der drehfelderzeugenden Wicklung gegeben.stabes in the event of a quick shutdown by switching off of the current and the rotating field generating winding.

Die translatorische Bewegung des Ankers wird dadurch erzwungen, indem der Anker, d.h. der Hohlzylinder mittels des elektrisch erzeugten, magnetischen Drehfeldes in rotierende Bewegung versetzt wird, die ihrerseits infolge einer zwischen äußerem Zylinder und dem die Drehfeldwicklung tragenden Stator bestehenden Gewindeführung mit ausschließlichem magnetischen Kraftschluß in die gewünschte Bewegungsart umgeformt wird.The translatory movement of the armature is forced by the armature, i.e. the hollow cylinder, by means of of the electrically generated, rotating magnetic field is set in rotating motion, which in turn as a result of a between the outer cylinder and the stator supporting the rotating field winding is formed into the desired type of movement with exclusive magnetic frictional connection.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der als Anker wirkende Zylinder als Hohlzylinder gestaltet in mittelbarer Verbindung auf der Halterung des Regelstabes gelagert und das im Hohlzylinder befindliche Gewinde mit magnetischem Kraftschluß als ein ein- oder mehrgängiges, den Wicklungsnuten des den Hohlzylinder umgebenden Stators entsprechendes Gewinde gestaltet.In a further embodiment of the invention, the cylinder acting as an anchor is designed as a hollow cylinder in an indirect manner Connection stored on the holder of the control rod and the thread located in the hollow cylinder with magnetic Frictional connection designed as a single or multiple thread corresponding to the winding grooves of the stator surrounding the hollow cylinder.

Ferner schlägt die Erfindung vor, daß das die translatorische Bewegung des Hohlzylinders vermittelnde magnetische Gewinde durch zwei parallel zueinander verlaufende, sowohl am Umfang des Ankers als auch des Stators befindliche Nuten zu bilden ist und in diese Nuten eingelegte Wicklungsstränge mit Gleichstrom zu beaufschlagen sind, derart, daß die Ströme zweier unmittelbar benachbarter Wicklungsstränge in zueinander entgegengesetzter Richtung fließen.Furthermore, the invention proposes that the magnetic that mediates the translational movement of the hollow cylinder Thread through two parallel grooves on both the armature and the stator is to be formed and inserted into these slots winding phases are to be applied with direct current, such that the Currents of two directly adjacent winding phases flow in opposite directions to one another.

Nach einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform ist der Stator außerhalb des mit dem Führungszylinder starr verbundenen, auf dem Reaktor-Druckgefäß befestigten Druckgehäuses für die Halterung des Regelstabes angeordnet. Es ist nach einer weiteren Abwandlung der Erfindung auch möglich, den Stator innerhalb des einen Teil des Druckgefäßes bildenden Druckgehäuses unterzubringen.According to a particularly expedient embodiment, the The stator is arranged outside the pressure housing, which is rigidly connected to the guide cylinder and is attached to the reactor pressure vessel, for holding the control rod. It is According to a further modification of the invention, it is also possible to accommodate the stator within the pressure housing which forms part of the pressure vessel.

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Die Erfindung schlägt ferner vor, die mittelbare Verbindung zwischen dem Hohlzylinder und der Halterung des Regelstabes durch ein im Kopfende der Halterung befindliches Traglager herzustellen.The invention also proposes the indirect connection between the hollow cylinder and the holder of the control rod by a support bearing located in the head end of the bracket.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen.Further details of the invention emerge from the following description and the drawings.

In. den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise und in schematischen Darstellungen wiedergegeben, und zwar zeigen:In. In the drawings, the invention is exemplified and in schematic representations, namely show:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Druckgehäuse mit angedeutetem Druckgefäß,Fig. 1 is a longitudinal section through a pressure housing indicated pressure vessel,

Pig. 2 einen Querschnitt A-B nach Fig. 1 und Fig. 3 einen Teil-Längsschnitt nach Fig. 1. in vergrößerter Darstellung, und auch Schnitt G-H der Fig. 2,
Fig. 4 veranschaulicht einen Teil-LängsschnittPig. 2 shows a cross section AB according to FIG. 1 and FIG. 3 shows a partial longitudinal section according to FIG. 1 in an enlarged view, and also section GH of FIG. 2,
Fig. 4 illustrates a partial longitudinal section

durch eine abgewandelte Ausführung, Fig. 5 einen Querschnitt C-D der Fig. 4 und Fig. 6 eine Einzelheit nach Fig. 4 in vergrößerter Darstellung, und auch Schnitt E-F der Fig. 5.by a modified embodiment, Fig. 5 shows a cross section C-D of Fig. 4 and 6 shows a detail according to FIG. 4 in an enlarged illustration, and also section E-F from FIG. 5.

In den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1 und 4 ist mit 1 das Reaktor-Druckgefäß benannt, auf dem das Druckgehäuse 2a bzw. 2b aufgesetzt ist, in welchem sich ein zentraler, mit dem Druckgehäuse 2a bzw. 2b fest verbundener Führungezylinder 3 befindet, auf dessen Oberfläche ,mittels der Rollen 4 eine zylindrische Halterung 5 gleitet, die am oberen Ende einen Haltekopf 6 und am entgegengesetzten Ende eine Kupplung 7 aufweist, mit deren Hilfe der in das Core zu verfahrende Regelstab 8 gehalten wird. Auf das dem Regelstab 8 gegenüberliegende Ende 'der Halterung 5 wirkt eine Druckfeder 9, deren Widerlager vom Druckgehäuse 2a bzw. 2b gebildet wird. Im Falle einer SchnellabschaltungIn the embodiments according to FIGS. 1 and 4 is with 1 named the reactor pressure vessel on which the pressure housing 2a or 2b is placed, in which there is a central, with the pressure housing 2a or 2b firmly connected guide cylinder 3 is located on its surface, by means of the Rollers 4 a cylindrical holder 5 slides, which at the upper end has a holding head 6 and at the opposite end Has a coupling 7 at the end, with the aid of which the control rod 8 to be moved into the core is held. On that Control rod 8 opposite end 'of the holder 5 acts a compression spring 9, the abutment of the pressure housing 2a or 2b is formed. In the event of an emergency shutdown

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. .■> λ η -ι ^ Q . . ■> λ η -ι ^ Q

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des Reaktors liefert in bekannter Weise diese Feder 9, deren Funktion ebenso gut von einem Druckpolster übernommen werden kann, die Energie für das Beschleunigen des Regelstabes 8. Die zylindrische Halterung 5 weist auf ihrem dem Regelstab 8 zugewendeten Teil Führungsschlitze 10 für die Aufnahme der am Ende des FührungsZylinders 3 befindlichen Zentrierarme 11 auf, die sich gleichzeitig an die Innenwandung des in den Innenraum des Druckgefäßes 1 hineinragenden Druokgehäuses 2a bzw. 2b anlegen. Der Haltekopf 6 der zylindrischen Halterung 5 besitzt einen umlaufenden Bund 12, der als Traglager 13 ausgebildet ist und jnit dessen Hilfe ein zweiter, als Anker wirkender Hohlzylinder 14-drehbar innerhalb des Druckgehäuses aufgehängt ist, der aus nicht korrodierendem, weichmagnetisohem Metall besteht und an seinem äußeren Umfang mit einem ein- öder mehrgängigen Gewinde 15 versehen ist.of the reactor provides this spring 9 in a known manner, the function of which is taken just as well by a pressure pad can be, the energy for accelerating the control rod 8. The cylindrical holder 5 has on its Control rod 8 facing part of guide slots 10 for receiving those located at the end of the guide cylinder 3 Centering arms 11, which at the same time extend to the inner wall of the protruding into the interior of the pressure vessel 1 Put on printer housing 2a or 2b. The holding head 6 of the cylindrical holder 5 has a circumferential Collar 12, which is designed as a support bearing 13 and, with its help, a second hollow cylinder 14-rotatable, acting as an anchor is suspended within the pressure housing, which is made of non-corrosive, magnetically soft metal and is provided with a single or multiple thread 15 on its outer circumference.

Mit dem Druckgehäuse 2a bzw. 2b ist ein als Zylinder gestalteter Stator 16 fest verbunden, der ebenfalls aus weichmagnetischem, hochpermeablen Material besteht und mit Nuten 17 und 18 versehen ist, in die zwei Wicklungssysteme 19 und 20 temperaturfest eingelegt sind. Wie die Figuren 2 und 3 erkennen lassen, verlaufen die Hüten 17 in Vielzahl parallel zur Längsachse der Regelstabbewegung und sind mit der Wicklung 19 versehen, wie sie dem aus der Starkstromtechnik her bekannten Reluktanzmotor eigen ist. Diese Wicklungen 19 haben die Aufgabe, mit Hilfe eines zwei und mehrphasigen Wechselstromes das Drehfeld zu erzeugen. Es kann im vorliegenden Fall der benötigte Wechselstrom beispielsweise mit einem speziellen Umrichter aus einer niederfrequenten Spannung erzeugt werden. Auf diese Weise ist es leicht möglich, Winkelgeschwindigkeiten des Drehfeldes bis hinab zum Wert Hull zu erreichen, wie sie für den Zustand des Arretierens benötigt wird. Wenn die Wioklung 19 mit einem auf diese Art erzeugten Wechselstrom über den AneohluflWith the pressure housing 2a or 2b, a stator 16 designed as a cylinder is firmly connected, which is also made of soft magnetic, highly permeable material and has grooves 17 and 18 is provided, in which two winding systems 19 and 20 are inserted in a temperature-resistant manner. Like Figures 2 and 3 can be seen, the hats 17 run parallel in a large number to the longitudinal axis of the control rod movement and are with the Winding 19 is provided, as is inherent in the reluctance motor known from heavy current engineering. These windings 19 have the task of generating the rotating field with the help of a two-phase and multi-phase alternating current. It can in the present case the required alternating current, for example with a special converter from a low frequency Tension can be generated. In this way it is easily possible to determine the angular velocities of the rotating field down to the Hull value required for the locked state. If the Wioklung 19 with an alternating current generated in this way via the Aneohlufl

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21 beaufschlagt wird, so dreht sich der als Anker wirkende * Hohlzylinder 14 auf Grund seiner ausgeprägten Pole unter Ausbildung eines lastabhängigen Nacheilwinkels synchron mit dem ihn durchsetzenden Drehfeld.21 is acted upon, the acting as armature rotates * Hollow cylinder 14 due to its pronounced poles below Formation of a load-dependent lag angle synchronous with the rotating field that enforces it.

Die Umwandlung der Drehbewtgung des Ankere, also des Hohlzylinders 14- in eine axial gerichtete, die Halterung 5 und damit den Regelstab 8 in Längserstreckung verschiebend© Bewegung, wird durch di® in den Nuten 18 befindliche Wickk lung 20 bewirkt, deren Anschluß mit 22 bezeichnet und als magnetisches Gewinde ausgebildet ist, dessen Gang®-.vor=, den Wicklungen 20 bzw. 23 gebildet werden.The conversion of the rotational movement of the armature, that is to say of the hollow cylinder 14- into an axially directed one, the holder 5 and thus displacing the control rod 8 in the longitudinal direction © Movement, is through di® located in the grooves 18 Wickk treatment 20 causes whose connection is designated by 22 and as magnetic thread is formed whose Gang®-.vor =, the Windings 20 and 23 are formed.

Der Querschnitt nach Pig. 2 läßt die im Stator 16 liegenden Wicklungen 19 sowie die in die Innenwandung des Stators eingelegten Wicklungen 20 und 23 erkennen. Die Funktionsweise des magnetischen Gewindes ist aus Pig. 3 ersichtlich, die für einen Teilbereich der Vorrichtung die Nuten 18 zeigt, die im Stator 16 als Träger je einer Gleichstromwicklung 20 bzw. 23 fungieren, während sie im Anker als Maßnahme zur Bildung von magnetischen Rückschlüssen dienen. Beide Nuten 18 und 18» bzw. 15 laufen parallel zueinander in Form eines \ zweigängigen Gewindes sowohl am Umfang des Stators 16 als auch am Umfang des Ankers 14. Wenn die beiden Wicklungsstränge bei der Speisung mit Gleichstrom so geschaltet sind, daß die magnetischen Feldlinien 24 und 25 wie in Fig. 3 verlaufen, so entsteht ein Schraube-Mutter-System mit ausschließlich magnetischem Kraftschluß. Die druckaufnehmenden Gehäuse 2a und 2b bestehen aus nichtmagnetischem Material, damit die optimale Tragfähigkeit des magnetischen Gewindes gewährleistet wird. Mit 26 sind als Nadellager gestaltete Führungslager zwischen der Halterung 5 und dem Hohlzylinder 14 benannt.The cross-section according to Pig. 2 shows the windings 19 located in the stator 16 and the windings 20 and 23 inserted into the inner wall of the stator. The way the magnetic thread works is from Pig. 3 can be seen, which shows the grooves 18 for a part of the device, which function in the stator 16 as a carrier for a direct current winding 20 or 23, respectively, while they serve as a measure for the formation of magnetic return circuits in the armature. Both grooves 18 and 18 'and 15 run parallel to each other in the form of a \ double thread both on the circumference of the stator 16 and 14. When the two windings are switched when energized by direct current so the circumference of the armature, that the magnetic field lines 24 and 25 run as in FIG. 3, the result is a screw-nut system with exclusively magnetic frictional connection. The pressure-absorbing housings 2a and 2b are made of non-magnetic material so that the optimum load-bearing capacity of the magnetic thread is guaranteed. Guide bearings designed as needle bearings between the holder 5 and the hollow cylinder 14 are designated by 26.

Bei einer Abwandlung dea Erfindungsgegenstandes ist gemäß 009882/0791 A modification of the subject of the invention is according to 009882/0791

den Figuren 4 bis 6 der Stator für die Erzeugung des Drehfeldes mit 30 bezeichnet. Dieser Stator liegt für dieses Ausführungsbeispiel innerhalb des Druckgehäuses 2b, also innerhalb des Druckraumes und ist mit diesem Gehäuse fest verbunden, wobei die Verlängerung des Stators 30 zum Regelstab 8 hin mit ihrer Innenwandung als Anlage für die Zentrierariae 11 dient. Bei dieser Ausführung ist jedoch eine blasenfreie Keramikisolation für die Wicklungsstränge der Drehfeldwicklung vorgesehen, die im übrigen genau so gelegt sind wie beim Ausführungsbeis"piel gemäß Fig. 1 bis 3 und die gleichen Bezugszeichen tragen. Zum Schutz dieser Wick~ lungen gegen eine Wasseraufnahme ist ein Blechmantel 31 vorgesehen. Die Stromversorgung der einzelnen Wicklungen erfolgt über druck- und temperaturfeste Koaxialkabel 32 mit Keramikisolation und Edelstahlmantel, wodurch elektrisch isolierende Durchführungen überflüssig werden. Die übrigen Bezugszeichen aus dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 biß 3 gelten auch für die erfindungsgemäße Bauart gemäß Fig. bis 6.Figures 4 to 6 of the stator for generating the rotating field designated by 30. For this exemplary embodiment, this stator lies within the pressure housing 2b, that is to say inside the pressure chamber and is solid with this housing connected, the extension of the stator 30 towards the control rod 8 with its inner wall as an abutment for the Zentrierariae 11 serves. In this embodiment, however, there is one bubble-free ceramic insulation for the winding phases of the Rotating field winding is provided, which is otherwise placed exactly as it is are as in the exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 3 and have the same reference numerals. To protect this wick A sheet metal jacket 31 is used to prevent water absorption intended. The individual windings are supplied with power via pressure and temperature-resistant coaxial cables 32 Ceramic insulation and stainless steel jacket, which makes electrically insulating bushings superfluous. The remaining Reference symbols from the exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 3 also apply to the design according to the invention according to FIG. until 6.

Es ist schließlich auch möglich, die Gewindewicklung im Stator vollständig wezulassen und an Stelle der zweigängigen Gewindenut im Stator und Anker eine eingängige Nut mit sehr geringer Steigung zu verwenden. Das Drehfeld liefert in diesem Fall nicht mehr nur ein Drehmoment, sondern - wie aus Fig. 5 und 6 ersichtlich - zusätzlich auch die Halte- und Führungskräfte für das magnetische Gewinde. Diese Ausführungsart bietet nicht nur eine bessere Kraftausbeute des magnetischen Feldes auf Grund des kleineren Spaltes zwischen Stator und Rotor, sondern ermöglicht eine kleinere Breite der Gewindenuten, die eine Verringerung der Steigung des magnetischen Gewindes und damit eine Verkleinerung des vom Drehfeld bereitzustellenden Nenndrehmomentes erlaubt. Beide baulichen Maßnahmen zusammen bringen den Vorteil der Verkürzung der magnetisch aktiven Zone des Stators und damit auch eine kleinere Baulänge für den Regelstabantrieb. Finally, it is also possible to completely leave the thread winding in the stator and to use a single-thread groove with a very low pitch instead of the two-thread thread groove in the stator and armature. In this case, the rotating field no longer only supplies a torque, but - as can be seen from FIGS. 5 and 6 - also the holding and management elements for the magnetic thread. This embodiment not only offers a better power output of the magnetic field due to the smaller gap between stator and rotor, but also enables a smaller width of the thread grooves, which allows a reduction in the pitch of the magnetic thread and thus a reduction in the nominal torque to be provided by the rotating field. Both structural measures together bring the advantage of shortening the magnetically active zone of the stator and thus also a smaller overall length for the control rod drive.

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Claims (1)

Maschinenfabrik Augsburg-NürnbergMaschinenfabrik Augsburg-Nürnberg Aktiengestllschaft Zweigniederlassung NürnbergStock corporation Branch office Nuremberg Nürnberg, 28. März 1969Nuremberg, March 28, 1969 Elektromagnetisch .arbeitende Vorrichtung zur Erzeugung von sowohl gleichförmigen als auch ungleichförmigen Bewegungen mit zusätzlicher Möglichkeit der Arretierung, Freigabe und des axialen Richtungswechsels dieser Bewegungen der mit Hilfe eines Führungszylinder· längsverschietlichen, in einem Druckgehäuee des Reaktor-Druokgefäßes untergebrachten Halterung für einen Regeletab für Kernreaktoren von Kernkraftwerken, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungen der Halterung des Regelstabes durch ein in einem Stator erzeugtes, einen mit dem Regelstab verbundenen, als Anker wirkenden drehbaren Zylinder durchsetzendes magnetisches Drehfeld im Zusammenwirken mit einem in diesem Zylinder befindlichen, mit Magnetischem Kraftschluß arbeitenden Gewinde erfolgen.Electromagnetic .working device for generation of both uniform and irregular movements with the additional possibility of locking, Release and the axial change of direction of these movements of the holder for a control tab, which is longitudinally adjustable with the aid of a guide cylinder and accommodated in a pressure housing of the reactor pressure vessel for nuclear reactors of nuclear power plants, characterized in that the movements of the holder of the control rod by a generated in a stator, one with the control rod connected, acting as an armature rotatable cylinder permeating magnetic rotating field in Cooperation with a thread that is located in this cylinder and works with magnetic frictional connection take place. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der als Anker wirkende Zylinder als Hohlzylinder (14) gestaltet in mittelbarer Verbindung auf der Halterung (5) des Regtlstabes (8) drehbar gelagert ist und' das im Hohlzylinder (14) befindliche Gewinde (15) mit magnetischem Kraftschluß als ein ein- oder mehrgängiges, den/Wicklungsnuten (18) des den Hohlzylinder (14) umgebenden Stators (16 bzw. 30) entsprechendes Gewinde ge-2. Device according to claim 1, characterized in that that the cylinder acting as an anchor, designed as a hollow cylinder (14), is rotatably mounted in an indirect connection on the holder (5) of the control rod (8) and ' the thread (15) located in the hollow cylinder (14) with a magnetic frictional connection as a single or multiple start, the winding grooves (18) of the stator (16 or 30) surrounding the hollow cylinder (14) ORIGINAL INSPECTED . ORIGINAL INSPECTED . 3. Vorrichtung naoh Anspruch 1 und 2, daduroh gekennzeichnet, daß das die Bewegung des Hohlzylinders (14) bewirkkende magnetische Gewinde durch zwei parallel zueinander verlaufende, sowohl am Imfang des Ankers (14) als auch des Stators (16 bzw. 30) befindliche Nuten (15 bzw. 18) gebildet wird und in die Nuten (18) eingelegte Wicklungsstränge (20 bzw. 23) mit Gleichstrom derart beaufschlagt werden, daß die Ströme zweier unmittelbar benachbarter Wicklungsstränge in zueinander entgegengesetzter Richtung fließen.3. Apparatus naoh claim 1 and 2, characterized in that the movement of the hollow cylinder (14) causing magnetic thread by two parallel to each other running, both at the Imfang of the anchor (14) and of the stator (16 or 30) located slots (15 or 18) is formed and in the slots (18) inserted winding strands (20 or 23) are acted upon with direct current be that the currents of two immediately adjacent Windings flow in opposite directions to each other. 4· Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, daduroh gekennzeichnet, daß der Stator (16) außerhalb des mit dem Führungezylinder (3) starr verbundenen, auf dem Reaktor-Druokgefäß (1) befestigten Druokgehäuses (2a) für die Halterung (5) des Regelstabes (8) angeordnet ist (Fig· 1).4. Apparatus according to claims 1 to 3, characterized in that the stator (16) is outside the pressure housing (2a) for the holder (5) of the control rod, which is rigidly connected to the guide cylinder (3) and fixed to the reactor pressure vessel (1) (8) is arranged (Fig. 1). 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (30) innerhalb des Sruokgehäuses (2b) untergebracht ist (Pig. 4 bis 6).5. Apparatus according to claim 1 to 4, characterized in that the stator (30) within the Sruok housing (2b) is housed (Pig. 4 to 6). 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungsstränge des Stators (30) und des Ankere (14) in. druckfeste Isolation aus Keramik eingebettet und durch niohtmagnetisohes Blech vor Feuchtigkeit eauf nähme geschützt sind (Fig. 4 bis 6).6. Apparatus according to claim 1 to 5, characterized in that the winding phases of the stator (30) and the Anchors (14) embedded in pressure-resistant ceramic insulation and protected from moisture by non-magnetic sheet metal (Fig. 4 to 6). 7. Vorrichtung nach Anepruoh 1 bis 6, daduroh gekennieiohnet, daß der bewegte Zylinder;(14) vom drehfelderseugenden Stator (30) durch einen druckfesten Bleohmantel (31) räumlioh getrennt ist (flg. 4 bis 6).7. Device according to Anepruoh 1 to 6, daduroh gekennieiohnet that the moving cylinder; (14) from the rotating field sucking stator (30) by a pressure-resistant bleoh jacket (31) is spatially separated (pages 4 to 6). 8. Vorrichtung naoh Anspruch t bis 7f dadurch gekennzeichnet, dai die mittelbare Verbindung »wieοhen dem Hohl-■ylinder (14) und dt* Halterung (5) dta Regelstafce· (8)8. Device naoh claim t to 7 f, characterized in that the indirect connection »such as the hollow ■ ylinder (14) and dt * bracket (5) dta control stafce · (8) 009882/0791009882/0791 durch ein am Kopfende (6) der Halterung befindliches Traglager (13) hergestellt ist.by one at the head end (6) of the bracket Support bearing (13) is made. 9· Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet« daß die magnetische Gewindefunktion im Zusammen-' wirken mit dem Srehfeld durch eine sowohl am Umfang ämm Stators als auch des Ankers befindliche Nut verwirklicht wird.9 · device according to claim 1 to 8, characterized in 'that the magnetic thread function in connection' interact with the Srehfeld by both AEMM on the periphery of the stator and the armature located groove is realized. 10. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch" gekennssielinett daß das durch zwei parallele Nuten gebildet© sag·» netische Gewinde, die sowohl am Umfang des Ankers als auch des Stators in Form eines zweigängigen Gewindes angeordnet sind, ein- und abschaltbar ist.10. The device according to claim 1 to 9, characterized in that "gekennssielinet t da ß formed by two parallel grooves © sag ·» netic thread, which are arranged both on the circumference of the armature and the stator in the form of a double thread, can be switched on and off is. 003882/0791003882/0791 4H . 4 H. LeerseiteBlank page
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