Обмотка трехфазного линейного индукционного насоса

 

Изобретение относится к области МГД-техники, в частности к усовершенствованию обмоток линейных индукционных насосов, и может быть использовано в насосах для перекачивания жидкометаллических теплоносителей в контурах атомных станций. Целью изобретения является повышение развиваемого давления и КПД. Обмотка содержит пять полюсных делений, каждое из которых включает три фазные зоны A, Z, B или X, C, Y. Каждая фазная зона содержит по две катушки. Средние полюса выполнены с постоянным числом витков, а крайние полюса имеют уменьшенное число витков, причем катушечные группы фазных зон у крайних полюсных делений последовательно соединены с катушечными группами фазных зон средних полюсных делений. При этом во всех фазах по параллельным ветвям имеется одинаковое число витков, и следовательно, потребляемый ток равномерно распределяется по параллельным ветвям, что приводит к росту развиваемого давления и КПД. 3 ил.

Изобретение относится к области МГД-техники, в частности к усовершенствованию обмоток линейных индукционных насосов, и может быть использовано в насосах для перекачивания жидкометаллических теплоносителей в контурах атомных электростанций с реакторами на быстрых нейтронах, а также для других технологических целей. Целью изобретения является повышение развиваемого давления и КПД. На фиг. 1 показана схема обмотки линейного индукционного насоса с переменным числом витков, изменяющимся по линейному закону на длине концевых полюсных делений; на фиг. 2 - схема обмотки, у которых на крайних полюсах имеется уменьшенное число витков в фазных зонах, т. е. с трехступенчатой по числу фазных зон градацией линейной токовой нагрузки (л. т. н. ); на фиг. 3 - схема обмотки, у которой крайние полюса имеют половинное число витков, т. е. с одноступенчатой градацией л. т. н. Обмотка содержит пять полюсных делений τ ₄ - τ ₅ с числом пазов на полюс и фазу q = 2. В каждом полюсном делении содержатся по три фазные зоны А, Z, В или Х, С, Y, каждая фазная зона состоит из катушечной группы, в которой содержится по две катушки. Крайние полюса τ₁ и τ ₅ состоят из катушек 1-6 и 25-30, выполненных с уменьшенным числом витков. Средние полюса τ₂ - τ ₄ содержат постоянное число витков, например ω_o = 14. На фиг. 1 крайние полюса τ₁ и τ ₅ имеют уменьшенное число витков 2, 4, 6, 8, 10, 12, изменяющееся по линейному закону в соответствии с соотношением ω = где ω_c - число витков в средней части, ω_o = = 14; q - число пазов на полюс и фазу; n - номер паза, считая от конца машины к средней части. На фиг. 2 крайние полюса τ₁ и τ ₅ также имеют уменьшенное число витков по фазным зонам А, Z, B, причем катушечная группа, принадлежащая фазной зоне, имеет одинаковое число витков в катушках: катушки 1, 2, 29, 30 по 3 витка, катушки 3, 4, 27, 28 по 7 витков, катушки 5, 6, 25, 26 по 11 витков. В средней части катушки с 7 по 24 имеют по 14 витков. На фиг. 3 крайние полюса τ₁ и τ ₅ содержат половинное число витков ω= 7 по сравнению со средней частью, где ω_o = 14. Катушечные группы фазных зон А, Z, В у крайних полюсных делений τ₁ и τ ₅ последовательно соединены с катушечными группами фазных зон З, С. Y полюсного деления τ₂ и образуют первую параллельную ветвь 1К1-1К6, у которой в каждой фазе имеется по 56 витков. Для обмотки на фиг. 1 фаза А = (2+4+14+14+10+12) = 56, фаза В = (10+12+14+14+2+4) = 56, фаза С = (6+8+14+14+6+8) = 56. Для обмотки на фиг. 2
фаза А = (3+3+14+14+11+11) = 56,
фаза В = (11+11+14+14+3+3) = 56,
фаза С = (7+7+14+14+7+7) = 56. Для обмотки на фиг. 3. фаза А = (7+7+14+14+7+7) = 56,
фаза В = (7-7+14+14+7+7) = 56,
фаза С = (7+7+14+14+7+7) = 56. Вторая параллельная ветвь 2К1+2К6 образована путем последовательного соединения катушечных групп фазных зон А, Z, B полюсного деления τ₃ и Х, С, Y у полюсного деления τ₄, имеющих в каждой катушке по 14 витков. В данной параллельной ветви в каждой фазе содержится также по 56 витков
фаза А = (14+14+14+14) = 56,
фаза В = (14+14+14+14) = 56,
фаза С = (14+14+14+14) = 56. Таким образом, во всех фазах по параллельным ветвям имеем одинаковое число витков. При включении напряжения на обмотку в канале насоса, заполненном жидким металлом, создается бегущее магнитное поле, под воздействием которого на жидкий металл действует усилие, перемещающее жидкий металл в направлении движения поля. При указанной схеме соединения обмотки первая параллельная ветвь 1К1-1К6, образованная путем последовательного соединения катушечных групп фазных зон А, Z, B первого полюсного деления τ₁ и последнего τ₅, имеющих уменьшенное число витков в катушках, и второго полюсного деления τ₂ с фазными зонами Х, С. Y, имеющими постоянное число витков в катушках, содержит в каждой из фаз такое же число витков, как и вторая параллельная ветвь 2К1-2К6, образованная из катушек с постоянным числом витков, по 56 витков. Поскольку каждая фаза параллельных ветвей содержит одинаковое число витков и параллельные ветви находятся в равных условиях по отношению к магнитному полю в зазоре, то потребляемый ток равномерно распределяется по параллельным ветвям. В результате увеличивается развиваемое насосом давление. Равномерное распределение тока по параллельным ветвям приводит не только к росту развиваемого давления, но и КПД насоса, так как уменьшаются потери мощности в жидком металле в магнитопроводе от токов обратной последовательности. (56) Патент Великобритании N 1379676, кл. Н 02 К 41/02, 1975. Авторское свидетельство СССР N 1295980, кл. H 02 K 41/025, 1985.

Формула изобретения

ОБМОТКА ТРЕХФАЗНОГО ЛИНЕЙНОГО ИНДУКЦИОННОГО НАСОСА, содержащая параллельные ветви, образованные соединением катушечных групп в фазных зонах у полюсов, и имеющая постоянное число витков на длине полюсного деления в средней части и уменьшенное число витков на длине полюсного деления в концевых частях, отличающаяся тем, что, с целью повышения развиваемого давления и КПД, обмотка выполнена с нечетным числом полюсных делений, а одна из параллельных ветвей обмотки содержит фазные зоны концевых полюсных делений, которые соединены последовательно между собой и с фазными зонами одного из полюсных делений с постоянным числом витков.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3