DE1138171B - Arrangement for regulating the movement of nuclear reactor control rods when starting a nuclear reactor - Google Patents
Arrangement for regulating the movement of nuclear reactor control rods when starting a nuclear reactorInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
B48386Vnic/21gB48386Vnic / 21g
BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 18. OKTOBER 1962NOTICE THE REGISTRATION AND ISSUE OF THE EDITORIAL: OCTOBER 18, 1962
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Regelung der Bewegung von Kernreaktorregelstäben beim Anfahren eines Kernreaktors, mit einem Niederfrequenz - Wechselspannungsgenerator, mit mehreren Stellmotoren zum Ein- und Ausfahren der Stäbe, wobei jedem Regelstab ein Motor zugeordnet ist, und mit Regelschaltungen, die die Motoren wahlweise einzeln mit dem Ausgang des Generators derart verbinden, daß die Stäbe in zahlenmäßig kleinen Gruppen nacheinander bewegt werden. Sie findet ein wichtiges Anwendungsgebiet unter anderem bei heterogenen Reaktoren mit einem festen Moderator, z. B. aus Graphit, bei dem die Reaktivität durch die Lage der Regelstäbe gesteuert wird, die in vertikalen Kanälen innerhalb des Reaktorkerns bewegt werden können. Die Stäbe können dabei von der Ober- oder Unterseite des Kerns aus eingeführt werden.The invention relates to an arrangement for regulating the movement of nuclear reactor control rods Starting up a nuclear reactor, with a low frequency alternating voltage generator, with several Servomotors for extending and retracting the rods, each control rod being assigned a motor, and with control circuits that optionally connect the motors individually to the output of the generator in such a way that the bars are moved one after the other in numerically small groups. She finds an important one Field of application, among other things, in heterogeneous reactors with a fixed moderator, z. B. off Graphite, in which the reactivity is controlled by the position of the control rods, which are in vertical channels can be moved within the reactor core. The bars can be from the top or bottom of the core to be introduced.
Falls bei einem Reaktor die Regelstäbe vollständig eingefahren sind, so daß er sich im unterkritischen Zustand befindet, muß man sie, um den Reaktor in den kritischen Zustand zu bringen, langsam aus dem Kern herausziehen, bis die Reaktivität genügend weit ansteigt. Während des Ausf ahrens der Regelstäbe muß die Reaktivität des Reaktors ständig überwacht werden. Die Geschwindigkeit der Regelstäbe ist zu begrenzen, wenn man den Kernreaktor nicht irgendwie gefährden will.If the control rods are completely retracted in a reactor, so that it is in the subcritical State, you have to slowly get it out of the reactor in order to bring the reactor into the critical state Pull out the core until the reactivity increases sufficiently. While the control rods are running the reactivity of the reactor must be constantly monitored. The speed of the control rods is too limit if you don't want to endanger the nuclear reactor in any way.
Wenn ein Stab bewegt wird, ändert sich die Reaktivität innerhalb des Reaktorkerns; falls der Stab mit einer konstanten Geschwindigkeit innerhalb des Kerns verschoben wird, ist die Änderungsgeschwindigkeit der Reaktivität am größten, wenn das Ende des Stabes gerade durch die Mitte des Kerns hindurchgeht. Daher wird die Änderungsgeschwindigkeit der Reaktivität zu Beginn und am Ende der Bewegung geringer. Wenn daher ein solcher Stab mit konstanter Geschwindigkeit im Kern bewegt wird, ändert sich die Änderungsgeschwindigkeit der Reaktivität entsprechend der Lage des Stabes indem gegebenen Zeitpunkt.When a rod is moved, the reactivity within the reactor core changes; in case the stick with is shifted at a constant rate within the core is the rate of change reactivity is greatest when the end of the rod goes straight through the center of the core. Therefore the rate of change of reactivity becomes slower at the beginning and at the end of the movement. Therefore, if such a rod is moved at a constant speed in the core, the Rate of change in reactivity according to the position of the rod at the given time.
Die Stäbe können in Gruppen oder unabhängig voneinander bewegt werden, wie allgemein bekannt ist. Zu einer Gruppe kann eine größere oder auch kleinere Zahl von Stäben zusammengefaßt sein.The bars can be moved in groups or independently, as is well known is. A larger or smaller number of rods can be combined to form a group.
Wenn die Stäbe mit einer konstanten Geschwindigkeit in Gruppen oder unabhängig voneinander verschoben werden, ändert sich die Änderungsgeschwindigkeit der Reaktivität entsprechend der Stabbewegung weitgehend, so daß der Reaktor nur schwer gesteuert werden kann. Wenn die Stäbe in Gang gesetzt werden, um den Reaktor in den kritischen Zustand zu bringen, so bedeutet dies einen wesentlichen Nachteil.When the bars are moved at a constant speed in groups or independently the rate of change in reactivity changes according to the movement of the rod largely, so that the reactor can be controlled only with difficulty. When the bars are set in motion are to bring the reactor into the critical state, this means an essential Disadvantage.
Anordnung zur Regelung der BewegungArrangement for regulating the movement
von Kernreaktorregelstäben
beim Anfahren eines Kernreaktorsof nuclear reactor control rods
when starting a nuclear reactor
Anmelder:Applicant:
Associated Electrical Industries (Rugby)
Limited, LondonAssociated Electrical Industries (rugby)
Limited, London
Vertreter: Dr.-Ing. W. Reichel, Patentanwalt,
Frankfurt/M. 1, Parkstr. 13Representative: Dr.-Ing. W. Reichel, patent attorney,
Frankfurt / M. 1, Parkstrasse 13th
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 1. April 1957 (Nr. 10 584)Claimed priority:
Great Britain April 1, 1957 (No. 10 584)
Leslie Carter Ludbrook, Cawston, WarwickshireLeslie Carter Ludbrook, Cawston, Warwickshire
(Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden(Great Britain),
has been named as the inventor
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eineThe invention is based on the object of a
Steuereinrichtung zu schaffen, mit der die Bewegung der Regelstäbe innerhalb eines Kernreaktors derart beeinflußt wird, daß das Anfahren des Kernreaktors unter einer stetigen Änderung der Reaktivität innerhalb der vorgegebenen Sicherheitsgrenzen möglich ist.To create control device with which the movement of the control rods within a nuclear reactor in such a way Is influenced that the start-up of the nuclear reactor with a constant change in reactivity within the specified safety limits is possible.
Um dies zu erreichen, wird gemäß der Erfindung jeweils eine Gruppe von Stäben — mit Ausnahme der ersten — bewegt, bevor die vorherige Gruppe das Ende ihres gesamten Weges erreicht hat. Die Bewegung der ersten Gruppe muß zwangläufig völlig unabhängig von den übrigen Gruppen eingeleitet werden, da sich zu Beginn des Anfahrens noch keine andere Gruppe in Bewegung gesetzt hat.To achieve this, according to the invention, a group of rods - with the exception of the first - moved before the previous group has reached the end of their entire path. The movement the first group must inevitably be initiated completely independently of the other groups, because at the beginning of the start-up no other group has yet started moving.
Die Stäbe können z. B. paarweise oder zu dreien in einer Gruppe zusammengefaßt sein. Dabei könnenThe rods can, for. B. be combined in pairs or three in a group. Here you can
209 677/256209 677/256
sich die Stäbe der betreffenden Gruppe an Stellen befinden, die symmetrisch zur vertikalen Mittelachse des Reaktorkerns sind.the rods of the group in question are in positions that are symmetrical to the vertical central axis of the reactor core.
Es ist ferner vorteilhaft, die Stäbe paarweise derart zu bewegen, daß mit Ausnahme des ersten Paares sich jeweils ein Paar zu bewegen beginnt, wenn das vorherige etwa die Mitte seiner Bahn erreicht hat.It is also advantageous to move the bars in pairs so that with the exception of the first Pair begins to move one pair at a time when the previous one reaches about the middle of its path Has.
Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegen-In a further embodiment of the present
Die Ausgangsklemmen der beiden Brücken sind gemeinsam an einen Verbraucher 9 angeschlossen. Die Spannungsquelle 1 ist ebenfalls mit der Primärwicklung 14 eines weiteren Transformators verbunden, dessen eine Sekundärwicklung 12 über einen Widerstand 10 an die Brücke 7 und dessen andere Sekundärwicklung 13 über einen Widerstand 11 an die Brücke 8 angeschlossen ist. Die aus den Wicklungen 12 und 13 erhaltenen Spannungen sind Vorspannun-The output terminals of the two bridges are connected together to a consumer 9. the Voltage source 1 is also connected to the primary winding 14 of another transformer, its one secondary winding 12 via a resistor 10 to the bridge 7 and its other secondary winding 13 is connected to the bridge 8 via a resistor 11. The ones from the windings The stresses obtained in 12 and 13 are preload
den Anordnung werden die Stäbe von Synchron- io gen VB; die aus den Wicklungsabschnitten 5 und 6
motoren gesteuert, die von einem Niederfrequenz- erhaltenen Spannungen werden dagegen mit Vs ± und
generator gespeist werden, der einen mehrphasigen V32 bezeichnet. Die Gleichrichterbrückenschaltungen
Induktionsregler enthält, der den vorgespannten sind so ausgebildet, daß während der positiven Haib-Gleichrichtern
Strom zuführt, die jeweils der einzel- wellen von VB die Brücke 7 für /Sl leitend, aber die
nen Phase zugeordnet sind; dabei entsteht eine ver- 15 Brücke 8 für /S2 nicht leitend ist, während die
änderliche, niederfrequente Ausgangswechselspannung, deren Frequenz von der Drehgeschwindigkeit
des Rotors des Induktionsreglers abhängt.The arrangement of the rods is synchronized with V B ; the motors from the winding sections 5 and 6 controlled, the voltages obtained from a low frequency, on the other hand , are fed with V s ± and generator, which denotes a polyphase V 32. The rectifier bridge circuits contain induction regulators, the biased ones are designed so that during the positive Haib rectifiers current supplies, each of the individual waves of V B the bridge 7 for / Sl conductive, but assigned to the NEN phase; this creates a 15 bridge 8 for / S2 is not conductive, while the variable, low-frequency output AC voltage, the frequency of which depends on the speed of rotation
of the rotor of the induction regulator.
Dadurch kann erreicht werden, daß die Änderungsgeschwindigkeit der Reaktivität des Reaktors etwa konstant ist, wenn die Stäbe innerhalb des Kerns mit einer konstanten Geschwindigkeit verschoben werden.In this way it can be achieved that the rate of change in the reactivity of the reactor is approximately is constant when the rods are displaced within the core at a constant speed will.
Die Erfindung wird nun an Hand der Figuren beschrieben. The invention will now be described with reference to the figures.
Fig. 1 ist das Schaltbild eines Generators zur Erzeugung einer veränderlichen Niederfrequenz, bei dem vorgespannte Gleichrichter in Verbindung mit einem Induktionsregler benutzt werden;Fig. 1 is the circuit diagram of a generator for generating a variable low frequency, at the biased rectifier used in conjunction with an induction regulator;
S2S2
Brücke 8 während der negativen Halbwellen von VB für I52 leitend, aber die Brücke 7 für 7Sl nicht leitend ist. Die Ausgangsströme I7 und /g werden zum Verbraucher 9 in derselben Richtung geleitet.Bridge 8 during the negative half-waves of V B for I 52 conductive, but bridge 7 for 7 Sl is not conductive. The output currents I 7 and / g are passed to the consumer 9 in the same direction.
In Fig. 2 zeigt die Kurve A eine Welle der Vorspannung VB, während die Kurve B angibt, wie der Strom I7 in positiver Richtung während der ersten Halbwelle von VB und der Strom /8 ebenfalls in positiver Richtung während der zweiten Halbwelle von VB fließt. Dieser Zustand wird während einer Drehung des Rotors 2 um 180° beibehalten. Wenn der Rotor 2 jedoch um einen größeren Betrag umläuft, kehren sich die induzierten Spannungen F5 1 und F52 um, so daß während der ersten Halbwelle von VB, In Fig. 2, the curve A shows a wave of the bias voltage V B , while the curve B indicates how the current I 7 in the positive direction during the first half cycle of V B and the current / 8 also in the positive direction during the second half cycle of V B flows. This state is maintained during a rotation of the rotor 2 through 180 °. However, if the rotor 2 rotates by a larger amount, the induced voltages F 5 1 and F 52 reverse, so that during the first half-cycle of V B ,
Fig. 2 und 3 sind Darstellungen des Verlaufs der 30 wenn die Brücke 7 leitet, der Strom I7 in der nega-Spannung und des Stroms; tiven Richtung fließt, wie als Kurve C der Fig. 2 an2 and 3 are representations of the course of FIG. 30 when the bridge 7 conducts, the current I 7 in the nega voltage and the current; tive direction flows, as shown as curve C of FIG
gegeben ist; dementsprechend ist während der zweiten Halbwelle von VB, wenn die Brücke 8 leitet, dergiven is; accordingly, during the second half-cycle of V B when the bridge 8 conducts, the
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung eines Teils der Vorrichtung zum Heben und Senken der Regelstäbe; Fig. 4 is a schematic representation of part of the device for raising and lowering the control rods;
Fig. 5 ist ein Schaltbild für ein Regelgetriebe;Fig. 5 is a circuit diagram for a variable speed transmission;
Fig. 6 zeigt schematisch die zeitliche Folge der Tätigkeit eines Nockenschalters;6 shows schematically the time sequence of the operation of a cam switch;
Fig. 7 bis 9 zeigen Beispiele für die Gruppierung der Regelstäbe im Kern.Figs. 7 to 9 show examples of the grouping the control rods in the core.
Strom I8 ebenfalls umgekehrt.Current I 8 also reversed.
3535
Wenn der Rotor andauernd umläuft, fließen infolgedessen die zum Verbraucher 9 geleiteten Ströme zuerst in der einen und dann in der anderen Richtung. Da die Größe des induzierten Stroms /s hinsichtlich des Drehwinkels einem Kosinusgesetz folgt,If the rotor rotates continuously, the currents directed to the consumer 9 flow first in one direction and then in the other direction as a result. Since the magnitude of the induced current / s with regard to the angle of rotation follows a cosine law,
Der Niederfrequenzgenerator, der bei dem zu be- 40 wird der Verbraucher 9 folglich mit einem Wechselschreibenden Ausführungsbeispiel benutzt wird, strom gespeist, der mit der Winkellage des Rotors 2 macht von dem Prinzip des vorgespannten Gleich- gegenüber dem Stator 3 in Phase ist. Dieser Zustand richters Gebrauch, das auf der Tatsache beruht, daß ist in Fig. 3 anschaulich dargestellt, worin die ein Gleichrichter einen Wechselstrom in beiden Rieh- Kurve IL den Strom durch den Verbraucher 9 angibt; tungen durchläßt, wenn eine Vorspannung an den 45 dieser ist die Hüllkurve der Werte von I7 und /8, Gleichrichter in der Durchlaß-, also in der leitenden die, wie man sieht, abwechselnd erscheinen. Es sei Richtung und außerdem eine Wechselspannung an- betont, daß die Frequenz des Verbraucherstroms gelegt sind, die nicht größer als die Vorspannung ist. nicht konstant zu sein braucht, aber stets mit der Wenn die Vorspannung umgekehrt ist, geht jedoch Drehgeschwindigkeit des Rotors 2 übereinstimmt; kein Strom durch den Gleichrichter hindurch. Bei 5° wenn der Rotor 2 stillsteht, bleibt der Strom für den den in der Praxis verwendeten Anordnungen werden Verbraucher ebenfalls konstant.The low-frequency generator, which is used in the case of the load 9 to be loaded, is consequently used with an alternating embodiment example, is supplied with current that is in phase with the angular position of the rotor 2, based on the principle of biased DC, with respect to the stator 3. This state of Richters use, which is based on the fact that is shown clearly in Fig. 3, in which a rectifier indicates an alternating current in both Rieh curve I L, the current through the consumer 9; If there is a bias voltage on the 45 this is the envelope curve of the values of I 7 and / 8 , rectifier in the forward, so in the conductive which, as you can see, appear alternately. The direction and also an alternating voltage should be emphasized that the frequency of the consumer current is applied which is not greater than the bias voltage. does not need to be constant, but always with the If the preload is reversed, however, the rotational speed of the rotor 2 corresponds; no current through the rectifier. At 5 ° when the rotor 2 is at a standstill, the current for the arrangements used in practice also remains constant.
Bei der Erfindung wird der zuvor beschriebene Generator zur Speisung von Motoren benutzt, die die Regelstäbe heben und senken. Derartige Motoren können z. B. ein Synchronmotor mit einer zweiphasigen Statorwicklung und einem Permanentmagnetrotor oder ein Repulsionsmotor sein. Vorliegend wird die einphasige Statorwicklung 3 nach Fig. 1 durch eine zweiphasige Wicklung ersetzt,In the invention, the generator described above is used to power motors that raise and lower the control rods. Such motors can, for. B. a synchronous motor with a two-phase Stator winding and a permanent magnet rotor or a repulsion motor. Present the single-phase stator winding 3 according to FIG. 1 is replaced by a two-phase winding,
Rotor ist relativ zu einer ortsfesten Statorwicklung 3 60 deren Phasen um 90° verschoben und einzeln zu drehbar. Die Statorwicklung 3 steht mit der Primär- einer gesonderten Gleichrichterschaltung nach Fig. 1 wicklung 4 eines Transformators in Verbindung, geführt sind. Der Verbraucher der einen Gleichdessen Sekundärwicklung durch eine Mittelanzapfung richterschaltung wird von der einen Phasenwicklung in zwei Hälften 5 und 6 geteilt ist. Das äußere Ende des Motors gebildet; der Verbraucher der anderen des Wicklungsabschnittes 5 steht mit einer vor- 65 Gleiehrichterschaltung ist dann die andere Phasengespannten Gleichrichterbrücke 7 und das äußere wicklung des Motors. Eine derartige Anordnung Ende des Wicklungsabschnittes 6 mit einer anderen stellt einen Antrieb zur Herbeiführung einer Einvorgespannten Gleichrichterbrücke 8 in Verbindung. stellung dar, bei der der Motor stets eine StellungThe rotor is shifted relative to a stationary stator winding 3 60 whose phases by 90 ° and individually closed rotatable. The stator winding 3 is connected to the primary of a separate rectifier circuit according to FIG. 1 winding 4 of a transformer in connection, are performed. The consumer of the same Secondary winding through a center tap is rectified from one phase winding is divided into two halves 5 and 6. The outer end of the engine is formed; the consumer of the other of the winding section 5 is connected to a rectifier circuit, then the other phase-tensioned rectifier bridge 7 and the outer winding of the motor. Such an arrangement End of the winding section 6 with another represents a drive for bringing about a pretensioned Rectifier bridge 8 in connection. position in which the motor always has one position
Gleichrichterbrückenschaltungen benutzt, bei denen der zu steuernde Wechselstrom in der einen Diagonalen und die Vorspannung in der anderen Diagonalen angelegt sind.Rectifier bridge circuits are used in which the alternating current to be controlled is in one diagonal and the bias is applied in the other diagonal.
Die Fig. 1 zeigt einen Niederfrequenzgenerator mit einer einphasigen Wechselstromquelle 1, die an einem Rotor 2 eines Wechselstromgenerators von der Art eines Induktionsreglers angeschlossen ist; dieserFig. 1 shows a low frequency generator with a single-phase alternating current source 1, which is connected to a Rotor 2 of an alternator of the induction regulator type is connected; this
Die Drehung des Motors PM und der Trommel WD kann von Begrenzungsschaltern LS1 und LSI eingeschränkt sein, die von Armen an der Welle der Trommel WD betätigt werden; diese Schalter werden am oberen und unteren Ende des vom Stab zurückzulegenden Weges geschlossen, der durch die Drehung der Trommel WD bemessen ist.The rotation of the motor PM and the drum WD can be restricted by limit switches LS 1 and LSI operated by arms on the shaft of the drum WD ; these switches are closed at the top and bottom of the path to be covered by the rod, which is measured by the rotation of the drum WD.
Wenn einer dieser beiden Schalter betätigt wird, wird die Stromzufuhr zum Antriebsmotor DM unterWhen either of these two switches is operated, the power supply to the drive motor DM is under
einnimmt, die der der Rotorwicklung 2 entspricht; in einigen Fällen kann natürlich die Winkellage des getriebenen Motors ein Vielfaches oder ein in einer Zahl ohne Rest aufgehender Teiler der Generatorstellung sein, was von der Zahl der Pole im Motor abhängt.occupies which corresponds to that of the rotor winding 2; In some cases, of course, the angular position of the driven motor a multiple or a number with no remainder rising divisor of the generator position which depends on the number of poles in the motor.
Das Regelgetriebe ist an Hand der Fig. 4 bis 6 beschrieben. The control gear is described with reference to FIGS. 4 to 6.
Die Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform für die
Stellungsregelung der Stäbe beim Heben und Senken. io brachen und der Motor PM zum Stillstand gebracht.
Ein Regelstab CR ist nach der Figur an einem Kabel Eine Führungsscheibe SCC betätigt einen syn-Fig. 4 shows an embodiment for the
Position control of the rods when lifting and lowering. io broke and the motor PM brought to a standstill. According to the figure, a control rod CR is attached to a cable. A guide disc SCC actuates a synchronous
CB aufgehängt, das um Rollen Pl und Pl herum- chronisierenden Kontakt SC, der während der mittgeführt ist und um eine Wickeltrommel WD herum- leren 90° der positiven Halbwelle der Z-Phase der läuft. Diese Wickeltrommel wird über ein Reduk- Spannung des Niederfrequenzgenerators geschlossen tionsgetriebe BG mit Kegelrädern von dem Rotor 15 ist, wie aus dem Diagramm der Fig. 5 zu enteines Motors PM angetrieben, dessen Stellung über nehmen ist. CB is suspended, the contact SC, which chronises around rollers Pl and Pl, which is guided during the and runs around a winding drum WD, 90 ° of the positive half-wave of the Z phase that runs. This winding drum is closed via a reduction voltage of the low frequency generator tion gear BG with bevel gears from the rotor 15 is driven, as shown in the diagram of FIG. 5, to enteines motor PM whose position is to take over.
ein geeignetes Reduktionsgetriebe der eines Gebers In Fig. 5 ist auch ein vom Bedienenden zu betäti-a suitable reduction gear of a transmitter.
entspricht. Der Stator des Motors PM enthält eine gender Zentralschalter CSWO für die Motoren zu
zweiphasige Wicklung. Der Motor wird von einem sehen. Dieser Schalter CSWO kann vier Stellungen
Niederfrequenzgenerator aus, wie zuvor beschrieben, 20 einnehmen, die vier Hebe- oder Senkgeschwindigversorgt,
der einen mit Wechselstrom von z. B. 50 Hz keiten des Motors, z. B. langsam-abwärts, langsamgespeisten
Rotor R und Sinus- bzw. Kosinuswick- aufwärts, schnell-abwärts und aus entsprechen, die
lungen FO bzw. XO enthält, die über vorgespannte wiederum mit den Stellungen DS, US, DF und OFF
Gleichrichterschaltungen BR1 und BR 2 mit den bei- der Figur übereinstimmen. Drei weitere Schalter sind
den Phasenwicklungen des Motors PM, wie bereits 25 mit dem Zentralschalter CSWO gekoppelt, wie in der
erwähnt, in Verbindung stehen. An den Ausgangs- Figur zu sehen ist; diese steuern die Stromkreise für
klemmen der Gleichrichterschaltungen BRl und
BRl werden zwei Wechselspannungen abgenommen,
die in den Diagrammen Gl und Gl dargestellt sind,
und den beiden Phasenwicklungen des Motors PM 30
zugeführt; sie sind um 90° phasenverschoben. Der
Rotor des Motors ist ein mehrpoliger Permanentmagnet; es sei betont, daß sich der Motor PM dreht
und eine elektrische Stellung einnimmt, die der des
Rotors des Generators entspricht, wenn dieser um- 35 die Motoren an den Niederfrequenzgenerator an. Er
läuft. Die tatsächliche mechanische Stellung braucht wird von einem Motor CM angetrieben, der FeIdnicht
unmittelbar zu entsprechen; bei einem opoligen spulen FC und BC für Vorwärts- und Rückwärtslauf
Motor z. B. ist ein Übersetzungsverhältnis von 3 :1 aufweist. Nocken Cl bis C14 des Nockenschalters
zwischen dem Rotor des Generators und dem Motor schließen die Schalter, wenn seine Walze umläuft,
vorhanden. Der Motor PM läuft so lange um, wie 40 wie in der Figur zu sehen ist. Auch Begrenzungsder
Rotor oder Geber umläuft; wenn der Geberrotor schalter LSF und LSB werden bei der Bewegung
umgekehrt läuft, so kehrt sich auch der Motor um. des Nockenschalters CCO betätigt.
Wenn der Geber stationär ist, ist auch der Motor Metallgleichrichter MR1 usw. liefern eine Gleichstationär, spannung und halten damit die Rotoren PM in der
is equivalent to. The stator of the PM motor contains a gender central switch CSWO for the motors to two-phase winding. The engine will be seen by you. This switch CSWO can take four positions low frequency generator from, as previously described, 20, the four lifting or lowering speeds, one with alternating current of z. B. 50 Hz speeds of the motor, z. B. slow-down, slow-fed rotor R and sine or cosine wind up, fast-down and off, the lungs FO and XO contains, which in turn with the positions DS, US, DF and OFF rectifier circuits BR 1 via biased and BR 2 match the two figures. Three further switches are connected to the phase windings of the motor PM, as already coupled to the central switch CSWO , as mentioned in FIG. The starting figure can be seen; these control the circuits for terminals of the rectifier circuits BRl and
BRl two alternating voltages are taken,
which are shown in the diagrams Eq. and Eq .,
and the two phase windings of the motor PM 30
fed; they are 90 ° out of phase. Of the
The motor's rotor is a multi-pole permanent magnet; it should be emphasized that the motor PM is rotating
and occupies an electrical position similar to that of the
The rotor of the generator corresponds to when it turns the motors to the low-frequency generator. He runs. The actual mechanical position is driven by a motor CM that does not correspond directly to the field; with an opole coils FC and BC for forward and reverse motor z. B. has a gear ratio of 3: 1. Cams Cl to C14 of the cam switch between the rotor of the generator and the motor close the switch when its roller rotates, available. The motor PM rotates as long as 40 as seen in the figure. Also limiting the rotor or encoder rotates; If the encoder rotor switches LSF and LSB are reversed during the movement, the motor is also reversed. of the cam switch CCO actuated. When the encoder is stationary, the motor is also metal rectifiers MR 1, etc. provide a steady-state, voltage and thus keep the rotors PM in the
Die Schalter Rl, R 2 usw., Bl, B1 usw. verbinden 45 gewünschten Stellung an. Die Gleichrichter werden die Motoren der Regelstäbe der Reihe nach mit dem vom Netz gespeist und sind mit den Motoren überThe switches R1, R2 , etc., B1, B1 , etc. connect 45 to the desired position. The rectifiers are fed to the motors of the control rods in turn with the from the mains and are connected to the motors over
den Antriebsmotor des Gebers. Die Spulen USC, DFC, DSC und SM wirken auf die »Langsam-Aufwärts-Kupplung«, »Schnell-Abwärts-Kupplung«, »Langsam-Abwärts-Kupplung« und einen Schalter des Motors ein.the drive motor of the encoder. The coils USC, DFC, DSC and SM act on the “slow up clutch”, “fast down clutch”, “slow down clutch” and a switch of the motor.
Ein Niederfrequenzgenerator FCO speist die Hebe- und Senkmotoren.A low frequency generator FCO feeds the lifting and lowering motors.
Ein Nockenschalter CCO schließt der Reihe nachA cam switch CCO closes one after the other
Generator. Jeder Motor wird einzeln über die Schalter R und B eingeschaltet, die auf eine Weise gesteuert werden, die hiernach beschrieben ist. Der Motor PM wird über die Schalter Al und Bl angeschlossen, die in einem geeigneten Augenblick geschlossen sind. Der Rotor des Niederfrequenzgenerators wird von einem Antriebsmotor DM über eine Kupplung CL und ein Schneckengetriebe WM Generator. Each motor is turned on individually via switches R and B which are controlled in a manner described below. The motor PM is connected via the switches A1 and B1 , which are closed at a suitable moment. The rotor of the low frequency generator is driven by a drive motor DM via a clutch CL and a worm gear WM
angetrieben. Der Antrieb zwischen der Kupplung CL 55 des Nockenschalters und dem Schneckengetriebe WM kann wahlweise er- sind. Beim Punkt A driven. The drive between the clutch CL 55 of the cam switch and the worm gear WM can be optional. At point A
Relais RLIHl usw. verbunden, die von dem Nockenschalter CCO betätigt werden.Relay RLIHl etc. connected, which are operated by the cam switch CCO .
Nach den Fig. 5 und 6 steuern Walzenkontakte 50 Al, Hl, Bl, Rl, Hl, Bl usw. die Spulen des Relais RL/R1, RLIHl usw., die dem einen Motor zugeordnet sind, und die Spulen von Relais RLIR1, RL/Hl, RL/Bl usw., die einem anderen Motor zugeordnet sind. Die Fig. 6 gibt an, in welcher Stellung diese Kontakte geschlossen beginnt ein Motor 1, beimAccording to FIGS. 5 and 6, roller contacts 50 Al, Hl, Bl, Rl, Hl, Bl , etc. control the coils of the relay RL / R1, RLIHl , etc., which are assigned to one motor, and the coils of relays RLIR1, RL / Hl, RL / Bl etc., which are assigned to a different engine. 6 indicates the position in which these contacts are closed, a motor 1 starts when
folgen und z. B. über eine »Schnell-Abwärts-Kupp- Punkt B ein Motor 1, beim Punkt C ein Motor 3 um-follow and z. B. via a »fast-down coupling point B a motor 1, at point C a motor 3.
lung« DF oder über zwei Untersetzungsgetriebe RG1 zulaufen; zwischen diesen Punkten dreht sich derment « DF or via two RG 1 reduction gears; the rotates between these points
und RGl und dann entweder über eine »Langsam- Nockenschalter und veranlaßt ein Umschalten in derand RGl and then either via a »slow cam switch and causes a switchover in the
Abwärts-Kupplung« DS oder über ein Umkehr- 60 gewünschten Reihenfolge.Down clutch « DS or via a reverse 60 desired sequence.
getriebe RG 3 und über eine »Langsam-Aufwärts- Die Arbeitsweise der zuvor beschriebenen Schal-Kupplung« US geführt werden. Die Kupplungen wer- rung ist folgendermaßen: Zur Drehung des Motors 1, den elektromagnetisch von Spulen DFC, DSC und durch die der zugehörige Stab aus seiner tiefsten USC auf eine Weise betätigt, die anschließend be- Lage heraus angehoben wird, wird der Zentralschrieben ist; ein Bedienender verfügt außerdem 65 schalter CSWO in die Stellung US gebracht, über einen Regelschalter, mit dem er eine der Kupp- Der Motor 1 läuft um, bis sich der Begrenzungslungen DF, DS oder US wahlweise entsprechend der schalter LS 2 schließt. Hierdurch wird eine Schaltung Steuerung betätigen kann, die er einzuleiten wünscht. für einen Hebestoppschalter RLISRP vorbereitet;transmission RG 3 and via a »slow-up- The mode of operation of the previously described switching clutch« US . The clutches are as follows: To rotate the motor 1, which is electromagnetically operated by coils DFC, DSC and by which the associated rod is actuated from its lowest USC in a manner that is then lifted out of the central position; An operator also has 65 switches CSWO set to the US position, via a control switch with which one of the coupling The motor 1 rotates until the limiters DF, DS or US selectively closes switch LS 2. This enables a circuit to operate control that he wishes to initiate. prepared for a lift stop switch RLISRP;
aber die Stäbe heben sich noch vielleicht etwa 1,25 cm weiter, bis der synchronisierende Kontakt des Niederfrequenzgenerators den Kreis in dem Augenblick schließt, wenn die Z-Phase der Spannung positiv ist; ein geschlossener Stromkreis kann daher durch Schließen des Haltekontaktes RLIHl hergestellt werden, bevor der Laufkontakt RLIRl gelöst wird. Da der Lauf- und Haltestromkreis die Metallgleichrichter enthalten, kann der Strom nur in einer Richtung fließen. Die beiden Gleichrichter sind an der Belastung je nach ihrer Spannungs- und Impedanzkennlinie beteiligt; der Haltegleichrichter nimmt die gesamte X-Phasenbelastung auf, wenn der Laufkontakt abgefallen ist. Die Y-Phase des Betätigungsmotors bleibt während des Haltes unwirksam.but the rods rise perhaps about half an inch further until the synchronizing contact of the low frequency generator closes the circle at the moment when the Z phase of the voltage is positive; a closed circuit can therefore be established by closing the holding contact RLIHl before the running contact RLIRl is released. Since the run and hold circuit contain the metal rectifiers, the current can only flow in one direction. The two rectifiers are involved in the load depending on their voltage and impedance characteristics; the holding rectifier absorbs the entire X-phase load when the running contact has dropped out. The Y phase of the actuating motor remains ineffective during the stop.
Der Hebestoppschalter RLISRP bringt ein ihm zugehöriges Hauptrelais RLISRM zum Ansprechen, das den Niederfrequenzgenerator durch Unterbrechung der Kupplung und des Motorschalters anhält, das gegenüberliegende Relais RLISLM ausschaltet und den Motor des Nockenschalters in der Vorwärtsrichtung anlaufen läßt. Sobald dieser angelaufen ist, muß der Nockenschalter seine Bewegung vom Punkt A zum Punkt B unabhängig von anderen Relais- oder Schalterwirkungen ausführen. Im ersten Teil der Bewegung wird ein Brückenrelais RLICCB erregt, das das Relais RLISRM festhält. Während der weiteren Bewegung werden der Reihe nach RLIHl geschlossen, RLIR1 freigegeben, RL/B1 geschlossen, RL/R2 geschlossen und RLIH2 geöffnet, wobei der zuletzt genannte Schaltvorgang für den Motor 2 keinen Stromfluß erzeugt, weil alle Richtungsvorzeichen gleich sind und der Frequenzwandler noch im Ruhezustand ist. Wenn RLIR1 offen ist, ist auch RLISRP offen; es bleibt offen, wenn RL/R2 sich schließt, weil der Begrenzungsschalter LS 2 des Motors 2 noch nicht geschlossen ist. Die letzte Stufe der Bewegung des Nockenschalters öfinet den Brückenkontakt RLICCB; da ja RL/SLP unterbrochen ist, wird RLISRM geöffnet, um den Nockenschalter am Punkt B anzuhalten und den Niederfrequenzgenerator erneut zur Drehung des Motors 2 in Betrieb zu nehmen.The lift stop switch RLISRP causes an associated main relay RLISRM to respond, which stops the low-frequency generator by interrupting the clutch and the motor switch, switches off the opposite relay RLISLM and starts the motor of the cam switch in the forward direction. As soon as this has started, the cam switch must execute its movement from point A to point B independently of other relay or switch effects. In the first part of the movement, a bridge relay RLICCB is energized, which holds the relay RLISRM in place. During the further movement, RLIHl are closed in sequence , RLIR1 released, RL / B 1 closed, RL / R2 closed and RLIH2 opened, whereby the last-mentioned switching process for motor 2 does not generate any current flow because all signs of direction are the same and the frequency converter is still is idle. When RLIR1 is open, RLISRP is also open; it remains open when RL / R2 closes because the limit switch LS 2 of motor 2 is not yet closed. The last stage of the cam switch movement opens the bridge contact RLICCB; since RL / SLP is interrupted, RLISRM is opened in order to stop the cam switch at point B and to start the low-frequency generator again to rotate the motor 2.
Dieser Vorgang wird fortgesetzt, wobei der Motor 2 am Punkt B, der Motor 3 am Punkt C usw. zu laufen beginnt, bis das Ende der Drehung des letzten Motors erreicht ist, also bis alle Stäbe gehoben sind. Die Reihenfolge kann natürlich auch umgekehrt werden; die Geschwindigkeit der Stäbe wird von der Drehgeschwindigkeit des Rotors des Niederfrequenzgenerators gesteuert.This process continues, with motor 2 starting at point B, motor 3 at point C, and so on, until the end of the rotation of the last motor is reached, i.e. until all rods are raised. The order can of course also be reversed; the speed of the bars is controlled by the speed of rotation of the rotor of the low frequency generator.
Es sei hervorgehoben, daß in der Praxis normalerweise zwei oder mehr Motoren gleichzeitig umlaufen müssen, wobei ihre Feldspulen parallel verbunden sind, wenn auch in dieser Beschreibung der Einfachheit halber angenommen ist, daß in einem Zeitpunkt nur ein einziger Motor umläuft. Die Motoren, die die erforderliche Anzahl Stäbe jeder Gruppe heben, werden dann parallel angeschlossen.It should be emphasized that in practice two or more motors are normally rotating at the same time must, with their field coils connected in parallel, albeit in this description for simplicity It is assumed for the sake of time that only one motor rotates at a time. The engines that the The required number of rods in each group are then connected in parallel.
Das zuvor beschriebene Regelgetriebe kann für eine beliebige Gruppierung der Regelstäbe Anwendung finden. Der Niederfrequenzgenerator kann mit einer beliebigen Anzahl von Stäben in Verbindung stehen; wenn zwei Generatoren verwendet werden, können zwei getrennte Gruppen von Stäben gleichzeitig unabhängig voneinander gehoben werden; wenn die Regelschalter untereinander verbunden werden, ist es möglich zu erreichen, daß das Ende der Bewegung der einen Gruppe von Stäben nicht mit dem der anderen Gruppe zusammenfällt; dabei können sich aufeinanderfolgende Stabgruppen überlappen, so daß eine stetige Änderung der Reaktivität bewirkt werden kann.The control gear described above can be used for any grouping of the control rods Find. The low frequency generator can be connected to any number of rods stand; if two generators are used, two separate groups of rods can be used at the same time be lifted independently of each other; if the control switches are connected to each other, it is possible to achieve that the end of the movement of one group of rods does not coincide with the the other group coincides; successive groups of rods can overlap, see above that a steady change in reactivity can be brought about.
Die Fig. 7 bis 9 zeigen drei Möglichkeiten, wie die Stäbe in kleinen Gruppen gehoben werden können.7 to 9 show three ways in which the bars can be lifted in small groups.
Nach Fig. 7 werden die Stäbe paarweise gehoben, wobei jedes einzelne Paar an diametral gegenüberliegenden Punkten im Reaktorkern relativ zu der Mittelachse ausgewählt wird und aufeinanderfolgende Stabpaare zwei konzentrische Spiralen bilden.According to Fig. 7, the rods are lifted in pairs, each pair of diametrically opposite Points in the reactor core relative to the central axis is selected and consecutive Pairs of rods form two concentric spirals.
Nach Fig. 8 werden die Stäbe auch paarweise gehoben, wobei jedes Paar neben dem anderen liegt und aufeinanderfolgende Paare eine Spirale bilden.According to Fig. 8, the bars are also lifted in pairs, each pair lying next to the other and successive pairs forming a spiral.
Nach Fig. 9 werden die Stäbe in Dreiergruppen gehoben, wobei jede Gruppe an diametral entgegengesetzten Punkten hinsichtlich der Mittelachse des Reaktors angeordnet ist und aufeinanderfolgende Stäbe drei konzentrische Spiralen bilden.According to Fig. 9, the bars are lifted in groups of three, each group being diametrically opposed Points with respect to the central axis of the reactor is arranged and successive rods form three concentric spirals.
Claims (5)
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