[发明专利]核反应堆控制棒驱动机构用金属铠装绕组定子

说明书

技术领域

本发明属于反应堆控制棒驱动机构设计技术，具体涉及一种绕组定子。

背景技术

控制棒驱动机构定子结构主要由定子绕组和定子铁芯组成。传统的定子绕组普遍采用漆包线绕制而成，传统的定子铁芯普遍硅钢片叠压而成。然而，受漆包线的耐温等级以及硅钢片易发生氧化等问题所限，传统的定子结构无法满足反应堆内置式驱动机构的使用要求。为解决控制棒驱动机构定子结构的内置式应用问题，必须提高定子绕组的耐温等级以及定子铁芯的抗氧化能力。本发明公开一种控制棒驱动机构用金属铠装绕组定子结构，可解决定子结构的内置式应用问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种核反应堆控制棒驱动机构用金属铠装绕组定子，其能够解决控制棒驱动机构定子结构的内置式应用问题，提高定子绕组的耐温等级以及定子铁芯的抗氧化能力。

本发明的技术方案如下：

一种核反应堆控制棒驱动机构用金属铠装绕组定子，包括定子铁芯和定子绕组，所述的定子铁芯由同轴装配的内磁轭和外磁轭组成，外磁轭设在内磁轭外部，定子绕组设在内磁轭上；所述的定子绕组由若干个单相绕组组成，所述单相绕组采用金属铠装绕组线，所述金属铠装绕组线包括中心的芯线和芯线外的铠装金属层，所述铠装金属层和芯线外壁之间的间隙填充无机矿物绝缘材料。

在上述的核反应堆控制棒驱动机构用金属铠装绕组定子中，所述的内磁轭为一体化加工成形的管体，管体外侧沿管体轴向设有若干个相同的定子槽，通过定子槽在内磁轭外上形成相同的定子齿。

在上述的核反应堆控制棒驱动机构用金属铠装绕组定子中，所述的定子槽的截面形状为扇形、矩形或梨形。

在上述的核反应堆控制棒驱动机构用金属铠装绕组定子中，所述的外磁轭的内壁与定子齿的端部固定连接。

在上述的核反应堆控制棒驱动机构用金属铠装绕组定子中，所述的铠装金属层采用奥氏体不绣钢。

在上述的核反应堆控制棒驱动机构用金属铠装绕组定子中，所述的无机矿物绝缘材料选用二氧化硅或氧化镁。

本发明的显著效果在于：

采用了填充无机矿物绝缘材料的金属铠装绕组线一次性绕制形成单相绕组，提升了绕组的防潮能力和耐温性能，使得定子能够直接浸泡在高温高压的冷却剂之中，适用于一体化反应堆中的内置式控制棒驱动机构。

其次，为了进一步保证绕组线一次性绕制，将定子铁芯分为内磁轭和外磁轭两部分，且内磁轭上加工开口向外的定子槽。而常规技术中为开口向内的槽，绕组线在槽内布置紧密，由于绕组线过硬，两个单相绕组无法嵌入，这样的设计不能满足一次性绕制的要求。

单相绕组线从向外的开口直接插入定子槽内，绕组线的布置空间增大，可以满足多个单相绕组同时嵌入，每个定子槽内两项单相绕组叠加嵌入，成为叠绕组结构。

附图说明

图1为核反应堆控制棒驱动机构用金属铠装绕组定子示意图；

图2为金属铠装绕组线示意图；

图3为内磁轭示意图；

图4为外磁轭示意图；

图中：1.定子绕组；2.定子铁芯；3.单相绕组；4.内磁轭；5.外磁轭；101.芯线；102.无机矿物绝缘材料；103.铠装金属层；401.定子槽；402.定子齿。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，核反应堆控制棒驱动机构用金属铠装绕组定子的定子铁芯2由两部分组成，同轴装配的筒形的内磁轭4和筒形的外磁轭5，由若干个单相绕组3组成定子绕组1，定子绕组1嵌于上述的内磁轭4上加工的定子槽6。外磁轭5套装在内磁轭4外部，包围定子绕组1。

如图2所示，采用的定子绕组1中的单相绕组3采用金属铠装绕组线，该金属铠装绕组线包括中心的芯线101，芯线101外铠装金属层103，一般采用奥氏体不绣钢。在铠装金属层103和芯线101外壁之间的间隙填充无机矿物绝缘材料102，一般选用二氧化硅或氧化镁。

无机矿物绝缘材料102易受潮，绕组线如果出现断点出现受潮会导致绝缘能力下降，因此必须保证单相绕组一次性绕制完成。为了适应上述金属铠装绕组线的特点，提高定子绕组的绝缘能力，对定子铁芯的结构进行特殊设计，具体描述如下。

如图3和图4所示，本申请中的定子铁芯2分为内磁轭4和外磁轭5两部分，内磁轭4为一体化加工结构，棒材经过加工形成管材，管体上加工若干个相同大小的定子槽401，定子槽401的截面形状为扇形、矩形、梨形或者其它形状。通过定子槽401在内磁轭4外上形成相同的定子齿402。

外磁轭5为圆筒形，套装在内磁轭4外，其与内磁轭4的定子齿402紧密配合，并且定子齿402的端部与外磁轭5内壁焊接。