反应堆控制棒驱动机构电机温升试验研究
2021-06-04张智峰彭航谢细明李健霍蒙贺斌
装备环境工程 2021年5期
张智峰,彭航,谢细明,李健,霍蒙,贺斌
(1.中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室,成都 610213;2.中国核动力研究设计院设计所可靠性工程技术研发中心,成都 610213;3.西南技术工程研究所,重庆 400039)
控制棒驱动机构(Control Rod Drive Mechanism,CRDM,以下简称驱动机构)是反应堆控制系统和保护系统的执行机构,是影响反应堆运行安全性的关键部件之一[1-4]。通过控制棒驱动机构带动控制棒组件在堆芯内上下移动,实现对反应堆反应性的控制,从而完成反应堆启动、功率调节、功率维持、正常停堆和安全停堆[5-6]。
控制棒驱动机构电机是主要的动力源,由定子和转子组成。定子由耐高温电磁线绕制在铁芯后,外套金属壳封装而成,在电源驱动下提供旋转或保持所需的电磁力,驱动转子完成旋转、保持等规定动作。定子电磁线圈在电源驱动下会发热,同时反应堆堆芯的高温也会传递到电磁线圈上。若没有采取合适的冷却措施来控制温升,则会使电磁线圈温度超过耐温等级,造成绝缘失效,甚至定子烧毁,影响反应堆正常运行[7-9]。国内外常采用的冷却方式有水冷和风冷,其中风冷方式利用空气强迫冷却定子电磁线圈,具有结构简单和方便维修的优点,已被普遍应用于控制棒驱动机构的冷却[10-15]。
为了更精确地获得控制棒驱动机构电机温升情况,文中研究了一套试验方法,模拟电机实际运行环境,获得了电机在不同工况下的温升情况,完成了电机散热能力评估,为电机散热优化和通风设计提供依据。……
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