FR2494518A1 - Pompe electromagnetique a induction - Google Patents

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Abstract

LA POMPE COMPORTE UN CIRCUIT MAGNETIQUE OUVERT 1 AVEC UN ENROULEMENT D'EXCITATION 2, DANS L'ENTREFER DUQUEL SE TROUVE UN CANAL 3 DE TRANSPORT D'UN LIQUIDE, ELECTROCONDUCTEUR 4, DANS LEQUEL EST INDUIT UN COURANT. LA POMPE COMPORTE EGALEMENT UN MOYEN DE BOUCLAGE DU COURANT EN DEHORS DE L'ENTREFER DU CIRCUIT MAGNETIQUE, QUI EST EN CONTACT ELECTRIQUE AVEC LE FLUIDE A TRANSPORTER 4 ET EMBRASSE PARTIELLEMENT LE CIRCUIT MAGNETIQUE 1. AU MOINS LES SECTEURS 6 DU CIRCUIT MAGNETIQUE 1, ADJACENT AU CANAL 3, ONT DANS LA DIRECTION DE L'ECOULEMENT UNE LONGUEUR L QUI ASSURE L'AFFAIBLISSEMENT DU CHAMP MAGNETIQUE DANS LE CANAL 3 DANS LA DIRECTION DE L'ECOULEMENT SELON UNE LOI PROCHE DE L'EXPONENTIELLE, JUSQU'A UNE GRANDEUR DETERMINEE PAR LA VALEUR ASSIGNEE DE L.

Description

L'invention concerne les pompes électromagnétiques de pompage des liquides électroconducteurs, par exemple, des métaux liquides, et concerne plus précisément, les pompes électromagnétiques à induction. L'invention peut être appliquée pour le pompage des liquides caloporteurs métalliques dans les centrales atomiques stationnaires, dans les installations nucléaires énergétiques de transport, ainsi que dans d'autres domaines de la technique, lorsque le milieu transvasé est un caloporteur qui est un métal liquide ou un liquide assurant un contact électrique. L'invention peut être également appliquée dans les industries métallurgiques et dans la fonderie, pour le transvasement et le dosage des métaux en fusion.
La diversité des domaines d'application des pompes électromagnétiques fait que celles-ci doivent satisfaire à des exigences complexes. Parmi d'autres on indiquera le développement de pressions élevées par la pompe, un rendement élevé, une fabrication simple et une haute fiabilité en service. Lors du choix de la construction d'une pompe ses indices spécifiques d'encombrement (pression dans le canal de travail par unité de longueur) et de masse (consommation de matériau par unité de puissance développée), jouent un rale important car en fin de compte ils influent non seulement sur le coût de la pompe même, mais aussi sur le coût total de l'installation, dans laquelle elles sont utilisées, par exemple, sur l'énergétique de transport.
On prête à présent une attention particulière à la mise au point des pompes électromagnétiques à induction, dans lesquelles le principe inductif d'action sur les liquides électroconducteurs est appliqué à l'aide de la force électro magnétique, qui apparatt dans un milieu liquide conducteur d'électricité, lors de l'interaction du champ magnétique de l'inducteur de la pompe avec le champ du courant électrique induit dans le fluide, ctest-à-dire, avec un principe d'action inductif.
Ce principe d'action sur les liquides électro-conducteurs est réalisé de deux manières : soit par induction d'un champ magnétique à l'aide d'un inducteur dans le fluide, qui varie dans le temps et dans 11 espace (champ glissant ou tournant), soit en induisant avec un inducteur dans le fluide un champ magnétique ne variant que dans le temps (pulsatoire).
La première voie fait appel à un inducteur compliqué du point de vue construction, doté d'un enroulement réparti dans la direction de l'écoulement du fluide et posé dans les encoches de l'inducteur (analogue au stator d'une machine électrique asynchrone). L'enroulement de l'inducteur est disposé à proximité du canal de passage du fluide, et lorsqu'on transvase des métaux liquides portés à haute température, la fiabilité de fonctionnement de la pompe diminue treks sensiblement. La faible valeur de la pression développée par unité de longueur de l'inducteur, à cause des faibles valeurs d'induction du champ magnétique dans le canal dues à la saturation des dents de 1'inducteur, entrain un encombrement important de la pompe dans la direction de l'écoulement du fluide.Et, enfin, la fabrication d'un inducteur à enroulement réparti exige un équipement spécial, ce qui entrain une augmentation importante du coût de la pompe.
Pour emprunter la seconde voie, on peut utiliser pour créer un champ magnétique pulsant des inducteurs de construction très simple qui se présentent sous la forme d'un circuit magnétique avec des enroulements d'excitation transformateurs ordinaires. Grâce à l'absence dans le circuit magnétique d'une zone de dents on peut obtenir dans le fluide entraîné des inductions importantes du champ magnétique et, par conséquent, on peut obtenir des pressions importantes sur une faible longueur de l'inducteur. D'autre part, dans un tel inducteur ltenroulement peut être écarté de la zone d'action de la haute température du fluide entrainé, ce qui améliore la fiabilité de la pompe.
I1 existe un bon nombre de constructions de pompes élec tromagnétiques à induction, dans lesquelles on utilise des inducteurs de champ magnétique pulsant.
L'avis général à présent est que les plus prometteuses sont les pompes à induction à inducteur de champ magnétique pulsant, dans lesquelles un champ électrique est induit dans le fluide entraîné à l'aide de transformateurs soit séparés, soit assemblés avec le circuit magnétique de l'inducteur de champ magnétique. On considère que l'action de force est alors maximale, si la répartition dans la direction du courant électrique induit dans le milieu liquide et du champ magnétique est essentiellement uniforme.
Une répartition inégale du champ et du courant dans le milieu liquide dans la direction de l'écoulement peut entre causée, d'abord, par la superposition sur le champ de l'inducteur du champ du courant circulant dans le fluide qui entre en interaction avec le champ magnétique de l'inducteur (effet analogue à la "réaction induit dans les machines électriques), et, ensuite par la déformation du champ dans le fluide sous lteffet des courants tourbillonnaires induits dans le fluide par le champ magnétique de l'inducteur avoir par exemple, Black "Pompes électromagnétiques à courant alternatif et continu pour les métaux liquides", dans le recueil de traductions et la revue de la littérature étrangère périodique "Problèmes de l'énergétique nucléaire", ed. 5,Moscou 1957).
Pour la répartition uniforme du champ magnétique et du courant électrique dans le milieu liquide on prend diverses mesures constructives. Le plus fréquemment, on prévoit un enroulement de compensation (par analogie avec les machines électriques tournantes à courant continu) en ramenant le courant électrique qui traverse le liquide, soit à travers une plaque soit par le liquide transporté en sens inverse, dans le même entrefer du circuit magnétique de l'inducteur du champ, et, secondement, en divisant (en sectionnant) à l'aide de plans perpendiculaires à la direction de transport du li quide, les électrodes amenant le courant au liquide à partir de l'enroulement secondaire du transformateur, qui sert à induire le courant dans le fluide entrain, Le sectionnement des électrodes permet de réduire les courants tourbillonnaires dans le liquide, qui passent perpendiculairement au flux du liquide, et, par conséquent, de réduire les distorsions du champ dans le liquide.
Les constructeurs de telles pompes se trouvent en face de difficultés sérieuses. Ils doivent résoudre le probleme de la création dtun champ magnétique à fortes inductions a' cause de la grandeur importante de l'entrefer amagnétique du circuit magnétique de l'inducteur. La seconde difficulté à surmonter est en rapport avec le raccordement des sections des électrodes au canal par lequel le liquide est transporté, compte tenu de ce que ces sections doivent soit être isolées les unes des autres, soit avoir entre elles une forte résistance aux courants tourbillonnaires.Et, enfin, l'inconvénient principal de ces pompes est la faible valeur de la pression qu'elles développent et un rendement insufflsant pour une pompe qui possède un encombrement et une masse assez importants.
Dans les pompes â induction à champ magnétique pulsant, à enroulement de compensation et à électrodes sectionnées pour égaliser le champ, la longueur du circuit magnétique de l'inducteur dans le sens de l'écoulement du fluide, est assez faible, pour que les courants tourbillonnaires, induits dans le fluide entratné par le champ magnétique de l'inducteur et bouclés à travers les électrodes continues, ntentrat- nent pas une distorsion importante du champ extérieur créé par l'inducteur.
On considère que cette condition doit être remplie dans les pompes réunies au transformateur pour créer un courant dans le fluide transporté, de même que dans les pompes où l'on utilise l'interaction entre le champ magnétique de l'inducteur et le champ des courants induits dans le fluide par ce même champ de l'inducteur.
L'inconvénient de ces dernières pompes, malgré leur construction simple, est la faible pression développée et le rendement insuffisant (voir la référence citée plus haut).
On connaît une pompe électromagnétique à courant alternatif (voir par exemple le brevet français NO 2025074) dont le canal de transport du liquide conducteur est placé dans l'entrefer d'un circuit magnétique ouvert. Une barre, qui est raccordée par ses électrodes au canal, embrasse un circuit magnétique bouclé comportant un enroulement d'excitation, pour créer un courant dans le fluide transporté. La barre avec les électrodes est sectionnée en conducteurs séparés, en vue de réduire les courants tourbillonnaires dans le 'flui- de transporté et de limiter les distorsions du champ dans le canal, provoquées par ces courants.D'autre part pour compenser le champ magnétique des courants parcourant le fluide entraîné, la barre indiquée passe dans l'entrefer du circuit magnétique en créant un courant électrique opposé, suivant la hauteur de l'entrefer, par rapport au courant dans le fluide entraîné. A la suite de ces mesures on obtient dans le canal un champ magnétique essentiellement uniforme.
Cependant cette solution technique s'avare peu efficace, la pompe est incapable de développer des puissances élevées (plus particulièrement, en raison de l'inégalité du champ magnétique dans le canal), sa construction est compliquée, ses cotes d'encombrement sont importantes et sa réalisation exige une grande quantité de matériaux électrotechniques. D'autre part le schéma d'alimentation électrique de la pompe est compliqué, car il faut assurer un déphasage déterminé entre les tensions appliquées aux enroulements se trouvant sur les circuits magnétiques ouvert et bouclé.
On connaît également une pompe électromagnétique à courant alternatif (voir, par exemple, J.A. Bakanov, L.G. Vlasenko, S.E. Dvorchik, Ya.Ya.Zandart, V.K.Makarevitch, V.E.
Strizhak, I. M. Tolmach, S.R.Troitsky "Etude expérimentale des machines > conducteur métallique liquide à courant alterna tif", Hydrodynamique magnétique, 1973,2,124-129), qui se dis tique de la précédente du fait qu' > la place d'une barre de compensation sur la hauteur de l'entrefer du circuit magnétique, elle comporte un second canal dans lequel l'écoulement du liquide s'effectue en sens opposé par rapport au premier canal et le courant électrique circule dans le fluide en direction opposée. Dans cette pompe la barre et les électrodes amenant le courant au fluide transporté sont également sectionnées. Le second canal, de même que la barre de compensation de la pompe précédente, est prévu en but d'égaliser le courant magnétique dans l'entrefer.Cette pompe a les memes inconvénients que la pompe précédente.
En plus de la description de la pompe ayant un champ magnétique uniforme dans les canaux, sont donnés les résultats de ses essais. Dans les deux canaux branchés hydrauliquement en série, et ayant chacun une longueur de 250 mm dans leur partie se trouvant dans l'entrefer du circuit magnétique, on a obtenu lors du pompage de sodium liquide une pression maximale qui ne dépassait pas 1,3 kgf/cm avec un rendevent de la pompe ne dépassant pas 5 %.
On connut également une pompe monophasée à courant aiternatif (voir par exemple Black "Pompes électromagnétiques à courant alternatif et continu pour les métaux liquides", dans le recueil de traduction "Problèmes de l'énergétique nucléaire" ed. 5, Moscou 1957, p.52, fig.9b) ayant un champ magnétique uniforme dans l'entrefer du circuit magnétique, dont l'uniformité est également assurée en plaçant dans lten- trefer une barre de compensation sectionnée. Selon cette so- lution technique le transformateur alimentant en courant le canal d'écoulement du liquide est assemblé avec un circuit magnétique ouvert et sert également à induire un champ magnétique dans son entrefer.Les résultats des essais de cette pompe, donnés dans l'ouvrage ci-dessus, mettent en évidence que la pression maximale développée par la pompe en agissant sur du mercure, est égale à 1,2 kgf/cm2 pour un rendement atteignant 6,5 %.
Ainsi les valeurs des pressions et du rendement obtenues au cours des essais des pompes électromagnétiques ayant un champ uniforme dans l'entrefer du circuit magnétique, sont très faibles, ctest-à-dire que de telles pompes, à champ magnétique uniforme dans le canal, sont peu efficaces.
On connaît une pompe électromagnétique pour métaux liquides (décrite, par exemple dans le brevet USA NO 3837763 qui comporte un circuit magnétique ouvert avec un enroulement pour créer un champ magnétique dans le métal liquide entraîné, et un circuit magnétique bouclé avec un enroulement pour induire un courant dans le métal liquide. Le courant est induit dans le métal liquide entraîné au moyen d'une spire bouclée de métal liquide embrassant le circuit magnétique fermé, le métal n'étant pas transporté à travers cette boucle.
Le canal de métal entraîné constitue une partie de cette spire de métal liquide et, avec le conducteur de courant inverse formé par cette même spire de métal liquide, il est placé dans l'entrefer du circuit magnétique ouvert.
Dans cette pompe, de même que dans les constructions décrites plus haut, la pression développée et le rendement sont faibles à cause de la régularité du champ magnétique dans l'entrefer, l'encombrement et la masse de la pompe sont importants. D'autre part au cours du fonctionnement de la pompe il nty a pas de circulation du métal liquide à travers tout le volume de la spire bouclée, c'est pourquoi son état dépend du régime thermique de fonctionnement de la pompe. I1 peut également y avoir un surchauffage du métal dans la partie de la boucle où le métal est immobile, en cas de dégagement exagéré de chaleur, ou inversement, une solidification du métal dans le cas d'une introduction de chaleur insuffisante dans son volume.
On connaît une pompe électromagnétique à induction pour métaux liquides (voir, par exemple, le brevet anglais NO 804 621, dans laquelle le canal de transport du métal liquide est disposé a l'intérieur des piles d'un circuit magnétique tripolaire avec enroulement d'excitation triphasé.
Cet enroulement permet d'induire dans le canal un champ magnétique triphasé. Le courant électrique est amené au canal a' l'aide d'enroulements seconciaires embrassant les culasses du circuit magnétique et raccordées aux électrodes correspondantes qui sont reliées électriquement au canal.
Ainsi dans le métal liquide transporté le courant ma magnétique alternatif induit des courants tourbillonnaires dans le canal, qui ne participent pas a ia création d'une pression utile et provoquent une réduction du rendement de la pompe. D'autre part les courants participant à la formation de la pression sont amenés au métal liquide à l'aide des enroulements secondaires.
Cette pompe comporte les mêmes inconvénients que les constructions monophasées de pompes à champ magnétique uniforme dans le canal. Elle possede un faible rendement et développe une pression insuffisante. D'autre part, cette pompe possède un système compliqué d'induction et d'amenée du courant au canal au on d'enroulements secondaires de forte section.
La solution la plus simple du point de vue construction, du probleme technique posé est celle d'une construction connue de pompe électromagnétique monophasée à induction (voir par exemple la référence à l'article de Black donnée plus haut p. 52, fig.9 g) comportant un circuit magnétique ouvert, avec un enroulement monophasé d'excitation raccordé à une source de courant alternatif, dans l'entrefer duquel se trouve un canal pour le transport du fluide liquide conducteur dans lequel est induit le courant. Au canal est raccordée une barre conductrice, qui embrasse partiellement le circuit magnétique et boucle les courants tourbillonnaires induits dans le fluide transporté du caté de la sortie du canal par rapport à la direction de l'écoulement du fluide.
Les courants tourbillonnaires induits par le champ magnétique pulsatoire traversant l'entrefer du circuit magnétique, circulent à travers le fluide pompé3 dans l'entrefer du circuit magnétique dans une seule direction, et sont bouclés à travers la barre en dehors des limites de l'entrefer, en sens opposé. Lors de l'interaction du champ magnétique, dans l'entrefer du circuit magnétique avec le courant induit dans le fluide pompé apparaît dans ce dernier une force électromagnétique gracie à laquelle est réalisé I'entraînement du liquide.
Selon la conception existante, d'après laquelle l'effet devient maximal lorsque le champ magnétique dans le canal est sensiblement uniforme, les dimensions du canal sont choisies telles que la distorsion du champ magnétique, dans ce canal sous l'action des courants tourbillonnaires soit minimale. A cette même fin on propose d'utiliser une fréquence réduite du courant d'alimentation de l'enroulement dtexcita- tion (ibidem).
Ainsi la pompe connue a une construction simple, poste de un encombrement et une masse réduits, et a un schéma d'alimentation simple, cependant son efficacité est encore moindre que celle des types de pompes à champ magnétique pulsatoire (ibidem p.52) décrits plus haut. Ceci est dd en premier lieu au fait que si dans les pompes à alimentation séparée des enroulements, il est possible, pour créer un champ magnétique dans le canal et induire un courant dans le fluide entraSné (c'est-à-dire, des enroulements disposés, respec vivement, sur les circuits magnétiques ouvert et fermé) deob- tenir la mise en phase du champ et le courant dans le fluide grâce à un déphasage approprié des tensions appliquées aux enroulements indiqués, pour la solution technique donnée ce problème n'est résolu que grâce à la réactance de dissipation de la spire secondaire, formée par le fluide pompé et bouclée par la barre.
L'analyse des diverses constructions de pompes magnéti ques utilisant un champ magnétique pulsatoire fait apparal- tre qu'elles sont toutes peu efficaces et incapables de procurer de hautes pressions et que leur domaine d'application se limite aux problèmes ne faisant pas appel a' des pressions élevées et aux cas oU un role décisif est dévolu, lors du choix de la construction d'une pompe, à la simplicité de sa construction et â la fiabilité de son fonctionnement.
La présente invention vise à fournir une pompe élec tromagnétlque a' induction, dans laquelle le choix de la longueur des tronçons du circuit magnétique adjacents aux canaux de transport du fluide, dans la direction de l'écoule- ment, assure un accroissement notable de la pression dans le canal et, respectivement, une amélioration du rendement de la pompe sans compliquer sa construction, sans accroître notablement son encombrement et sa masse.
Le problème posé est résolu à l'aide d'une pompe électromagnétique à induction comportant un circuit magnétique ouvert, à enroulement d'excitation raccordé à une source de courant alternatif, dans l'entrefer- duquel se trouve un canal de circulation d'un liquide électroconducteur dans lequel est induit un courant, et un moyen pour boucler le courant au-delà des limites de l'entrefer du circuit magnétique, possédant un contact électrique avec le fluide entraîné et embrassant partiellement le circuit magnétique. Selon l'invention, au moins les tronçons du circuit magnétique, adjacents au canal de transport du liquide conducteur, possedent une longueur 2 dans la direction de l'écoulement, qui est déterminée par l'expression
Figure img00100001

où est la conductivité du fluide transporté,
la perméabilité magnétique du fluide transporté,
J la pulsation de la source de courant alternatif,
alimentant l'enroulement d'excitation, et assure un affaiblissement du champ magnétique dans le ca nal sur la longueur f , dans le sens de l'écoulement selon une loi proche de l'exponentielle, jusqu'à une valeur déterminée par la grandeur assignée de
Il est avantageux qu'en cas de réalisation du moyen de fermeture du courant au-delà des limites de l'entrefer du circuit magnétique, sous la forme dlune barre embrassant partiellement le tronçon du circuit magnétique adjacent au canal, du côté de l'extrémité de sortie de ce canal par rapport à la direction de ltécoulement, la pompe comporte au moins un canal supplémentaire pour la circulation du liquide électroconducteur et des barres supplémentaires selon le nombre de canaux supplémentaires, et de plus, que chaque canal supplémentaire soit disposé dans l'entrefer du circuit magnétique, sans chevaucher le canal voisin dans la direction du champ magnétique dans l'entrefer, et que les barres supplémentaires soient en contact électrique avec le fluide dans le canal correspondant et embrassent partiellement le tronçon du circuit magnétique adjacent au canal, de manière que la direction de l'écoulement du fluide dans chaque canal supplémentaire soit identique ou opposé à celle du canal voisin, et dans ces conditions, que les barres des canaux voisins soient reliées électriquement entre elles pour renforcer l'affaiblissement du champ magnétique dans les canaux principal et supplémentaires, la direction de l'affaiblissement dans chacun des canaux supplémentaires étant, respectivement, identique ou opposé à la direction d'affaiblissement du champ magnétique dans le canal voisin.
I1 est utile également que si la circulation du fluide dans un canal supplémentaire s'effectue en sens opposé à la direction de l'écoulement dans le canal voisin, les canaux principal et supplémentaires soient reliés les uns aux autres en serie, pour créer un courant unique de fluide entre né et exciter une série consécutive de champs magnétiques s'affaiblissant dans la direction de cet écoulement unique.
I1 est avantageux que la pompe comporte une chambre dotée de tubulures dut entrée et de sortie du fluide pompé, disposées a des niveaux différents, et fumée par les parois de deux tronçons de tube places ltun dans l'autre. Dans ces conditions une partie de la chambre, sur son périmètre, est située dans 1 'entrefer du circuit magnétique et sert de canal pour le liquide électroconducteur transporté tandis que son autre partie est disposée en dehors de l'entrefer.Le liquide électroconducteur transporté par cette autre partie, sous l'action des forces électromagnétiques excitées dans la partie de la chambre qui se trouve dans l'entrefer, sert alors de moyen de bouclage du courant en dehors de l'entrefer du circuit magnétique, pour assurer l'affaiblissement du champ magnétique dans la partie de la chambre qui se trouve dans l'entrefer du circuit magnétique, a' partir de l'extrémi- té de la chambre où, a l'intérieur du tronçon interne de tube formant cette chambre, est monte le circuit magnétique, et en direction de son autre extrémité.
I1 est avantageux que la partie de la chambre se trouvant en dehors de entrefer du circuit magnétique, soit dotée de cloisons, disposées suivant la longueur de la chambre de façon à limiter la circulation du fluide pompé dans le volume de la chambre même, et situées aux limites entre la partie de la chambre se trouvant dans l'entrefer et son autre partie.
Il est également avantageux que les cloisons soient réalisées sous forme de plaques disposées en deux rangers, perpendiculairement a la direction dtécoulement du fluide dans la partie de la chambre se trouvant dans l'entrefer du circuit magnétique, chacune des plaques ayant un bord de travail à la limite correspondante entre les parties de la chambre.
Il est avantageux qu'au cas où l'on utilise un circuit magnétique ouvert tripolaire avec un enroulement d'excitation triphasé, et, dans chaque phase, un organe de fermeture du courant au-dela des limites de l'entrefer du circuit ma gnétique se présentant sous la forme d'unebarre, embrassant partiellement la partie correspondante du circuit magnétique, adjacent au canal pour le transport du liquide électroconducteur, du coté de la sortie du canal en considérant à la direction d'écoulement, le canal ait lui-meme une. forme cylindrique, les parties du circuit magnétique adjacentes au canal étant montées sur sa circonférence, à des distances à peu près égales l'une de 11 autre, et les barres soient raccordées électriquement entre elles pour exciter dans le canal des champs magnétiques égaux s'affaiblissant, décalés l'un par rapport à l'autre dans le temps de 1200.
Il est avantageux que la pompe comporte deux circuits magnétiques supplémentaires, tripolaires, ouverts installés sur la longueur du canal, dotés chacun d'un enroulement triphasé d'excitation et dans chaque phase d'une barre servant de moyen de fermeture du courant au-delà des limites de l'en- trefer du circuit magnétique et embrassant partiellement la partie correspondante de ce circuit magnétique, adjacent au canal à son extrémité de sortie, en considérant la direction de ltécoulement, que par ailleurs, les parties des circuits magnétiques supplémentaires adjacentes au canal soient disposés de maniere analogue â celles du circuit magnétique principal et aient dans la direction de l'écoulement une longueur égale à celle des secteurs du circuit magnétique principal, et que les enroulements d'excitation des circuits magnétiques supplémentaires soient raccordés à une sowce de courant triphasé de manière que, dans chaque circuit magnétique supplémentaire, les phases soient déphasées de 120 degrés électriques par rapport aux phases du circuit magnétique précédent, dans la direction de I'écouiement, pour former en concordance une alternance de phases sur la circonférence du canal et sur sa longueur et provoquer l'excitation sur le secteur du canal se trouvant entre les pales du circuit magnétique supplémentaire, d'un champ magnétique s'affaiblissant, décalé dans le temps de 1200 par rapport au champ magnétique af-aiblisszr.t du circuit magnétique précédant suivant la direction de l'coulement.
I1 est efficace qu'au moins l'un des secteurs du circuit magnétique adjacent au canal de transport du liquide électroconducteur ait la forme d'un épanouissement polaire, dont au moins l'une des extrémitas, qui est celle de sortie par rapport à la direction de l'écouloment du fluide, soit en saillie par rapport aux limites du circuit magnétique et que les sections transversales de l'extrémité en saillie sur sa logeur dans la direction de l'écoulement soient telles que chaque section assure le passage d'un flux magnétique déterminé dans cette section par la loi indiquée d'affaiblissenent du champ magnétique sur la longueur t de ltépanouis- sement polaire.
Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description qui sur, donnée à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels
- la Fig. 1 (a,h) montrent une partie d'une pompe élec tromacnétique a' induction et représente schématiquement un canal dans 11 entrefer du circuit magnétique, respectivement en coupe selon les plans XZ et XY, selon l'invention
- la Fig. 2 représente en perspective une partie de la pompe électromagnétique à induction, selon l'invention
- la Fig. 3 donne les courbes d'affaiblissement de l'induction du champ magnétique et du courant électrique de densite J sur la longueur , selon l'invention
- la Fig. 4 montre la variation de la pression S p et du rendement n du canal de la pompe proposée en fonction du nombre magnétique de Reynolds Rem, pour diverses valeurs du paramètre X de l'effet de peau, selon l'invention
- la Fig. 5 représente en perspective avec arrachement partiel une pompe électromagnétique à induction dans laquelle est introduit un canal supplémentaire avec une barre, selon l'invention ,
- la Fig. 6 représente en perspective une pompe électromagnétique a' induction, dans laquelle les canaux principal et supplémentaire possèdent des circuits magnétiques sépa- rés ouverts, selon l'invention
- la Fig. 7 est une vue en plan d'une partie de l'image schématique d'une pompe électromagnétique à induction proposée, dans laquelle le canal principal et les (n-l) canaux supplémentaires sont reliés en série les uns aux autres, (la zone de la barre et du canal étant arrachée)
- la Fig. 8 représente en perspective une pompe électromagnétique à induction selon la présente invention, qui comporte une chambre remplie de fluide à transporter servant de moyen pour boucler le courant
- la Fig. 9 montre en perspective une chambre de la pompe électromagnétique à induction faisant l'objet de l'in vention, réalisée avec des cloisons en forme de plaques,
- la Fig. 10 représente en coupe transversale partielle une pompe électromagnétique à induction selon l'invention à excitation triphasée et a' canal de forme cylindrique, dont les pôles du circuit magnétique sont disposés sur la circonférence du canal
- la Fig. Il est une coupe selon la ligne XI-XI de la figure 10
- la Fig. 12 représente, en coupe longitudinale, une pompe électromagnétique à induction à excitation triphasée ayant un canal de forme cglindrique, dans laquelle des circuits magnétiques tripolaires supplémentaires sont installés sur la longueur du canal
- la Fig. 13 est une vue en coupe suivant la ligne
XIII-XIII de la figure 12
- la Fig. 14 montre une variante du schéma de branchement de la pompe représentée sur la figure 12, sur un réseau triphasé à courant alternatif, indiquant l'alternance des phases sur la longueur du canal et sur sa circonférence, selon l'invention
- la Fig. 15 représente en perspectiveS une partie d'une pompe électromagnétique à induction, dans laquelle les secteurs Gu circuit magnétique adhérant au canal sont réalisé sés sous forme d'épanouissements polaires, selon l'invention
- la Fig. 16 représente schématiquement une partie du circuit magnétique a un enroulement, dans lequel l'épanouis sement polaire est décalé dans le sens d'affaiblissement de l'i.duct-on B du champ magnétique (en coupe longi'udinale) et la courbe d'affaiblissement de l'induction B du champ magnétique, selon l1înventîon
- les Fig. 17 (a et b), montrent le développement du canal de forme cylindrique de la pompe représentée sur la figure 10 sur deux plans de projection, avec indication des directions des inductions B des champs magnétiques et des courants électriques de densité j dans le fluide transporté et dans les barres, ainsi que la direction de la vitesse U du fluide transporté sous l'action des efforts électromagnétiques développés selon l'invention.
La pompe électromagnétique a induction proposée comporte un circuit magnétiqueouvert 1 (figures 1 (a et b) et 2) avec un enroulement d1excitation 2 (Fig.2) raccordé à une source de courant alternatif Dans l'entrefer du circuit magnétique 1 (Fig. 1,2) se trouve un canal 3 pour le transport d'un milieu électroconducteur liquide et un moyen de bouclage du courant en dehors des limites de l'entrefer du circuit magnétique possèdant un contact électrique avec le fluide transporté 4 et embrassant pvr$ieller.lent le circuit magnétique 1. Dans la variante décrite le moyen de bouclage du courant est réalisé sous la forme d'une barre 5.
Au moins certains secteurs 6 du circuit magnétique 1, qui sont adjacents au canal 3 de transport du liquide > ont dans la direction de l'écoulement, une longueurfdéterminée par l'express on
Figure img00160001

où # est la conductîvité du fluide transporté 4,
uo est la perméabilité magnétique du fluide transporté 4,
ces est la pulsation ce la source de courant alternatif
qui alimente ltenroulement d'excitation 2 (Fig.2),
et assurent l'affaiblissement du champ magnétique dans le canal 3 sur la longueur f , dans la- direction de l'écoulement, selon une loi proche de Itexponentielle, jus qu'â une grandeur déterminée par la longueur i- assignée.
Lorsque le canal 3, se trouvant dans l'entrefer du circuit magnétique 1, et le moyen de bouclage du courant - la barre 5 - sont disposés par rapport aux axes des coordonnées comme représenté sur la figure 1 (a, b), le vecteur
B de l'induction du champ magnétique est dirigé parallèlement à l'axe des Z, les vecteurs de l'intensité du champ électrique E et de la densité du courant j dans le fluide transporté 4, sont parallèles à l'axe des Y et le vecteur de la vitesse ij du mouvement du fluide conducteur transporte, est parallèle à l'axe des X.
Le choix de la longueur P des secteurs 6 du circuit magnétique 1, adjacents au canal 3, est, selon l'invention, effectué en résolvant les équations du champ électromagnétique, qui s'inscrivent sous leur forme la plus simple en conformité avec la figure 1 (a et b)
-dB =p,a j (1) ; dE =-i#B (2) ; j = 6 (E-UB) (3)
dx dx
Dans ces équations
B, j et E sont des valeurs qui varient dans le temps en chaque point du fluide transporté selon une loi sinusoTdale
i est une unité imaginaire.
Lors de l'interaction, dans le fluide électroconducteur du champ magnétique d'induction B et du courant électrique de densité j, dans le canal, sur la longueur t , se développe une pression électromagnétique qui est déterminée à l'aide de l'expression connue
Figure img00180001

(* indique une grandeur complexe conjuguée a,ns ltexpression (4)
Figure img00180002

o e et Im sont, respectivement, les parties réelle et ima Çnaire d'un nombre conpiexe.
.%rès l'introduction des valeurs de la densité r du courant données par l'équation (1) dans l'équation (5), on
Figure img00180003
Auprès avoir intégré l'équation (4) compte tenu de (6) sur la longueur , on obtient
Figure img00180004

où B et Bo et bu sont les amplitudes de l'induction du champ magnétique aux limites de l'entrefer, respectivement, du côté de l'extrémité d'entrée et du côté de l'extrémité de sortie du canal 3, en considérant la direction de déplacement du fluide électroconducteur 4.
A partir de l'expression (7) on voit que la pression électromagnétique développée dans le canal 3 est d'autant plus élevée que l'affaiblissement de l'amplitude de l'induc- ton du champ magnétique dans le canal 3, sur la longueur dans la direction du déplacement du fluide 4, est importsn- té, et que cette pression est maximale lorsque Bf O.
Ainsi, lorsqu'on applique une tension à l'enroulement 2 (Fig.3), dans l'entrefer du circuit magnétique 1 est induit un champ magnétique d'induction B qui s'affaiblit dans le sens de l'écoulement du fluide 4 (Fig.3) et un courant électrique de densité j, qui traverse le fluide transporté 4 (Fig.l) e qui se ferme à travers le moyen de bouclage du courant - la barre 5 - en dehors des limites de l'entre- fer du circuit magnétique 1.
Le caractère de l'affaiblissement de l'amplitude de l'induction du champ magnétique sur la longueur 4 est terminé en résolvant l'équation de l'induction à l'aide du système dtéquations (1 à 3), pour une valeur sans dimension de l'induction B du champ magnétique et la coordonnée X rapportée à la longueur
Figure img00190001

où Rem = ro o U e est le nombre magnétique de Reynolds
Figure img00190002

est le paramètre de l'effet de peau.
La solution de l'équation (8) de l'induction est
Figure img00190003
C1 et C2 sont les constantes d'intégrations déterminées par les conditions aux limites.
Au moyen des équations (1) et (9) on obtient l'expres- sion donnant la densité du courant dans le fluide transporté:
j = (Cle Xx + C2 e
Par conséquent, le champ magnétique de même que la densité du courant dans le fluide 4 s'affaiblissent sur la longueur t dans la direction de 1' écoulement selon une loi proche de l'exponentielle. Autrement dit, l'induction B du champ magnétique s'affaiblit selon la loi indiquee.
L'une des conditions aux limites indispensable est la valeur de l'intensité du champ électrique dans le fluide transporté 4 à la limite de l'entrefer du circuit magnétique 1 du côté de sortie du canal 3 en considérant la direction de l'écoulement. Cette valeur de l'intensité, gracie à la présence d'un moyen pour le bouclage du courant en dehors des limites de l'entrefer du circuit magnétique, doit être proche de zéro. C'est à cette condition que se produit un affaiblis sement du champ magnétique dans la direction de 1'écoulement, selon une loi proche de l'exponentielle (voir l'expression (9) ), jusqu'à une grandeur déterminée par la longueur assignée w des secteurs 6 du circuit magnés que 1, qui adhèrent au canal 3.
Un certain écart de la loi d'affaiblissement du champ magnétique sur la longueur l par rapport a la loi exponen tielle, peut entre en rapport avec divers effets de bord dus à un étalement du courant induit dans le fluide transporté 4 au-delà des limites de l'entrefer du circuit magnétique 1, et au débordement du champ magnétique au-delà des limites de cet entrefer.
En se basant sur l'analyse numérique des rapports in diqués, on a établit les relations de la pression électroma gnétique, rapportée à sa valeur maximale # Pmax = Bo/4 o, et du rendement du canal en fonction du nombre magnétique de Reynolds Re pour diverses valeurs du paramètre # (fig.4)
m de l'effet de peau.
Les relations indiquées font voir que la pression exer cée par la pompe pour Rem = 0, ctest-à-direS lorsque le fluide électroconducteur est immobile, s' approche de la valeur maximale t Pmax pour
Figure img00200001

C'est pourquoi la présente invention est basée sur une longueur t des secteurs 6 (fig. 1,2) du circuit magnétique 1, adjacents au canal 3, qui est obtenue en partant de cette dernière relation, c'est-à-dire que
Figure img00200002
Ainsi pour # @ 2, le champ magnétique, en conformité avec l'expression (7), s'affaiblit sur la longueur indiquée en se rapprochant toujours plus de zéro.
La limite supérieure selon l est déterminée par la valeur du paramètre sans dimension jk (fig.4), qui permet d'obtenir la pression requise pour la valeur nécessaire du nombre magnétique de Reynolds Rem.
Est avantageuse une variante selon laquelle, dans le courant induit dans le fluide électroconducteur transporté 4 (fig.5) à l'aide d'une barre 7 en un matériau électroconducteur (par exemple en cuivre) en contact électrique avec le fluide 4 et embrassant partiellement le secteur 6 du circuit magnétique 1 qui adhère à l'extrémité de sortie du ca nai 3, en considérant la direction de l'écoulement du fluide, il y a au moins un canal supplémentaire pour le transport du liquide électroconducteur, dans la variante décrite, un canal 8, et des barres supplémentaires en nombre correspondant à la quantité de canaux supplémentaires, soit une barre 9.
Le canal supplémentaire 8 est disposé dans entrefer du circuit magnétique 1 en aval du canal principal 3, dans la direction perpendiculaire à la direction de I'écoulement, sans chevauchement dans le sens du champ magnétique dans l'entre- fer. La barre supplémentaire 9 est en contact électrique avec le fluide dans le canal supplémentaire 8 et embrasse partiellement le secteur 6 du circuit magnétique 1, qui adhère au canal supplémentaire 8, dans la variante décrite, du côté de l'extrémité de sortie du canal 8, en considérant la direction de l'écoulement du fluide 4, qui, dans le canal supplémentaire 8, pour une telle disposition de la barre 9, est opposée à la direction de l'écoulement de ce fluide 4 dans le canal principal 3.On peut concevoir une variante, selon laquelle la direction de l'écoulement dans le canal supplémentaire 8 coricide avec la direction de l'écoulement dans le canal principal 3.
Les barres 7 et 9 des canaux 3 et 8 sont reliées électriquement entre elles (en général, les barres voisines sont raccordées) et sur le secteur 10 de raccordement de ces barres 7 et 9, les courants induits dans les canaux correspondants 3 et 8 sont dirigés en sens inverse. Grâce à ceci, la section transversale du secteur 10 de raccordement des barres 7, 9 peut être plus petite que la section de ces barres 7 et 9 en dehors du secteur 10.
Le raccorcem2nt des barres de toutes les variantes ici possibles permet d'assurer une augnentation de l'affaiblis sent du champ magnétIque dans les canaux, principal et supplémentaires, lorsque la direction d'affaiblissement du champ dans chacun des canaux supplémentaires est identique ou opposée a la direction d'affaiblissement da champ dans le canal voisin.
Le circuit magnétique 1 peut etre réalisé en tôle d'acier magnétique, et les canaux principal 3 et supplémentaires 8 peuvent être métalliques, par exemple, en acier. Le contact des barres 7 et 9 avec le fluide 4 peut être obtenu par un contact avec le canal métallique, par brasage ou soudage, ou en les introduisant directement dans le fluide 4.
On peut prévoir, en variante, la réalisation du circuit magnétique sous la forme de circuits magnétiques séparés 11 (fig.6) et 12, qui sont adjacents chacun au canal principal 3 ou au canal supplémentaire 8.
Afin obtenir dans une pompe une pression dépassant les possibilités, au point de vue pression, d'un canal unique, qui sont limitées par l'induction de saturation du circuit magnétique, il est avantageux de prévoir une variante selon laquelle les canaux principal 3 et supplémentaires 8 communi- quent en série entre eux, comme représenté sur la figure 7, afin de créer un flux unique du fluide transporté et d'exciter une série consécutive de champs magnétiques s1 affaiblis- sant dans la direction de ce flux unique.
Alors, dans les canaux principal 3 et supplémentaires 8 possédant des sections de passage identiques, et par conséquent, des vitesses égales d'écoulement du fluide, selon l'équation (9) les images de l'affaiblissement du champ magnétique dans la direction de l'écoulement du fluide conducteur seront identiques.
Pour entraîneur des liquides électroconducteurs sans avoir recours à un contact électrique entre la barre solide et le fluide transporté, il est avantageux d'utiliser une va riante de pompe analogue à la pompe représentée sur la Fig.2.
Sa particularité réside dans le fait qu'elle comporte une chambre formée par les parois de deux tronçons de tubes disposés l'un dans l'autre : un tronçon interne 14 (Fig.8) et un tronçon externe 15. Une partie 16 de la chambre à son pé trimètre est placée dans l'entrefer du circuit magnétique 1 et sert de canal pour le transport du liquide électroconducteur 4. La partie restante 17 de la chambre se situe en dehors de l'entrefer du circuit magnétique 1 et le liquide é- lectroconducteur U transporté à travers celle-ci sous l'action des forces électromagnétiques excitées dans la partie 16 de la chambre sert de moyen pour fermer le circuit électrique en dehors des limites de l'entrefer du circuit magnétique 1.
La partie du circuit magnétique 1, dans la variante représentée une tige 18,qui qui est fixée à la partie 16 de la chambre se trouvant dans l'entrefer du circuit magnétique 1, est placée dans la cavité du tronçon interne de tube 14 de l'un de ses côtés en bout, pour assurer l'affaiblissement du champ magnétique dans la partie 16 de la chambre depuis l'extrémité de celle-ci oU le circuit magnétiquew la tige 18 est installé à l'intérieur du tronçon interne du tube 14 jusqu'a son autre extrémité.
Des tubulures 19 et 20 d'entrée et de sortie du fluide à entratner sont disposées à des niveaux différents. Dans a variante représentée, la tubulure de sortie 20 est un prolongement de la partie 16 de la chambre qui se trouve dans l'entrefer du circuit magnétique 1, tandis que la tubulure d'entrée 19 est fixée à la partie 17 de la chambre qui se trouve en dehors de ltentrefer, à son niveau inférieur, ce qui assure le déplacement du fluide conducteur 4, au cours de son transport, par tout le volume de la chambre en créant des conditions de remplissage complet de la chambre par le fluide 4 avant le branchement de la pompe, et de vidange de la chambre en vue de l'évacuation du fluide, lorsque la pompe est débranchée de la source de courant alternatif.
Dans le but de réduire la résistance électrique au courant circulant dans le fluide 4 autour de la tige 18 du circuit magnétique 1, la partie 17 de la chambre qui se trouve en dehors de l'entrefer du circuit magnétique 1, peut posséder une section de passage du courant électrique supérieure à celle de la partie 16 de la chambre qui se trouve dans l'entrefer du circuit magnétique 1.
La chambre comportant deux parties 16 et 17 peut être réalisée soit en un matériau conducteur, par exemple, en acier, soit en un matériau isolant, par exemple, en céramique ou en graphite.
Dans le but d'augmenter la pression développée par la pompe en limitant la circulation du fluide 4 transporté, dans le volume même de la cnambre, cette circulation ayant lieu aux limites entre la partie 16 de la chambre, qui est situeedans entrefer du circuit magnétique 1, et la partie 17 de cette chambre, on dispose dans la chambre des cloisons 21 (Fig.9).
Les cloisons 21 sonr realisées sous la forme de plaques disposées en deux rangées et fixées dans chacune des parties 17 de la chambre. situées en dehors de l'entrefer du circuit magnétique 15 de telle maniére que le bord de travail 22 de chaque plaque 21 se trouve Q; la limite entre les parties 16, 17 de la chambre, disposées respectivement dans l'entrefer du circuit magnétique 1 et en dehors de celui-ci.
Les plaques 21 sont montées sur toute la longueur g de la chambre, déterminée par l'équation go2), qui se trouve dans l'entrefer du circuit magnétique 1, perpendiculairement à la direction de l'écoulement du fluide électroconducteur dans la partie 16 de la chambre se trouvant dans l'entrefer du circuit magnétique 1. La surface et ltépaisseur des plaques 21 sont telles qu'elles n'emptchent pas le déplacement du fluide électroconducteur arrivant par la tubulure d'entrée 19 dans le volume de la chambre entre les plaques 21 et dans la partie 16 de la chambre placée dans 11 entrefer du circuit magnétique 1. Les cloisons 21 peuvent de meme que la chambre, être réalisées en matériau soit conducteur soit isolant.
Les capacités d'entraRnement d'un liquide électroconducteur des pompes monophasées décrites (le rendement de la pompe) sont limitées par la section de passage du canal de transport du fluide qui, à son tour, est listée du fait que son accroissement excessif réduit l'efficacité de la pompe.
En effet un accroissement excessif de la hauteur de la section de passage (la dimension dans la direction du champ magnétique dans entrefer duarcuit magnétique) entraîne un aarandissement de l'enroulement d'excitation et -l'accroisse- ment de ses flux magnétiques de dissipation, et un accroissement excessif de la seconde dimension du canal de passage (sa largeur) provoque un écoulement exagéré du courant induit dans le fluide transporté, au-deld des limites de l'entrefer du circuit magnétique du côté de ltextrémité dtentrée du canal en considérant la direction de ltécoulement du fluide.
Le courant qui circule en dehors des limites de l'entrefer du circuit magnétique ne prend pas part â la création de la pression, et ne fait que réduire le rendement de la pompe.
D'autre part, l'utilisation d'une pompe monophasée puissante crée une charge asymétrique des phases de la source de courant triphasé lors de l'alimentation de la pompe.
C'est pourquoi il est raisonnable de prévoir une variante de la pompe, dans laquelle on utilise un circuit magnétique ouvert tripolaire 23 (Fig. 10,11) avec un enroulement d'excitation triphasé 24et dans chaque phase un moyen de bouclage du courant en dehors des limites de l'entrefer du circuit magnétique, sous la forme d'une barre 25 embrassant partiellement la partie 6 du pôle correspondant du circuit magnétique 23 (la partie du pôle 26), qui est adjacente à un canal 27 de passage d'un liquide conducteur du côté de sa sortie en considérant la direction de ltécoulement, le canal 27 ayant une forme cylindrique.Les parties 6 du cir cuit magnétique 23 qui sont adjacentes au canal 27, sont ré parties la circonférence de ce dernier a des distances à peu pr.s anales entre elles, tandis que les barres 25 sont connectées electriquement entre elles. Une telle réalisation de ia pompe permet I1 excitation par chaque phase dans son canal 23 de clamps magnétiques s'affaiblissant, calés l'un par rapport à l'autre dans le temps de 1200.
Lorsque le canal 27 a une forme cylindrique avec une section de passage annulaire, on place dans sa cavité interne un noyau 28 en matériau magnétique.
Dans chaque canal d'une pompe monophasée, ou dans le volume du canal de chaque phase d'une pompe triphasée, est développée une pression qui oscille dans le temps à une fréquence double de celle de l'alimentation de l'enroulement dtexcitation du courant, et la valeur moyenne dans le temps de cette pression est limitée par la saturation du circuit magnétique adjacent au canal.
Dans le but d'accroitre la pression et de la stabili- ser dans le temps, il est avantageux de prévoir une variante de la pompe, comportant, en plus du circuit magnétique tripolaire principal 23 (F4g.12, 13) avec enroulement triphasé d'excitation 24, deux ircuits magnétiques ouverts supplié mentaires, 29, montés le long du canal 27, dotés chacun d'un enroulement d'excitation 30 et dans chaque phase d'une barre 31, qui sert de moyen de bouclage du courant en dehors des linites de entrefer du circuit magnétique 29 et embrasse partiellement la partie corresponaante de ce circuit magné tique 29 (la partie du pôle 32), qui est adjacente au canal 27 du côté de son extrémité de sortie en considérant la direction de l'écoulement.Dans ces conditions, les parties 6 adjacentes au canal 27 dtécoulement du liquide électrocon acteur, sont disposes de la même facon que les mêmes parties O du circuit magnétique principal 23 et ont dans la direction de l1écoulement une longueur égale à celle de ces mêmes parties 6 du circuit magnétique principal 23.L'enroulement d'excitation 30 des circuits magnétiques supplémentaires 29 est raccordé à une source de courant triphasée de telle manière que dans chaque circuit magnétique supplémentaire 29 les phases soient déphasées de 1200 par rapport au circuit magnétique précédent dans la direction de l'écoulement du fluide 23, 29, respectivement, afin de former en concordance une alternance des phases A, B et C sur la circonférence du canal 27 et sur sa longueur (Fig.14) et d'exciter sur la partie du canal 27 (Fig. 12,13) se trouvant entre les pôles 32 du circuit magnétique supplémentaire 29 correspondant, un champ magnétique s'affaiblissant, décalé de 1200 dans le temps par rapport au champ magnétique décroissant du circuit magnétique précédent, selon la direction de l'écoulement du fluide, 32, 29, respectivement.De même que dans la variante précédente la cavité du canal 27 qui a une section annulaire de passage est remplie par un novau 33.
Afin de réduire la consommation de matériaux électrotechniques, et par conséquent la masse de la pompe par unité de puissance développée, il est proposé un mode de réalisation de la pompe dans lequel au moins l'un des secteurs 6 (Fig.2) du circuit magnétique 1, adjacent au canal principal 3 (cru au canal supplémentaire 8 (Fig.6) d'écoulement du liquide électroconducteur) est réalisé sous la forme d'un épanouissement polaire plat 34 (Fig.15). L'épanouissement polaire 34 est situé de façon qu'au moins l'une de ses extrémités, qui est ltextrémité de sortie si l'on considère la direction d'écoulement du fluide 4, dépasse hors du circuit magnétique 1. La valeur des aires des sections transversales des extrémités en saillie qui dépassent dans la direction de l'écrou lement, est telle que dans chaque section est assurée le passage d'un flux magnétique déterminé par la loi indiquée d'affaiblissement de l'induction B du champ magnétique (Fig.
16) sur la longueur Z de l'épanouissement polaire 34. Des épanouissements polaires sont également représentés sur les figures 6, 8, 11 et 12.
Le flux magnétique traversant chaque section transversale des extrémités en saillie de l'épanouissement polaire 34 est trouvé en intégrant la loi indiquée d'affaiblissement du champ magnétique sur la longueur de la partie saillante de itépanouissement polaire 34, à partir de son extrémité jusqutà chaque section étudiée, c'est-à-dire, en intégrant la loi d'affaiblissement de Itinduction B du champ magnétique.
L'aire de la section transversale du circuit magnétique 1 doit avoir une valeur qui assure le passage du flux magnétique complet traversant l'entrefer du circuit magnétique 1, qui est trouvé par intégration de la loi indiquée d'affai b::lissement du champ sur toute la longueur assignée é de l'épanouissement polaire 34, autrement ditS en partant de la valeur moyenne de l'induction BS du champ magnétique dans l'entrefer du circuit magnétique 1 > déterminée par la loi indiquée d'affaiblissement du champ sur la longueur W de 1 t épanouissement polaire.
La direction du mouvement du fluide transporté est indiquée par des flèches sur les figures 1, 2, 5, 6, 7, 8, 9, l 12, 15.
L'entraSnement du liquide électroconducteur 4 dans le canal 3 (Fig.l) de la pompe électromagnétique â induction proposée est obtenu grâce a l'interaction du champ magnétique crée dans l'entrefer du circuit magnétique 1 à l'aide de l'enroulement d'excitation 2 (Fig.2;;), avec le champ magnétique du courant électrique j induit dans le fluide transporté 4 par le champ de l'enroulement d'excitation 2. il résulte d'une telle ïnteraction, dans ltentrefer du circuit magnétique 1, un champ magnétique induit résultant B, s'affaiblissant dans la direction de l'écoulement du fluide 4, grâce a l'installation d'un moyen de bouclage du courant, par lequel le courant induit dans le fluide transporté est bouclé.La pression développée dans le canal 3 est déterminée selon l'expression (7), par le degré d'affaiblissement, dans l'entrefer du circuit magnétique 1, du champ magnéti que induit résultant B, qui à son tour est déterminé par la longueur assignee des tronçons 6 du circuit magnétique 1 adjacents au canal 3. Sous l'effet de Cette pression, le fluide électroconducteur se replace dans le canal 3, comme indiqué par des flèches, avec une vitesse égale à U.
Selon la variante représentee sur la figure 5, 7a pression ce la pompe électromagnétique à induction se développe dans le canal principal 3, comme dans le canal supplémentaire 8. L'interaction électronagnétique qui a lieu dans chacun aes canaux 3 et 8 est analogue à l'interaction qui se produit dans le canal de la pompe selon la variante représentée sur la figure 1. Mais dans les canaux principal 3 et supplemen- taires a l'affaiblissement du champ magnétique, et par conséquent, le développement de la pression et l'écoulement du fluide électroconducteur 4 se produisent en directions opposées.Ceci s'explique du fait que dans les canaux principal 3 et auxiliaires 8, les moyens de bouclage du courant sont réalisés sous la forme de barres 7 et 9 embrassant le circuit magnétique 1 sur des côtés opposés par rapport aux axes lon oitudinaux des canaux.La connexion électrique des barres 7 et 9 avec le tronçon 10 fait que les courants induits dans les canaux principal 3 et auxiliaires 8 sont dirigés en sens inverse sur le tronçon 10 et que le courant résultant dans chaque section transversale de ce tronçon 10 est inférieur au courant passant par les tronçons des barres 7 et 9, non raccordés électriquement, et dépend de la répartition du courant représentée sur la figure 3, dans le sens de la longueur du canal principal 3 et du canal auxiliaire 8, déterminée par la valeur de la longueur assignée
La particularité du fonctionnement de la pompe représentée sur la figure 6 comparée à la pompe qui vient d'e- tre décrite réside dans le fait que les flux magnétiques passant à travers les canaux principal 3 et supplémentaires 8 sont bouclés chacun à travers son circuit magnétique ouvert 11 et 12.
Le onctionnement de a p'M.pe selon la variante de la figure 7 est analogue à celui des ponpes représentées sur iz figure 5 ou 6. La particllarlte de cette pompe réside dans le fait que les canaux principal 3 et supplémentaires 8, communiquant entre eux en série, les pressions développées dans les canaux principal 3 et supplémentaires 8 s'additionnent, et par suite, le fluide alectroconductelwr est entraîné dans un canal continu sous l'action de la pression totale.Pour permettre l'entraînement du liquide électroconducteur en l'absence de contact électrique entre le fluide transporté et les électrodes solides, llenroulement d'excitation 2 (Fig.8) est raccordé a une source de courant alternatif et dans le fluide 4 à entraner, qui remplit les parties 16 et 17 de la chambre, est induit un courant électrique bouclé dans le fluide 4 luimeAme autour de la tige 18 du circuit magnétique 1.
Dans le fluide 4 remplissant la partie 16 de la chambre placée dans 17 entrefer du circuit magnétique 1 est induit un champ magnétique resultant, qui se compose du champ magnétique induit dans l'entrefer par l'enroulement d'excitation 2, et du champ du courant induit dans le fluide transporté 4.
Oc champ magnétique résultant dans l'entrefer du circuit ma gnétique 1 s'affaiblit dans la direction de la tubulure 20 d'évacuation du fluide hors de la chambre. La pression élec tromagnétique développée dans le fluide transporté remplissant la partie 16 de la chambre se trouvant dans ltentrerer du circuit magnétique 1, est déterminée par l'expression (7), et par le degré d'affaiblissement du champ magnétique dans l'entrefer du circuit magnétique. Sous l'action de cette pression le fluide 4 arrivant par la tubulure 19 d'entrée dans la chambre se déplace à travers le volume des parties i7 et 16 de la chambre et est évacué de la partie 16 de la chambre par la tubulure 20 d'évacuation du fluide.
Grâce a l'installation des cloisons 21 å la jonction des parties 16 et 17 (fia.9) de la chambre qui se trouve dans l'entrefer du circuit magnétique 1 et en dehors de celui-ci, on limite la circulation du fluide transporté dans le volume de la chambre même, ce qui permet d'augmenter la pression développée par la pompe, et le fluide transporté 4, arrivant par la tubulure d'entrée 19 se déplace a travers le volume de la partie 17 de la chambre entre les cloisons 21, puis arrive dans la partie 16 de la chambre où il est refoulé par la force électromagnétique dans la tubulure 20 d'évacuation du fluide.
Le fonctionnement de la pompe représentée sur les figures 10 et l1 se déroule de la façon suivante. Lorsque l'enroulement d'excitation 24 est branché sur la source de courant triphasée, dans les pales 26 du circuit magnétique tripolaire sont induits des flux magnétiques OA ÔB > ÔC (fig.
17a) qui varient dans le temps à la fréquence de la source de courant et qui sont décalés dans le temps de 1200 les uns par rapport aux autres.
Dans les entrefers entre les pales 26 (figures 10 et 11) de chacune des phases et dans le noyau interne 28 se produisent des phénomènes électromagnétiques analogues à ceux qui sont présents dans l'entrefer du circuit magnétique 1 de la variante monophasée de la pompe, représentée sur les figures I et 2.Par suite dans ces entrefers sont créés des champs magnétiques qui s'affaiblissent dans la direction de l'écoulement du fluide, à inductions BA, BE > BC (fîg.l7b) d'amplitude égale mais déphasées les unes par rapport aux autres dans le temps de 1200, et sont induits des courants s'affaiblissant dans des directions transversales par rapport à la direction de l'écoulement du fluide ayant des densités JAs jB et jc, également décalés dans le temps de 1200.
Ces courants sont bouclés à travers les barres 25, dont les tronçons se trouvant entre les pâles 26 sont raccordés électriquement entre eux. Etant donné que chaque tronçon de barres 25 est parcouru par les courants de deux phases voisines déphasées l'une par rapport à l'autre dans le temps de 1200, 11 amplitude du courant totale sur ce tronçon est égale à l'amplitude du courant dû au champ d'une seule phase qui passe à travers le fluide transporté. Ceci assure une réduction importante des pertes électriques en puissance dans les barres par rapport à celles de la variante monophasée, de solution technique analogue, de la pompe, représentée sur les figures 1 et 2.D'autre part cela permet d'obtenir un affaiblissement important du champ magnétique dans les entrefers en direction de l'écoulement du fluide, mais cette aug- tentation de l'affaiblissement est inférieure â celle obte- nue dans les variantes représentées sur les figures 5 et 6.
Lors de l'interaction des courants électriques avec le champ magnétique de chacune des phases de la pompe, des forces électromagnétiques sont excitées dans le fluide conduc- teur et le fluide est déplacé dans le canal, dans les directions indiquées par des flèches, assez une vitesse U.
Le travail effectué par chaque circuit magnétique tripolaire supplémentaire 29 (fig.12, 13) de la pompe l a enrou- lement triphasé d'excitation 30 ne diffère en rien du fonc- tionnement de la variante précédente de realisation do la ponte. Cependant la pression développée par chacun des circuits magnétiques -tripolaires 23, 29 a enroulement d'excita- tin triphasé 24, aura. comme on le sait, un caractère pulsatoire dans le temps avec une fréquence double de la fré- sence du courant alimentant l'enroulement d'excitation 242 30. Mais, ce dans chaque circuit magnétique supplémentai- re 29, les phases sont décalées de 120 , comme représenté sur la figure 14, par rapport au circuit magnétique précédent, respectivement, 23, 29, dans la direction de l'écoulement du fluide, il e résulte l'addition dans le temps des pressions pulsatoires développées par chacun des circuits magnétiques tripolaires 23; 29 à enroulement d'excitation tripolaire 24, 30 et à ia sortie de la pompe apparaît une pression électro- magnétique de valeur constante dans le temps.
Le fonctionnement de la variante d la tcroe représentée sur la figure 15 est analogue à celui de la pompe représentée sur les figures 1, 2. Dans ces conditions le flux magnétique, traversant entrefer du circuit magnétique 1, est réparti sur la section de 11 épanouissement polaire 34 selon la loi assignée de répartition du champ magnétique de l'induction
B (fig.16) sur la longueur de l'épanouissement polaire 34.
La construction proposée de la pompe électromagnétique à induction permet d'obtenir dans l'entrefer du circuit gnétique un affaiblissement maximal du champ magnétique dans la direction de l'écoulement du fluide électroconducteur, gracie à l'action des courants induits dans celui-ci, et par conséquent, d'obtenir dans le canal la valeur maximale possible de~la pression. On sait que si l'affaiblissement du champ magnétique dans l'entrefer du circuit magnétique est maxmal, la valeur moyenne de l'induction magnétique B5 (fig.l6) dans cet entrefer sera minimale.Le flux magnétique complet dans 1Pentrefer, lorsque la valeur de augmente selon l'invention > reste à peu près invariable ;la puissance consommée par le canal reste de même a' peu près invariable. Comme, alors la pression développée atteint sa valeur maximale, la puissance mécanique développée, pour des valeurs admissibles de transport du fluide dans le canal, sera également maximale. Grâce à un accroissement substantiel de la puissance développée dans le canal pour une puissance consommée invariable, le rendement de la pompe augmente sensiblement (voir sur la fig.4, l'accroissement du rendement du canal lorsque augmentent les paramètres  et Rem, étant donné que ces paramètres sont proportionnels à la longueur
l ).
Lorsque la longueur augmente selon l'invention, le flux magnétique total dans le circuit magnétique et la puissance consommée par la pompe restent à peu près invariables, par conséquent, la masse du circuit magnétique et de l'enroulement magnétique restent invariables. En résultat, on améliore les indices spécifiques de masse de la pompe (la con sommation de matériaux par unité de puissance développée par la pompe) et les indices d'encombrement spécifiques (la va leur.de la pression par unité de longueur des épanouissements polaires Y , adjacents au canal), grâce a une croissance prédominante de la pression par rapport à la croissance de la longueur g des épanouissements polaires.Un tel accroissement de la pression dans le canal a mesure que ia longueur
t augmente est essentiellement aû a l'augmentation de la résistance inductive interne du fluide transporté remplie sant le canal, ce qui conduit à un rapprochement substantiel des phases de l'induction du champ magnétique et de la densité du courant dans le fluide transporté.
Au cours des essais d'une pompe électromagnétique à induction proposée ayant des épanouissements polaires adjacents au canal sur une longueur W = 150 mm, et comportant une barre de cuivre en qualité de moyen de bouclage du cou- rant, on a obtenu, en agissant sur un alliage liquide de gal- lium et d'indium, avec une pompe alimentée en courant alter- natif a 50 Hz, realisée selon des variantes ayant diverses sections de passage des canaux, une pression maximale de 11 ordre de 8 a 12 kgf/cm ; la vaf-aur maximale du rendement pour de faibles débits était égale a 11 . La valeur de
Figure img00340001

pour les variantes essayées de la pompe était égale à 100 mm, c'est-à-dire que la longueur de l'épanouis- sement polaire l était de 1,5 fois supérieure (car l = 150 mm).
La disposition dans l'entrefer du circuit magnétique ouvert en plus du canal principal de canaux supplémentaires permet d'améliorer encore les indices spécifiques de masse et d'encombrement de la pompe, et en cas de raccordement en série des canaux principal et supplementaires, d'obtenir dans une pompe une pression dépassant les capacités de pression d'une pompe ne confortant qu'un seul canal principal.
Grâce au fait, que les barres des canaux voisins sont con nectees électriquement entre elles, l'intensité du courant diminue dans les tronçons de raccordement des barres, par conséquent, les pertes électriques de puissance dans les barres sont réduites et le renaement de la pompe est encore amélioré.
Au cours des essais de la pompe proposée, dans laquelle étaient prévus, en plus du canal principal, deux canaux supplénentaires communiquant en série avec le canal prince pal et qui agissait sur un alliage de gallium et dtindium, la fréquence du courant du réseau étant égale à 50 Hz, et la loncueur des épanouissements polaires, entre lesquels se trouvait chacun des trois canaux, égale à l = 150 mm, on a pu atteindre une pression de14 kgf/cm. L'accroissement du nombre de canaux supplémentaires communiquant en série permet d'augmenter la pression développée par la pompe.
Grâce à l'utilisation dans la pompe du fluide électroconducteur à entraîner en qualité de moyen pour boucler le courant en dehors des limites de l'entrefer du circuit ma gnétique, il est devenu superflu de mettre le fluide à transporter en contact avec des électrodes solides, ce qui amé- liore sensiblement la fiabilité de fonctionnement de la pompe et élargit son domaine d'application.Il est ainsi devenu possible de réaliser le canal en matériaux céramiques ou autres matériaux non conducteurs. Autre part, la realisation de la pompe selon l'invention permet de déplacer le fluide entraîné dans tout le volume de la chambre de la pompe, ce qui évite la solidification ou l'échaufement exagéré du métal transporté dans la chambre, par exemple au cours du pompage des métaux en fusion, ainsi que le dépit dans la chambre de diverses impuretés provenant du fluide transporte ; enfin, dans la pompe proposée sont créées les conditions indispensables pour le remplissage total de la chambre de la pompe avec du fluide à transporter, avant l'enclenchement de a pompe et la vidange totale du fluide de la chambre après le débranchement de la pompe du réseau d'alimentation.
Rotant donné l'influence de la résistance du fluide transporte remplissant la partie de la chambre oui se trouve en dehors de l'entrefer, sur la valeur du courant électrique circulant a travers le fluide transporté dans la partie de la chambre se trouvant dans l'entrefer du circuit magnétique, la pression développée tne la variante décrite de 12 pompe, pour une longueur g des secteurs du circuit magnétique adjacent au canal, sera quelque peu inférieure à la pression développée dans la variante de la pompe, dans laquelle on utilise une barre en qualité de moyen pour le bouclage du courant.Toutefois, la pression développée dans cette variante pour una valeur assignée de e , est supé- xieure a celle de la technique antérieure, tandis que le domaine d'application de la pompe se trouve substantiellement élargi.
Au cours des essais de la variante de la pompe, dans laquelle on utilise le fluide transporté en qualité de moyen de bouclage du courant, lors du transvasement d'un alliage de gallium et d'indium, la fréquence du réseau étant de 50 Hz et la longueur des épanouissements polaires adjacents à la chambre, de 150 y on a obtenu une pression allant jusqutà 2 kgf/cm.
Grâce à la forme cylindrique du canal de la pompe et à la disposition des secteurs des pales du circuit magnétique tripolaire, à enroulement d'excitation triphase, adjacents au canal, sur la circonférence de celui-ci, et grâce à la connexion électrique entre elles des barres des pales voisins, il est devenu possible de donner an canal de la pompe proposée une section de passage environ trois fois supérieure à celle du canal unique d'une pompe monophasée.
Dans ces conditions on respecte le rapport nécessaire pour obtenir la pression exigée entre la longueur et la largeur du secteur du circuit magnétique adhérant au canal dans chaque pàle du circuit magnétique, se trouvant sur la circonférence du canal. Dans ce cas il n'y a pas dans le fluide transporté d'écoulement exagéré en dehors des limites de l1en- ~rfer dol:: courant qui est boucle à travers ce fluide transporté entre deux sections voisines de jonction des barres, ce qui ne provoque pas de réduction de la pression ni du reniement de la pompe lorsque le débit augmente. Grâce à la réduction des pertes électriques relatives en puissance dans les barres, en comparaison avec celles des pompes monophasées, le rendement total de la pompe augmente.
L'utilisation dans la pompe d'un enroulement d'excita tf3 triphasé permet de charger les phases d'un réseau tri phasé à courant alternatif d'une facon plus uniforme qu'avec l'alimentation d'une pompe monophasée.
Enfin, lorsqu'on utilise un circuit magnétique tripolaire avec un enroulement d'excitation triphasé, on améliore les indices spécifiques d'encombrement et de masse de la pompe.;
Au cours d'essais d'une telle pompe à circuit magnétique tripolaire, ayant un enroulement d'excitation triphasé et un canal de forme cylindrique, dans lesquels on agissait sur un alliage d'indium et de gallium, la fréquence du courant d'alimentation étant égale à 50 Hz et la longueur des épanouissements polaires, 4 = 100 mmf on a atteint une pression maximale de 3 kgf/cm. La valeur de
Figure img00370001

pour la pompe faisant l'objet de la présente invention était alors, de même que la longueur des épanouissements polaires, égale à 100 mm, c'est-a'-dire qu'elle satisfaisait au rapport donnant la valeur minimale de la longueur du secteur du circuit magnétique adjacent au canal
Figure img00370002

100 mm.
Lorsqu'une pompe ayant un canal de forme cylindrique comporte en plus du circuit magnétique principal deux circuits magnétiques tripolaires supplémentaires avec un enroulement d'excitation triphasé placés sur la longueur du canal, et lorsque l'enroulement d'excitation est branché sur une source de courant triphasée de façon que, dans chaque circuit magnétique supplémentaire, les phases soient décalées de 120 par rapport au circuit magnétique précédent, en plus des avantages susmentionnés de la pompe, on obtient un ren dement élevé, une pression dépassant les possibilités d'une pompe à circuit magnétique unique sur la longueur du canal et n pression constante c-ans ie temps 2 la sortie de la pompe, ce qui peut s'avérer indispensable dans de nombreux domaines d'application de la ponte.
a réalisation de toutes les variantes, sans exclusion, ce la Pompe proposée, dans laquelle au moins l'un des secteurs du circuit magnétique adjacent au canal est réalisé sous ia forme d'un épanouissement polaire disposé de manière qu'au moins une de ses extrémités sorte des limites du circuit magnétique, ce qui s'est avéré possible quand ie champ magnétique s'affaiblit dans le canal, procure une amélioratlon substantielle des indices spécifiques de masse de la pope proposée.
Tous les avantages susindiqués permettent en fin de compte d'améliorer l'efficacité de la pompe grâce à un accroissement de ia pression et du rendement, améliorent sa iajilite de fonctionnement et élargissent son domaine d'application.
La pompe peut etre utilisée pour le transvasement des métaux liquides en fusion utilisés comme caloporteurs pour les centrales atomiques, pour les installations nucléaires énergétiques de transport et en métallurgie, pour le transvasement et le dosage des métaux en fusion.

Claims (9)

R E V E N D I C A T I O N S
1 - Pompe électromagnétique à induction comportant un circuit magnétique ouvert, avec un enroulement d'excitation raccordé à une source de courant alternatif, dans l'entrefer duquel se trouve un canal (3) pour le transport d'un liquide électroconducteur, dans lequel est induit un courant, et un moyen (5) pour le bouclage du courant en dehors des limites de i'entrefer du circuit magnétique, en contact électrique avec le fluide transporté et embrassant partiellement le circuit magnétique, caractérisée en ce qu'au moins les secteurs (6) du circuit magnétique (1), adjacents au canal (3) de transport du liquide électroconducteur ont une longueur dans la direction de l'écoulement qui est déterminée par l'expression
Figure img00390001
où 2^ est la conductivité du fluide transporté;; la la perméabilité magnétique du fluide transporté,
uJ la pulsation de la source de courant alternatif
alimentant l'enroulement d'excitation, et assurent l'affaiblissement du champ magnétique dans le canal sur cette longueur P, dans la direction de l'écoule- ment, selon une loi proche de l'exponentielle, jusqu'a une grandeur de champ déterminée par la longueur *
2 - Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen (5) de bouclage du courant en dehors des limites de l'entrefer du circuit magnétique (1) ayant la forme d'une barre, embrassant partiellement le secteur (6) du circuit magnétique adjacent au canal, du coté de la sortie de ce canal, en considérant la direction de l'écoulement, la pompe comporte au moins un canal supplémentaire (8) pour le transport du liquide électroconducteur et des barres supplémentaires (9) en quantité correspondant au nombre de canaux supplémentaires, chaque canal supplémentaire étant monté dans l'entrefer du circuit magnétique, sans recouvrir le ca naS voisin dans la direction du champ magnétique dans l'en- trouer, tandis que les barres supplémentaires (9) entrent en contact électrique avec le fluide (4) dans le canal correspondant et embrassent partiellement le secteur du circuit magnétique adjacent au canal de sorte que la direction de l'écoulement du fluide dans chaque canal supplémentaire est identique ou opposée à celle du canal voisin, les barres des canaux voisins étant reliées électriquement entre elles dans le but d'intensifier l'affaiblissement du champ magnétique dans les canaux principal et supplémentaires > la direction de l'affaiblissement dans chacun des canaux supplémentaires étant, respectivement, identique ou opposée à la direction de l'affaibîissement du champ magnétique dans le canal voisin.
3 - Pompe selon la revendication 2, caractérisée en ce que dans chaque canal supplémentaire le fluide est entraîné dans une direction opposée à la direction de l'écoule- ment dans le canal voisin, les canaux principal (3) et sup tlémentaires (8) communiquant entre eux en série, afin de curer un flux unique du fluide entratne et d'exciter une serie consécutive de champs magnétiques s'affaiblissant dans la direction de ce flux unique.
4 - Pompe selon la revendicat~on 1, caractérisée en ce qu'elle comporte une chambre munie de tubulures (19, 20) d'entrée et de sortie du fluide a transporter, se trouvant à des niveaux différents, et formée par les parois de tron çons de tube (14, 15) disposés l'un dans l'autre, une partie (16) de la chambre, sur son périmètre, étant disposée dans l'entrefer du circuit magnétique et servant de canal pour le transport du liquide électroconducteur, tandis que son autre partie (17) est située en dehors de l'entrefer et le fluide entralné a travers cette partie sous l'action des forces électromagnétiques excitées dans la partie (16) de la chambre se trouvant dans l'entrefer étant un liquide électroconducteur sert de moyen de bouclage du courant en dehors des limi tes de l'entrefer du circuit magnétique (i!, afin d'assurer l'affaiblissement du c:namp magnétique dans la partie (lC) de ia chambre se-trouvant dans l'entrefer du circuit magnétique, depuis l'extrémité de la chambre, ou, å l'intérieur eu troncon interne (14) de tube formant cette chambre, est installé e circuit magnétique, en direction de son autre extrémité.
5 - Pompe selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'une partie (17! de la chambre située en dehors de l'entre- fer cu circuit magnétique est dotée de cloisons (21) installes sur la longueur de la chambre de manière à limiter la circulation du fluide transporté dans le volume meme de la chambre, à la jonction entre la partie (16)de la chambre se trouvant dans l'entrefer et son autre partie (17).
6 - Pompe selon la revendication 5, caractérisée en ce que les cloisons sont réalisées sous forme de plaques (21) installées en deux rangées, perpendiculairement a' la direction de ltecoulement du fluide, dans la partie (16) de la chambre située dans l'entrefer du circuit magnétique, chaque plaque ayant un bord de travail (22) à la jonction entre les parties de la chambre.
7 - Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un circuit magnétique tripolaire ouvert (2s) avec un enroulement d'excitation triphasé et, dans chaque phase, des moyens pour le bouclage du courant en dehors des limites de l'entrefer du circuit magnétique en forme de barres (25) embrassant partiellement la partie correspondante du circuit magnétique adjacente au canal (27) de transport du liquide électroconducteur, du côté de la sortie de ce canal, par rapport à la direction de ltécoulement, le canal (27) lui-meme étant cylindrique et en ce que les parties (6) du circuit magnétique adjacentes à ce canal sont montées sur sa périphérie a des distances à peu près égales l'une de l'autre, tandis que les barres (25) sont reliées électriquement entre elles pour exciter dans le canal des champs magnétiques identiques, s'affaiblissant et décalés l'un par rap port à l'autre dans le temps de 120 C.
8 - Pompe selon la revendication @, caractérisée en ce qu'elle comporte deux circuits macinétiques supplémen taies ouverts (29) disposés sur la longueur du canal (27) de transport du liquide électroconducteur, ces circuits ma r-étiques possédant chacun un enroulement d'excitation tri passe il et pour chaque phase, une barre (31) qui sert de oen de bouclage du courant en dehors des limites de lten trere du circuit magnétique et embrasse partiellement la parte correspondante de ce circuit magnétique adjacent au canal vers sa sortie, par rapport â la direction de l'écoulement, les parties des circuits magnétiques supplémentaires adjacents au canal étant disposes de façon analogue aux parties correspondantes du circuit magnétique principal et avant dans la direction de l'écoulement une longueur égale â celle de ces parties du circuit magnétique principal, tandis que les enroulements (30) d'excitation des circuits ma tiques supplémentaires sont raccordés à une source de curant triphasce ce manier que dans chaque circuit magnétique supplémentaire les phases soient décalées de 1200 par rapport au circuit magnétique précédent dans la direction de l'écoulement afin de former en concordance une alternance de phases sur la circonférence du canal et sur sa longueur et d'exciter sur le secteur du canal, se trouvant entre les poles du circuit magnétique supplémentaire correspondant, un champ magnétique s'affaiblissant, décalé dans le temps de 1200 par rapport au champ magnétique s'affaiblissant du circuit magnétique précédent dans la direction de ltécoulement.
9 - Pompe selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'au moins l'un des secteurs de circuit magnétique adjacent au canal de transport d'un liquide élec troconcucteur (4) a la forme d'un épanouissement polaire (34), dont au moins l'une des extrémités, qui est celle de sortie, par rapport à la direction de l'écoulement du fluide, dépasse du circuit magnétique et en ce que la valeur des aires des sections transversales de la partie en saillie sur sa longueur dans la direction de ltecoulement est telle, que pour chaque section, le passage d'un flux magnétique dans cette section déterminée est assuré par la loi mentionnée d'affaiblissement du champ magnétique sur la longueur de l'épanouissement polaire.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB804621A (en) * 1955-08-29 1958-11-19 Atomic Energy Authority Uk Improvements in or relating to electromagnetic pumps

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