JP2001119921A - Electromagnetic pump - Google Patents

Electromagnetic pump

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JP2001119921A
JP2001119921A JP29878899A JP29878899A JP2001119921A JP 2001119921 A JP2001119921 A JP 2001119921A JP 29878899 A JP29878899 A JP 29878899A JP 29878899 A JP29878899 A JP 29878899A JP 2001119921 A JP2001119921 A JP 2001119921A
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electromagnetic pump, where the unbalances present among its respective phase currents can be reduced. SOLUTION: An electromagnetic pump has a double-cylinder duct with a formed passage 3, for making a conductive fluid flow between an outside duct 2 and an inside duct 1, a plurality of laminated core blocks 4, 7 provided respectively in the outer periphery of the outside duct 2 of the double-cylinder duct and in the inner periphery of the inside duct 1 thereof, and outside- and inside- coils 6, 9 wound respectively in the slots 5, 8 of these laminated core blocks 4, 7 which form a progressive magnetic field in the passage 3 of the conductive fluid existing therein. In the electromagnetic pump, at least one of the outside- and inside-coils 6, 9 has the number of turns with its number of turns present in the outlet-side end portion of the conductive fluid is made small, relative to the number of turns present in the other portion of the conductive fluid.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、導電性流体に外部
から進行磁場を与えて、この導電性流体に誘導電流を誘
起させるとともに、この誘導電流と外部磁場との相互作
用によりポンピング作用を起こさせる三相交流誘導型の
電磁ポンプに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of applying a traveling magnetic field to a conductive fluid from the outside to induce an induced current in the conductive fluid and to generate a pumping action by an interaction between the induced current and an external magnetic field. The present invention relates to a three-phase AC induction type electromagnetic pump.

【0002】[0002]

【従来の技術】三相交流誘導型の電磁ポンプは、三相交
流巻線を電磁ポンプの流れの方向に各相の順に分布させ
て配置し、この三相交流巻線に三相交流電流を流すと、
この電流の流れの方向に進行磁界が発生する。この進行
磁界を導電性流体の存在するダクトの中を通るようにす
ると、フレミングの右手の法則により導電性流体中に電
圧が誘起され、これによって誘導電流が流れる。この誘
導電流と進行磁界の一部の成分とが作用して電磁力とな
り、導電性流体を流すように力を受けることからポンプ
として働く。
2. Description of the Related Art In a three-phase AC induction type electromagnetic pump, three-phase AC windings are arranged in the order of each phase in the flow direction of the electromagnetic pump, and a three-phase AC current is supplied to the three-phase AC windings. When shed,
A traveling magnetic field is generated in the direction of the current flow. When the traveling magnetic field is caused to pass through the duct in which the conductive fluid exists, a voltage is induced in the conductive fluid by Fleming's right-hand rule, and an induced current flows. The induced current and some components of the traveling magnetic field act to generate an electromagnetic force, which acts as a pump because it receives a force to flow a conductive fluid.

【0003】三相交流誘導型の電磁ポンプの一つの方式
としては、アニュラリニア型電磁ポンプがあり、この電
磁ポンプは流路断面が環状であることから、ALIP
(Annular Linear Induction
Pump)と呼ばれ、ダクト構造の信頼性、安全性の
高いことから、近年多く採用されている。
As one type of three-phase AC induction type electromagnetic pump, there is an annular linear type electromagnetic pump.
(Annual Linear Induction
Pump), which is widely used in recent years because of the high reliability and safety of the duct structure.

【0004】上記ALIPの基本的な構造を図7に示
す。この電磁ポンプは矢印で示す例えば液体金属ナトリ
ウムなどの導電性流体を流すために、内側ダクト1およ
び外側ダクト2の同心二重構造により、アニュラス流路
3が形成されている。また、固定子には交流磁場の磁気
回路を構成するため、スロット5を有した鉄心を周方向
に積み重ねた積層鉄心ブロック4が、外側ダクト2の外
側に周方向に複数個配置されている。この場合、積層鉄
心ブロック4は積層面が外側ダクト2に向いており、ス
ロット5が内側に位置するように全体が放射状に設けら
れている。
FIG. 7 shows a basic structure of the ALIP. In this electromagnetic pump, an annulus flow path 3 is formed by a concentric double structure of an inner duct 1 and an outer duct 2 for flowing a conductive fluid such as liquid metal sodium indicated by an arrow. Further, in order to form a magnetic circuit of an AC magnetic field in the stator, a plurality of laminated core blocks 4 in which iron cores having slots 5 are stacked in the circumferential direction are arranged outside the outer duct 2 in the circumferential direction. In this case, the laminated core block 4 has a laminated surface facing the outer duct 2 and is provided radially in its entirety so that the slot 5 is located inside.

【0005】このスロット5内には、リング状の外側コ
イル(固定子コイル)6が巻回されており、この外側コ
イル6は積層鉄心ブロック4の軸方向に多数配置され三
相交流電流が進行磁場を作るように結線されている。そ
して、内側ダクト1の内部は磁気回路を構成するための
積層鉄心ブロック7が収納されている。これにより、導
電性流体は入口部から電磁ポンプ内に入り、アニュラス
流路3を流れながら電圧が誘起されて出口部から送出さ
れる。一方、内部の寸法が大きい場合には、積層鉄心ブ
ロック7内部にスロットを設け、このスロット内に内側
コイルを巻回配置して効率よく吐出圧を得られるように
したダブルステータ方式の電磁ポンプもある。
[0005] A ring-shaped outer coil (stator coil) 6 is wound in the slot 5, and a large number of the outer coils 6 are arranged in the axial direction of the laminated core block 4 so that a three-phase alternating current flows. Wired to create a magnetic field. The inside of the inner duct 1 houses a laminated core block 7 for constituting a magnetic circuit. As a result, the conductive fluid enters the electromagnetic pump from the inlet, and a voltage is induced while flowing through the annulus flow path 3 to be sent out from the outlet. On the other hand, when the internal dimensions are large, there is also a double stator type electromagnetic pump in which a slot is provided inside the laminated core block 7 and an inner coil is wound around the slot so that the discharge pressure can be obtained efficiently. is there.

【0006】ところで、上記ALIPにおけるU,V,
Wの三相コイルには、同一の電流量が流れる回路となっ
ているが、仮に、最も電流が流せないコイルのリミット
を超える電流を流してしまうと、その部分のコイルの抵
抗損が設計値より増加することになってコイルが発熱
し、許容温度を超えて絶縁が破壊されてしまい、コイル
が短絡し、装置の運転が不可能になるという重大な問題
が生じる。そのため、3相のうち、最も電流が流せない
相の電流をリミットとして電流を流すことになる。
[0006] By the way, U, V,
The same amount of current flows through the three-phase coil of W, but if a current that exceeds the limit of the coil through which the most current cannot flow is passed, the resistance loss of the coil in that part will be the design value. As the temperature increases, the coil generates heat, and the insulation is destroyed beyond the allowable temperature. This causes a serious problem that the coil is short-circuited and the device cannot be operated. Therefore, the current flows with the current of the phase through which the current cannot flow most among the three phases as a limit.

【0007】しかし、逆に、電流を流さなければならな
いところにも上記リミットにより電流が定格より流せな
くなるので、装置の定格運転ができなくなってしまうと
いう問題が生じる。よって、通常の設計では、このU,
V,Wの相電流の設計値が略同じになるように設計され
ている。
[0007] However, conversely, the above-mentioned limit makes it impossible to flow the current from the rated value even where the current needs to flow, thereby causing a problem that the rated operation of the device cannot be performed. Therefore, in a normal design, this U,
It is designed so that the design values of the V and W phase currents are substantially the same.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した電
磁ポンプでは、従来の電気機器に比べ、U,V,Wの相
間の電流アンバランスが大きくなる。このように相間の
電流アンバランスが大きくなると、最も電流が流せない
コイルによって運転電流が制限されてしまい、他の相の
電流をより流さなければならないところに少ない電流し
か流せなくなるという、不具合を生じることになる。
However, in the above-described electromagnetic pump, the current imbalance between the U, V, and W phases is larger than that of conventional electric equipment. When the current imbalance between the phases becomes large in this way, the operation current is limited by the coil that can not flow the current most, and a problem occurs that a small current can be flowed to a place where the current of the other phase needs to flow more. Will be.

【0009】また、大型の電磁ポンプになると、定格電
圧が大きくなり過ぎないように同相内で並列回路数を多
くする必要がある。ここで、同相コイルを並列回路にす
る場合、単純に並列接続すると、並列回路間の電流アン
バランスが大きくなり、このことも機器の性能上および
信頼性上、問題となってしまう。
Further, in the case of a large electromagnetic pump, it is necessary to increase the number of parallel circuits in the same phase so that the rated voltage does not become too large. Here, when the in-phase coils are formed into a parallel circuit, simply connecting them in parallel increases the current imbalance between the parallel circuits, which also causes problems in the performance and reliability of the device.

【0010】そこで、本発明は上記事情を考慮してなさ
れたもので、各相の相間電流アンバランスを小さくする
ことのできる電磁ポンプを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an electromagnetic pump capable of reducing the inter-phase current imbalance of each phase.

【0011】また、本発明の他の目的は、同相コイルを
並列回路にする場合、その並列回路間の電流アンバラン
スを小さくすることのできる電磁ポンプを提供すること
にある。
Another object of the present invention is to provide an electromagnetic pump which can reduce the current imbalance between the parallel circuits when the in-phase coils are formed in a parallel circuit.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項1記載の発明では、外側ダクトと内側ダ
クトとの間に導電性流体を流す流路が形成された二重円
筒ダクトと、この二重円筒ダクトの外側ダクトの外周と
内側ダクトの内周にそれぞれ配置した複数の積層鉄心ブ
ロックと、これら積層鉄心ブロックのスロットにそれぞ
れ巻回され上記導電性流体が存在する上記流路に進行磁
場を作る外側コイルおよび内側コイルとを備えた電磁ポ
ンプにおいて、上記外側コイルおよび上記内側コイルの
少なくとも一方のコイルの上記導電性流体の出口側端部
における巻数を相対的に少なくしたことを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a double cylindrical duct in which a flow path for flowing a conductive fluid is formed between an outer duct and an inner duct. And a plurality of laminated core blocks arranged on the outer periphery of the outer duct and the inner periphery of the inner duct of the double-cylindrical duct, and the flow path in which the conductive fluid is wound around the slots of the laminated core blocks, respectively. In the electromagnetic pump having an outer coil and an inner coil for generating a traveling magnetic field, the number of turns at the outlet end of the conductive fluid of at least one of the outer coil and the inner coil is relatively reduced. Features.

【0013】請求項1記載の発明によれば、外側コイル
および内側コイルの少くとも一方のコイルの導電性流体
の出口側端部における巻数を相対的に少なくしたことに
より、U,V,Wの相間電流のアンバランスが減少す
る。
According to the first aspect of the present invention, at least one of the outer coil and the inner coil has a relatively small number of turns at the outlet end of the conductive fluid, so that the U, V, and W coils have a smaller number of turns. The imbalance of the interphase current is reduced.

【0014】請求項2記載の発明では、請求項1記載の
電磁ポンプにおいて、外側コイルおよび内側コイルの少
なくとも一方のコイルにおいて、導電性流体の出口側端
部のコイルから上流側複数個目のコイルの巻数を、その
コイルより出口側に設けられたコイルの巻数より少なく
したことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the electromagnetic pump according to the first aspect, in at least one of the outer coil and the inner coil, a plurality of coils on the upstream side from the coil at the end of the conductive fluid at the outlet side. Is smaller than the number of turns of the coil provided on the outlet side of the coil.

【0015】請求項2記載の発明によれば、導電性流体
の出口側端部のコイルから上流側複数個目のコイルの巻
数を、そのコイルより出口側に設けられたコイルの巻数
より少なくしたことにより、U,V,Wの相間電流のア
ンバランスが減少する。
According to the second aspect of the present invention, the number of turns of the plurality of coils on the upstream side from the coil at the end of the conductive fluid outlet is smaller than the number of turns of the coil provided on the outlet side of the coil. Thus, the imbalance of the U, V, and W interphase currents is reduced.

【0016】請求項3記載の発明では、請求項1または
2記載の電磁ポンプにおいて、外側コイルおよび内側コ
イルの少なくとも一方の同相コイルを1つおき以上離れ
たコイルと接続するとともに、上記同相コイルを数グル
ープに分割して電気回路を構成したことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the electromagnetic pump according to the first or second aspect, at least one of the in-phase coils of the outer coil and the inner coil is connected to every other coil or more, and the in-phase coil is connected to the other coil. The electric circuit is characterized by being divided into several groups.

【0017】請求項3記載の発明によれば、一番近い同
相コイルと接続を行わず、同相コイルの一つおき以上離
れたコイルと接続を行い、並列回路を構成することによ
り、相電流アンバランスが減少する。
According to the third aspect of the present invention, the phase current is not connected to the closest in-phase coil, but connected to every other coil of the in-phase coil at least every other coil to form a parallel circuit. Balance is reduced.

【0018】請求項4記載の発明では、請求項1ないし
3のいずれかに記載の電磁ポンプにおいて、同相コイル
で並列回路を構成する場合、この並列回路の数のコイル
を一つのグループとして、第1グループの同順のコイル
と第2グループのコイルの逆順にしたものとを接続し、
この第2グループの同順のコイルと第3グループのコイ
ルの逆順にしたものとを接続するように、この規則性に
従って上記同相コイルを順次並列に接続したことを特徴
とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the electromagnetic pump according to any one of the first to third aspects, when a parallel circuit is formed by the in-phase coils, the coils of the number of the parallel circuits are grouped into one group. Connect one group of coils in the same order and the second group of coils in reverse order,
The in-phase coils are sequentially connected in parallel according to this regularity so as to connect the coils of the second group in the same order and the coils of the third group in the reverse order.

【0019】請求項4記載の発明によれば、第1グルー
プの同順のコイルと第2グループのコイルの逆順にした
ものとを接続し、この第2グループの同順のコイルと第
3グループのコイルの逆順にしたものとを接続するよう
に、この規則性に従って上記同相コイルを順次並列に接
続したことにより、相電流アンバランスが減少する。
According to the fourth aspect of the present invention, the same-order coils of the first group and the reverse-ordered coils of the second group are connected, and the same-order coils of the second group and the third group are connected. By connecting the in-phase coils in parallel according to this regularity so as to connect the coils in reverse order, the phase current imbalance is reduced.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面お
よび表に基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings and tables.

【0021】図1は本発明に係る電磁ポンプの第1実施
形態のコイル配置関係を示す断面構成図である。なお、
従来の構成と同一または対応する部分には同一の符号を
用いて説明する。また、本発明の各実施形態において適
用するダブルステータ型ALIPは、図2および図3に
示すように構成されている。
FIG. 1 is a sectional view showing the arrangement of coils in a first embodiment of the electromagnetic pump according to the present invention. In addition,
Parts that are the same as or correspond to those of the conventional configuration will be described using the same reference numerals. The double stator ALIP applied in each embodiment of the present invention is configured as shown in FIGS.

【0022】すなわち、図2および図3において、同心
二重管構造である内側ダクト1および外側ダクト2から
なる二重円筒ダクトにより導電性流体としてのナトリウ
ムを流すためのアニュラス流路3が形成されている。ま
た、固定子(ステータ)には交流磁場の磁気回路を構成
するため、スロット5を設けた鉄心を周方向に積み重ね
た積層鉄心ブロック4が、外側ダクト2の外側に周方向
に複数個配置されている。この場合、積層鉄心ブロック
4は積層面が外側ダクト2に向いており、スロット5が
内側に位置するように全体が設けられている。
That is, in FIGS. 2 and 3, an annular channel 3 for flowing sodium as a conductive fluid is formed by a double cylindrical duct having an inner duct 1 and an outer duct 2 having a concentric double pipe structure. ing. In order to form a magnetic circuit of an alternating magnetic field in the stator (stator), a plurality of laminated core blocks 4 in which iron cores provided with slots 5 are stacked in the circumferential direction are arranged outside the outer duct 2 in the circumferential direction. ing. In this case, the laminated core block 4 is entirely provided so that the laminated surface faces the outer duct 2 and the slot 5 is located inside.

【0023】このスロット5内には、リング状の外側コ
イル6が巻回されており、この外側コイル6は軸方向に
多数配置され三相交流電流が進行磁場を作るように結線
されている。そして、内側ダクト1の内部には磁気回路
を構成するための積層鉄心ブロック7が収納され、この
積層鉄心ブロック7にはスロット8が設けられ、このス
ロット8内に内側コイル9を巻回配置して効率よく導電
性流体の吐出圧を得るようにしている。このように構成
された電磁ポンプはフレーム10により包囲されてい
る。これにより、導電性流体は入口部から電磁ポンプ内
に入り、アニュラス流路3を流れながら電圧が誘起され
て出口部から送出される。
Inside this slot 5, a ring-shaped outer coil 6 is wound. A number of such outer coils 6 are arranged in the axial direction and are connected so that a three-phase alternating current creates a traveling magnetic field. A laminated core block 7 for constituting a magnetic circuit is housed inside the inner duct 1, and a slot 8 is provided in the laminated core block 7, and an inner coil 9 is wound and arranged in the slot 8. Thus, the discharge pressure of the conductive fluid is efficiently obtained. The electromagnetic pump configured as described above is surrounded by the frame 10. As a result, the conductive fluid enters the electromagnetic pump from the inlet, and a voltage is induced while flowing through the annulus flow path 3 to be sent out from the outlet.

【0024】図1は本発明に係る電磁ポンプの第1実施
形態のコイル配置関係を示す断面構成図である。この第
1実施形態としては、例えばコイル相数が84個の場合
の例を示している。そして、理解し易くするため、外側
コイル6または内側コイル9の少なくとも一方のコイル
には、導電性流体の入口側からa−1,a−2,…、出
口側端部コイルはa−84というようなコイル番号を付
してある。
FIG. 1 is a sectional view showing the arrangement of coils in a first embodiment of the electromagnetic pump according to the present invention. The first embodiment shows an example in which the number of coil phases is 84, for example. In order to facilitate understanding, at least one of the outer coil 6 and the inner coil 9 is a-1, a-2,... From the conductive fluid inlet side, and the outlet side end coil is a-84. Such coil numbers are given.

【0025】図1において、コイルa−1はU相、コイ
ルa−2はU相、コイルa−3は−W相となっている。
コイル相が、U,V,Wの3つではなく、マイナス方向
も含めた6つに分類しているのは、3つに分類したもの
は隣りの相が120°位相がずれているのに対し、6つ
に分類したものでは位相が60°とずれを小さくするこ
とができ、進行磁場の流れを円滑にすることができるよ
うにしたためである。ここで、コイルa−1,コイルa
−2のように同相になり並んでいるものを相帯という。
In FIG. 1, coil a-1 has a U phase, coil a-2 has a U phase, and coil a-3 has a -W phase.
The coil phases are classified into six, including the negative direction, instead of three, U, V, and W. The three phases are different even though the adjacent phases are out of phase by 120 °. On the other hand, in the case of the six classifications, the phase can be reduced as small as 60 °, and the flow of the traveling magnetic field can be made smooth. Here, coil a-1, coil a
Those in line with each other, such as -2, are called phase zones.

【0026】第1実施形態では、コイルa−1からコイ
ルa−80まではコイル巻数は32ターンで、コイルa
−81のコイル巻数は16ターン、コイルa−82のコ
イル巻数は20ターン、コイルa−83,a−84は1
6ターンと出口側のコイルの巻数を不均一に減らしてい
る。
In the first embodiment, the coil a-1 to the coil a-80 has a coil winding number of 32 turns, and the coil a-1
The coil turns of -81 are 16 turns, the coil turns of coil a-82 are 20 turns, and the coils a-83 and a-84 are 1 turn.
The number of turns of the coil on the exit side for six turns is reduced unevenly.

【0027】すなわち、第1実施形態では、出口から最
初の相帯のコイル巻数を全体のコイル巻数の50%に減
少させるとともに、2番目の相帯のコイル巻数を全体の
コイル巻数の50%,62.5%にそれぞれ減少させて
いる。
That is, in the first embodiment, the number of coil turns of the first phase band from the outlet is reduced to 50% of the total number of coil turns, and the number of coil turns of the second phase band is reduced to 50% of the total number of coil turns. 62.5% respectively.

【0028】このように、出口側のみコイル巻数を不均
一に減少させると、表1に示すように相電流のアンバラ
ンスが全て同じターン数でコイルを巻いた場合に比べ、
電流アンバランスが12.3%から1.9%に減少して
いることが判る。
As described above, when the number of turns of the coil is reduced nonuniformly only on the outlet side, as shown in Table 1, the unbalance of the phase currents is smaller than when the coils are all wound with the same number of turns.
It can be seen that the current imbalance has decreased from 12.3% to 1.9%.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】なお、この場合、出口から最初の相帯のコ
イル巻数を全体のコイル巻数の40〜60%に減少させ
るとともに、2番目の相帯のコイル巻数を全体のコイル
巻数の50〜70%に減少させるようにしても同様の結
果が得られた。
In this case, the number of coil turns of the first phase band from the outlet is reduced to 40 to 60% of the total number of coil turns, and the number of coil turns of the second phase band is reduced to 50 to 70% of the total number of coil turns. The same result was obtained even if the value was decreased.

【0031】このように第1実施形態によれば、コイル
の導電性流体の出口側端部における巻数を相対的に少な
くし、また導電性流体の出口側端部のコイルから複数個
目のコイルの巻数を、そのコイルより出口側に設けられ
たコイルの巻数より少なくしたことにより、U,V,W
の相間電流アンバランスを小さくした電磁ポンプを提供
することができる。
As described above, according to the first embodiment, the number of turns of the coil at the end of the conductive fluid at the outlet side is relatively reduced, and a plurality of coils from the coil at the end of the conductive fluid at the outlet side are formed. Is smaller than the number of turns of the coil provided on the outlet side of the coil, so that U, V, W
And an electromagnetic pump in which the inter-phase current imbalance is reduced.

【0032】図4は本発明に係る電磁ポンプの第2実施
形態を示すコイルの接続図、図5は第2実施形態におい
て各コイルの誘起電圧を示すグラフ、図6は図5におけ
る各コイルの誘起電圧を解析するための説明図である。
FIG. 4 is a coil connection diagram showing a second embodiment of the electromagnetic pump according to the present invention, FIG. 5 is a graph showing the induced voltage of each coil in the second embodiment, and FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram for analyzing an induced voltage.

【0033】電磁ポンプの定格電流が大きくなると、電
源電圧が大きくなるため、相間電圧を下げるために、同
相は並列回路にしており、この第2実施形態では、コイ
ル総数が84個の場合を示し、図4に示すように同相の
コイルの内、7個のコイルを直列接続したものを並列接
続している。
When the rated current of the electromagnetic pump increases, the power supply voltage increases. Therefore, in order to reduce the inter-phase voltage, the in-phase is a parallel circuit. In the second embodiment, the case where the total number of coils is 84 is shown. As shown in FIG. 4, among coils having the same phase, seven coils connected in series are connected in parallel.

【0034】これは、シミュレーションにより、各相の
誘起電圧は、図5に示すように波を打ったようになって
おり、しかも入口側より出口側の方が、その誘起電圧の
うねりが大きくなっていることが判る。
According to the simulation, the induced voltage of each phase is wavy as shown in FIG. 5, and the undulation of the induced voltage is larger on the outlet side than on the inlet side. You can see that

【0035】この各相における各コイルの誘起電圧は、
図6に従って次のように解析することができる。すなわ
ち、k点の導電性流体としてのナトリウムに誘起される
電圧Vkは、固定子(ステータ)のコイル電流Is1〜
Isnによって作られる電圧Vs
The induced voltage of each coil in each phase is
It can be analyzed as follows according to FIG. That is, the voltage Vk induced in sodium as the conductive fluid at the k point is equal to the coil current Is1 of the stator (stator).
The voltage Vs created by Isn

【数1】 ナトリウムの誘起電流If1〜Ifmによって作られる
電圧Vf
(Equation 1) Voltage Vf generated by induced currents If1 to Ifm of sodium

【数2】 であるので、両者の和をとって(Equation 2) So, take the sum of the two

【数3】 となる。(Equation 3) Becomes

【0036】ここで、係数(インピーダンス)Zkn,
Zkmは、
Here, the coefficient (impedance) Zkn,
Zkm is

【数4】 (Equation 4)

【数5】 ここで、式(4),(5)において、cは係数、vkは
ナトリウムの流速、Bskn,Bfkmはk点に作る磁
場、Φskn,Φfkmは入口側遠方よりk点までに作
る全磁束量である。
(Equation 5) Here, in Equations (4) and (5), c is a coefficient, vk is a flow rate of sodium, Bskn and Bfkm are magnetic fields created at point k, and Φskn and Φfkm are total magnetic fluxes created from a point far from the entrance side to point k. is there.

【0037】k点に流れるナトリウムの誘起電流Ifk
は、その場所に誘起される電圧Vk、つまり(3)式
と、ナトリウムの回路抵抗(ALIPの場合、ナトリウ
ム層メッシュ幅でダクト一周分の抵抗)Rfにより、
Induced current Ifk of sodium flowing at point k
Is given by the voltage Vk induced at the location, that is, the equation (3), and the circuit resistance of sodium (for ALIP, the resistance of one round of the duct with the sodium layer mesh width) Rf

【数6】 よって、(3)式と(6)式とを等しいとおいて、(Equation 6) Therefore, assuming that equations (3) and (6) are equal,

【数7】 (Equation 7)

【数8】 k点の係数(インピーダンス)Zkk=Rf−Zkkと
書き直すと、
(Equation 8) By rewriting the coefficient (impedance) Zkk = Rf-Zkk at the k point,

【数9】 という式ができる。この式(9)はナトリウムのk点の
式であるので、ナトリウムのメッシュ分割数M個の式
(9)ができる。したがって、固定子(ステータ)のコ
イル電流Isnは判っているので、未知数であるナトリ
ウムの誘起電流If1〜IfmのM個の式(9)ができ
ることから、M連の連立方程式を解けば、軸方向全ての
場所でのナトリウムの誘起電流If1〜Ifmが判る。
(Equation 9) The formula is as follows. Since this equation (9) is an equation for the k-point of sodium, the equation (9) having the number M of sodium mesh divisions can be obtained. Therefore, since the coil current Isn of the stator (stator) is known, M equations (9) of the induced currents If1 to Ifm of sodium, which are unknowns, can be obtained. The induced currents If1 to Ifm of sodium at all places are known.

【0038】このナトリウムの誘起電流If1〜Ifm
が判れば、ナトリウムの各点の磁束密度Bkが判る。こ
の磁束密度Bkが判れば、入口側より遠方からk点まで
の全磁束量Φfkが判る。したがって、全磁束量Φfk
が判れば、固定子(ステータ)の各コイルに誘起する電
圧が判ることとなる。
The sodium induced currents If1 to Ifm
, The magnetic flux density Bk at each point of sodium can be determined. If the magnetic flux density Bk is known, the total magnetic flux amount Φfk from the far side from the entrance side to the point k can be known. Therefore, the total magnetic flux amount Φfk
, The voltage induced in each coil of the stator (stator) is known.

【0039】次に、U,V,Wの同相コイルを導電性流
体入口からa−1,a−2,a−3,a−4、a−5,
a−6、…と番号を付したとき、例えば同相コイルで4
並列回路を構成する場合、そのコイル接続方法について
説明する。
Next, U, V, and W in-phase coils are connected from the conductive fluid inlet to a-1, a-2, a-3, a-4, a-5, and a-5.
a-6,..., for example, 4
When a parallel circuit is configured, a method of connecting the coils will be described.

【0040】U相は第1グループをコイルa−1,a−
2,a−7,a−8とする。そうすると、次の4つの第
2グループはコイルa−13,a−14,a−19,a
−20となる。コイルa−1とa−20、コイルa−2
とa−19、コイルa−7とa−14、コイルa−8と
a−13をそれぞれ接続する。さらに次の4つの第3グ
ループはコイルa−25,a−26,a−31,a−3
2となる。コイルa−13とa−32、コイルa−14
とa−31、コイルa−19とa−26、コイルa−2
0とa−25をそれぞれ接続する。
In the U-phase, the first group includes coils a-1, a-
2, a-7 and a-8. Then, the next four second groups are coils a-13, a-14, a-19, a
−20. Coil a-1 and a-20, Coil a-2
And a-19, coils a-7 and a-14, and coils a-8 and a-13, respectively. The next four third groups are coils a-25, a-26, a-31, and a-3.
It becomes 2. Coil a-13 and a-32, Coil a-14
And a-31, coils a-19 and a-26, and coil a-2
0 and a-25 are connected respectively.

【0041】したがって、並列回路の数のコイルを1グ
ループとして、第1グループの同順のコイルと、第2グ
ループのコイルを逆順にしたものとを接続し、第2グル
ープのコイルの同順と第3グループのコイルの逆順にし
たものを接続していくといったように、この規則性に従
って同相コイルを順次並列に接続する。
Accordingly, the coils in the same order of the first group and the coils in the reverse order of the coils of the second group are connected to each other, with the coils of the number of the parallel circuits as one group, and the coils of the second group are arranged in the same order. In-phase coils are sequentially connected in parallel according to this regularity, such as connecting coils in the reverse order of the third group.

【0042】よって、同相コイル内で、単純に順番にコ
イルを接続していくのではなく、図4および図5に示す
ように同相コイルを接続すると、直列に接続する7個の
コイルの誘起電圧の合計が略同じになる。
Therefore, instead of simply connecting the coils in order in the in-phase coil, when the in-phase coils are connected as shown in FIGS. 4 and 5, the induced voltages of the seven coils connected in series are connected. Are approximately the same.

【0043】[0043]

【表2】 [Table 2]

【0044】上記のようにコイルを接続すると、表2に
示すように、コイルの相電流アンバランスが、単純接続
の場合、54.1%であったものが、第2実施形態では
1.9%と非常に小さくなることが判る。
When the coils are connected as described above, as shown in Table 2, the phase current imbalance of the coils is 54.1% in the simple connection, but is 1.9 in the second embodiment. %, Which is very small.

【0045】このように本実施形態によれば、同相コイ
ルを1つおき以上離れたコイルと接続するとともに、同
相コイルを数グループに分割して電気回路を構成し、つ
まり並列回路の数のコイルを1グループとして、第1グ
ループの同順のコイルと、第2グループのコイルを逆順
にしたものとを接続し、第2グループのコイルの同順と
第3グループのコイルの逆順にしたものを接続していく
といったように、この規則性に従って同相コイルを順次
並列に接続することにより、U,V,W相内でコイルを
並列接続行う場合、相電流アンバランスが小さくなり、
各コイルに略同じ電流を流すことができるようになる。
これにより、効率よく運転可能な電磁ポンプを提供する
ことができる。
As described above, according to the present embodiment, an in-phase coil is connected to every other coil at least every other coil, and the in-phase coil is divided into several groups to form an electric circuit. As a group, the coils of the same order in the first group and the coils of the second group in reverse order are connected, and the coils of the same order in the second group and the reverse order of the coils in the third group are connected. By sequentially connecting the in-phase coils in parallel according to this regularity, such as connecting them, when the coils are connected in parallel in the U, V, and W phases, the phase current imbalance becomes small,
Approximately the same current can flow through each coil.
Thereby, an electromagnetic pump that can be operated efficiently can be provided.

【0046】なお、前記第1および第2実施形態を組み
合わせることにより、電流アンバランスが一段と小さい
電磁ポンプを提供することができる。
By combining the first and second embodiments, it is possible to provide an electromagnetic pump having a much smaller current imbalance.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上説明したように請求項1および2記
載の発明によれば、外側コイルおよび内側コイルの少な
くとも一方のコイルの導電性流体の出口側端部における
巻数を相対的に少なくしたり、導電性流体の出口側端部
のコイルから上流側複数個目のコイルの巻数を、そのコ
イルより出口側に設けられたコイルの巻数より少なくし
たことにより、U,V,Wの相間電流アンバランスを小
さくすることができる電磁ポンプを実現可能となる、す
なわち、各コイルに略同じ電流を流すことができ、効率
よく運転可能な電磁ポンプを提供することができる。
As described above, according to the first and second aspects of the present invention, the number of turns of the conductive fluid of at least one of the outer coil and the inner coil at the outlet end of the conductive fluid can be relatively reduced. By making the number of turns of a plurality of coils upstream from the coil at the end of the conductive fluid outlet side smaller than the number of turns of the coil provided on the outlet side from the coil, the U, V, and W interphase current amps are reduced. It is possible to realize an electromagnetic pump capable of reducing the balance, that is, it is possible to supply an approximately identical current to each coil and to provide an electromagnetic pump that can operate efficiently.

【0048】請求項3記載の発明によれば、外側コイル
および内側コイルの少なくとも一方の同相コイルを1つ
おき以上離れたコイルと接続するとともに、同相コイル
を数グループに分割して電気回路を構成したことで、
U,V,W内でコイルを並列接続する場合、相電流アン
バランスが小さくなり、各コイルに略同じ電流を流すこ
とができ、効率よく運転可能な電磁ポンプを提供するこ
とができる。
According to the third aspect of the present invention, at least one in-phase coil of the outer coil and the inner coil is connected to every other coil or more, and the in-phase coil is divided into several groups to form an electric circuit. By doing
When the coils are connected in parallel in U, V, and W, the phase current imbalance is reduced, and approximately the same current can be supplied to each coil, so that an electromagnetic pump that can operate efficiently can be provided.

【0049】請求項4記載の発明によれば、第1グルー
プの同順のコイルと第2グループのコイルの逆順にした
ものとを接続し、この第2グループの同順のコイルと第
3グループのコイルの逆順にしたものとを接続するよう
に、この規則性に従って同相コイルを順次並列に接続し
たことにより、U,V,W内でコイルを並列接続行う場
合、相電流アンバランスが小さくなり、各コイルに略同
じ電流を流すことができ、効率よく運転可能な電磁ポン
プを提供することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the same-order coils of the first group and the reverse order of the coils of the second group are connected, and the same-order coils of the second group and the third group are connected. By connecting the in-phase coils in parallel according to this regularity so as to connect the coils in reverse order, the phase current imbalance is reduced when the coils are connected in parallel in U, V, and W. In addition, it is possible to provide an electromagnetic pump that can supply substantially the same current to each coil and can operate efficiently.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る電磁ポンプの第1実施形態のコイ
ル配置関係を示す断面構成図。
FIG. 1 is a sectional configuration diagram showing a coil arrangement relationship of a first embodiment of an electromagnetic pump according to the present invention.

【図2】本発明の各実施形態で適用するダブルステータ
型ALIPを示す断面図。
FIG. 2 is a sectional view showing a double stator type ALIP applied in each embodiment of the present invention.

【図3】図2のA−A線における拡大断面図。FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along line AA of FIG. 2;

【図4】本発明に係る電磁ポンプの第2実施形態を示す
コイルの接続図。
FIG. 4 is a connection diagram of coils showing a second embodiment of the electromagnetic pump according to the present invention.

【図5】第2実施形態において各コイルの誘起電圧を示
すグラフ。
FIG. 5 is a graph showing an induced voltage of each coil in the second embodiment.

【図6】図5における各コイルの誘起電圧を解析するた
めの説明図。
FIG. 6 is an explanatory diagram for analyzing an induced voltage of each coil in FIG. 5;

【図7】従来の電磁ポンプの内部構造を示す斜視図。FIG. 7 is a perspective view showing the internal structure of a conventional electromagnetic pump.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 内側ダクト 2 外側ダクト 3 アニュラス流路 4 積層鉄心ブロック 5 スロット 6 外側コイル 7 積層鉄心ブロック 8 スロット 9 内側コイル 10 フレーム REFERENCE SIGNS LIST 1 inner duct 2 outer duct 3 annulus flow path 4 laminated core block 5 slot 6 outer coil 7 laminated core block 8 slot 9 inner coil 10 frame

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外側ダクトと内側ダクトとの間に導電性
流体を流す流路が形成された二重円筒ダクトと、この二
重円筒ダクトの外側ダクトの外周と内側ダクトの内周に
それぞれ配置した複数の積層鉄心ブロックと、これら積
層鉄心ブロックのスロットにそれぞれ巻回され上記導電
性流体が存在する上記流路に進行磁場を作る外側コイル
および内側コイルとを備えた電磁ポンプにおいて、上記
外側コイルおよび上記内側コイルの少なくとも一方のコ
イルの上記導電性流体の出口側端部における巻数を相対
的に少なくしたことを特徴とする電磁ポンプ。
1. A double cylindrical duct in which a flow path for flowing a conductive fluid is formed between an outer duct and an inner duct, and arranged on the outer circumference of the outer duct and the inner circumference of the inner duct of the double cylindrical duct. A plurality of laminated core blocks, and an outer coil and an inner coil each wound around a slot of the laminated core block and creating a traveling magnetic field in the flow path in which the conductive fluid is present. An electromagnetic pump, wherein the number of turns of at least one of the inner coils at the outlet end of the conductive fluid is relatively reduced.
【請求項2】 請求項1記載の電磁ポンプにおいて、外
側コイルおよび内側コイルの少なくとも一方のコイルに
おいて、導電性流体の出口側端部のコイルから上流側複
数個目のコイルの巻数を、そのコイルより出口側に設け
られたコイルの巻数より少なくしたことを特徴とする電
磁ポンプ。
2. The electromagnetic pump according to claim 1, wherein in at least one of the outer coil and the inner coil, the number of turns of a plurality of coils on the upstream side from the coil at the end of the conductive fluid on the outlet side is determined by the number of coils. An electromagnetic pump wherein the number of turns of a coil provided on the outlet side is reduced.
【請求項3】 請求項1または2記載の電磁ポンプにお
いて、外側コイルおよび内側コイルの少なくとも一方の
同相コイルを1つおき以上離れたコイルと接続するとと
もに、上記同相コイルを数グループに分割して電気回路
を構成したことを特徴とする電磁ポンプ。
3. The electromagnetic pump according to claim 1, wherein at least one of the in-phase coils of the outer coil and the inner coil is connected to every other coil or more, and the in-phase coils are divided into several groups. An electromagnetic pump comprising an electric circuit.
【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかに記載の電
磁ポンプにおいて、同相コイルで並列回路を構成する場
合、この並列回路の数のコイルを一つのグループとし
て、第1グループの同順のコイルと第2グループのコイ
ルの逆順にしたものとを接続し、この第2グループの同
順のコイルと第3グループのコイルの逆順にしたものと
を接続するように、この規則性に従って上記同相コイル
を順次並列に接続したことを特徴とする電磁ポンプ。
4. In the electromagnetic pump according to any one of claims 1 to 3, when a parallel circuit is formed by the in-phase coils, the coils of the number of the parallel circuits are regarded as one group, and the coils of the same order in the first group are arranged. According to this regularity, the coils are connected according to this regularity such that the coils of the second group are connected in reverse order and the coils of the second group are connected in reverse order. An electromagnetic pump in which coils are sequentially connected in parallel.
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