Brevet FR3016075A1 — publié le 20150703

DISPOSITIF D'ENTRAINEMENT DE TIGE DE COMMANDE MONTE SUR LE FOND D'UN REACTEUR NUCLEAIRE AYANT UN AIMANT PERMANENT A L'INTERIEUR DU BOTTIER D'ELECTROAIMANT Référence croisée à la demande connexe La présente demande revendique la priorité sur et le bénéfice de la demande de brevet coréen 20130169173, déposée le 31 décembre 2013. Contexte Domaine de l'invention La présente invention concerne un dispositif d'entraînement de tige de commande monté sur le fond, qui est monté au fond d'un réacteur nucléaire, et plus particulièrement, un dispositif d'entraînement de tige de commande monté sur le fond ayant un aimant permanent à l'intérieur d'un boîtier d'électroaimant, qui est capable de générer une force de maintien élevée par rapport à un faible courant appliqué, de remplacer et de réparer facilement un électroaimant, et d'augmenter également l'utilisation d'un espace autour de l'électroaimant. Discussion de l'art connexe Généralement, dans un réacteur de recherche utilisant un dispositif d'entraînement de tige de commande montée sur le fond, une tige de commande est positionnée autour ou au dessus du coeur, et un dispositif d'entraînement pour commander une position de la tige de commande et arrêter le réacteur est raccordé à une extrémité inférieure de la tige de commande et positionné sous le réacteur.35 Dans de nombreux réacteurs de recherche utilisant un tel dispositif d'entraînement de tige de commande monté sur le fond, les dispositifs d'entraînement commandés sans contact utilisant un électroaimant au lieu des dispositifs d'entraînement de transmission de puissance directe sont principalement utilisés pour empêcher l'eau de bassin autour des réacteurs de fuir vers un côté externe du dispositif de commande. Dans ce cas, le dispositif d'entraînement comprend un électroaimant, un moteur pas à pas, une vis sphérique et un contenant étanche servant de limite de pression. Une armature raccordée avec la tige de commande est positionnée dans le contenant étanche, et supportée par une force magnétique générée par l'électroaimant situé au niveau d'un côté externe du contenant étanche. A ce Moment-là, une force de rotation du moteur pas à pas est convertie en mouvement ascendant et descendant de l'électroaimant par le biais de la vis sphérique afin de contrôler une position de la tige de commande raccordée à l'armature. La figure 1 illustre schématiquement une structure principale d'un dispositif d'entraînement de tige de commande monté sur le fond utilisé dans un 25 réacteur de recherche classique. Comme illustré sur la figure 1, le dispositif d'entraînement de tige de commande monté sur le fond comprend un électroaimant 10 disposé au niveau d'une circonférence externe d'un contenant étanche 2, un 30 moteur pas à pas 20 entraînant l'électroaimant 10 vers le haut et vers le bas, une vis sphérique 30 raccordée avec le moteur pas à pas 20 pour le faire tourner, un écrou sphérique 40 couplé avec l'électroaimant 10 pour être déplacé vers le haut et vers le bas dans le sens. 35 de la longueur de la vis sphêrique 30 lorsque la vis sphérique 30 est entraînée en rotation, une armature 50 installée dans le contenant étanche 2 à proximité de l'électroaimant 10 et une tige d'extension 60 couplée avec une tige de commande 4 raccordée à un combustible nucléaire 3 pour être interconnectée et couplée avec l'armature inférieur. qui ne sont surface de 50 positionnée Ici, les numéros pas décrits, fond d'un au niveau de son côté de référence 1, 12 et 14 sont respectivement une réacteur, un boîtier d'électroaimant et un amortisseur. Dans le dispositif d'entraînement de tige de commande monté sur le fond ayant une telle structure, lorsque l'écrou sphérique 40 monte et descend en faisant tourner la vis sphérique 30 par le biais du 15 moteur pas à pas 20, l'électroaimant 10 couplé de manière solidaire avec l'écrou sphérique 40 monte et descend, et l'armature 50 est verrouillée de manière solidaire par une force électromagnétique par l'électroaimant 10 pour monter et descendre, de sorte 20 que la tige de commande 4 monte et descend. C'est-à-dire que lorsqu'un courant est amené à et s'écoule à l'électroaimant 10 électromagnétique, 25 sphérique 40 et contenant étanche travers l'électroaimant 10, est magnétisé et génère la force et l'électroaimant 10, l'écrou l'armature 50 disposés dans le 2 sont maintenus dans une seul structure intégrée, par la force électromagnétique. Dans cet état, lorsque le moteur pas à pas 20 est entraîné pour faire tourner la' vis sphérique 30, 30 l'écrou sphérique 40 monte et descend par la rotation de la vis sphérique 30 et l'armature 50 intégrée avec l'écrou sphérique 40 par la force électromagnétique est verticalement déplacée vers le haut et vers le bas dans le contenant étanche 2 et la tige d'extension 60 35 raccordée avec l'armature 50 est également verticalement déplacée vers le haut et vers le bas conjointement et donc la tige de commande 4 monte et descend. Dans le dispositif d'entraînement de tige de 5 commande monté sur le fond ayant le mécanisme d'entraînement mentionné ci-dessus, lorsque l'électroaimant 10 interagissant avec l'armature 50 a été conçu, on a essayé que le courant appliqué sur l'électroaimant 10 soit considérablement augmenté pour 10 augmenter la force électromagnétique mutuelle (force de maintien) entre l'armature 50 et l'électroaimant 10 ou on a prévu en plus un aimant permanent supérieur 52 et un aimant permanent inférieur 54 de l'armature 50 pour augmenter la force de maintien. 15 Cependant, lorsque le courant appliqué sur l'électroaimant 10 est augmenté comme décrit ci-dessus, la force électromagnétique (force de maintien) est augmentée, mais il y a un problème qui réside dans le fait qu'une température d'une bobine dans 20 l'électroaimant est également considérablement augmentée. Par conséquent, il y a une limite qui réside dans le fait que le courant appliqué Sur l'électroaimant ne peut pas être augmenté au-delà d'une certaine valeur. Dans ce cas, il y a un inconvénient 25 qui réside dans le fait qu'il faut un dispositif de refroidissement séparé en plus pour refroidir la température de la bobine dans l'électroaimant. En outre, dans le cas du procédé dans lequel les aimants permanents sont disposés en plus au niveau 30 des extrémités supérieure et inférieure de l'armature 50 pour améliorer la force de maintien, la force électromagnétique mutuelle entre l'électroaimant 10 et l'armature 50 est augmentée par les aimants permanents. Cependant, il est difficile de vérifier visuellement 35 l'endommagement des aimants permanents dû à un impact de chute généré lorsque l'armature 50 monte et descend, et les aimants permanents peuvent être contaminés par radioactivité et également, lorsque l'on remplace les aimants permanents contaminés, il est difficile de séparer le contenant étanche 2 maintenu dans un -état étanche. Par conséquent, il y a un problème qui réside dans le fait que les opérations de diagnostic, de remplacement et de réparation ne sont pas faciles. Pendant ce temps, différent du procédé dans lequel les aimants permanents sont disposés en plus au niveau des extrémités supérieure et inférieure de l'armature 50 pour augmenter la force de maintien, il y a un exemple dans lequel les aimants permanents sont disposés au niveau des extrémités supérieure et inférieure externes du boîtier d'électroaimant 12 pour augmenter la force de maintien. La figure 2 illustre un autre dispositif d'entraînement de tige de commande monté sur le fond classique dans lequel les aimants permanents sont disposés au niveau des côtés externes d'un boîtier d'électroaimant. Comme illustré sur la figure 2, les aimants permanents 24 et 25 sont disposés au niveau des extrémités supérieure et inférieure externes du boîtier d'électroaimant 12 et également des corps magnétiques 54 et 55 correspondant aux aimants permanents 24 et 25 sont disposés en plus au niveau des extrémités supérieure et inférieure d'une armature 50 dans un contenant étanche 2, et donc on a essayé d'améliorer la force de maintien du dispositif d'entraînement de tige de commande. Cependant, alors que dans le cas de ce procédé, les opérations de diagnostic, de remplacement et de réparation des aimants permanents sont faciles, l'amélioration de la force de maintien est faible, comparé au procédé existant dans lequel les aimants permanents sont disposés au niveau des extrémités supérieure et inférieure de l'armature, et une longueur longitudinale d'une partie d'électroaimant est augmentée en raison d'un espace occupé par les aimants 5 permanents disposés au niveau d'un côté externe du boîtier et des sous-corps magnétiques disposés dans le boîtier, et donc il y a un problème qui réside dans le, fait que l'efficacité est réduite, par rapport à la longueur de la partie d'électroaimant. 10 Documents de l'art antérieur Documents de brevet 15 Brevet coréen 10-1169731 Publication de brevet japonais 1998-026685 Résumé de l'invention La présente invention concerne un dispositif 20 d'entraînement de tige de commande monté sur le fond ayant un aimant permanent à l'intérieur d'un boîtier d'électroaimant, dans lequel l'aimant permanent est installé au niveau d'une partie supérieure interne du boîtier d'électroaimant, et une conception d'une zone 25 de corps non magnétique dans le boîtier d'électroaimant faisant face à une surface externe d'un contenant étanche est améliorée, et donc on peut induire l'amélioration de la force de maintien élevée par rapport à un courant faible appliqué, par rapport au 30 cas dans lequel l'aimant permanent n'est pas installé, et la force de maintien élevée peut être générée dans le même espace, par rapport au cas dans lequel les aimants permanents sont installés au niveau d'un côté externe du boîtier d'électroaimant, et les opérations 35 de remplacement et de réparation de l'électroaimant sont faciles, et également l'utilisation d'un espace autour de l'électroaimant peut être considérablement accrue. Selon un aspect de la présente invention, on 5 propose un dispositif d'entraînement de tige de commande monté sur le fond ayant un aimant permanent à l'intérieur d'un boîtier d'électroaimant, comprenant une armature installée dans un contenant étanche pour pouvoir monter et descendre ; le boîtier 10 d'électroaimant étant formé avec un matériau magnétique et installé sur une surface circonférentielle externe du contenant étanche faisant face à l'armature pour pouvoir monter et descendre ; une bobine installée dans le boîtier d'électroaimant ; et une partie de corps non 15 magnétique formée avec un matériau non magnétique et installée sur une surface interne du boîtier d'électroaimant faisant face à une surface externe du contenant étanche, dans lequel l'aimant permanent est installé au niveau d'une extrémité supérieure interne 20 du boîtier d'électroaimant. Le dispositif d'entraînement de tige de commande monté sur le fond peut en outre comprendre une partie d'expansion de corps magnétique formée en expansant une partie du boîtier d'électroaimant de 25 sorte que certaines zones de la partie de corps non magnétique sont remplies avec le matériau magnétique qui est le même que le boîtier d'électroaimant. Une surface supérieure de l'armature peut être agencée sur le même plan qu'une surface supérieure 30 interne du boîtier d'électroaimant. Une extrémité supérieure de la partie d'expansion de corps magnétique peut être disposée au niveau d'un côté supérieur par rapport à un axe central transversal du boîtier d'électroaimant. Une extrémité inférieure de la partie d'expansion de corps magnétique peut être raccordée de manière solidaire avec une extrémité inférieure interne du boîtier d'électroaimant. Brève description des dessins Les objets, caractéristiques et avantages ci-dessus de la présente invention ainsi que les autres ressortiront plus clairément pour l'homme du métier en décrivant ses modes de réalisation exemplaires en référence aux dessins joints, dans lesquels : la figure 1 est une vue conceptuelle illustrant un dispositif d'entraînement de tige de commande monté sur le fond dans lequel des aimants permanents sont installés au niveau des extrémités supérieure et inférieure d'une armature ; la figure 2 est une vue conceptuelle illustrant un dispositif d'entraînement de tige de commande monté sur le fond dans lequel des aimants permanents sont installés au niveau des extrémités supérieure et inférieure externes d'un boîtier d'électroaimant ; la figure 3 est une vue structurelle illustrant une structure d'un dispositif d'entraînement de tige de commande monté sur le fond dans lequel un aimant permanent est disposé à l'intérieur d'un boîtier d'électroaimant selon un mode de réalisation de la présente invention ; la figure 4 est une vue détaillée illustrant une partie d'électroaimant dans le dispositif d'entraînement de tige de commande monté sur le fond de la figure 3, de manière détaillée ; la figure 5 est une vue comparative illustrant une distribution en densité de flux magnétique dans le 35 cas dans lequel une armature est positionnée au niveau d'un centre du boîtier d'électroaimant, et dans une position relative de l'armature et du boîtier d'électroaimant, qui génère la force de maintien maximum ; la figure 6 est une vue comparative illustrant une analyse par éléments finis dans une analyse de champ électromagnétique, lorsqu'une zone de corps magnétique d'une surface interne du boîtier d'électroaimant est expansée, et une distribution en densité de flux magnétique dans la position relative de l'armature et du boîtier d'électroaimant, qui génère la force de maintien maximum ; la figure 7 est une vue d'analyse illustrant une distribution en densité de flux magnétique et une distribution vectorielle dans une position rélatie de l'armature et du boîtier d'électroaimant, qui génère la force de maintien maximum, lorsque la zone de corps magnétique de la surface interne du boîtier d'électroaimant est expansée et qu'une surface de corps non magnétique n'existe pas ; la figure 8 est une vue comparative illustrant une distribution vectorielle en densité de flux magnétique dans la positon relative de l'armature et du boîtier d'électroaimant, qui génère la force de 25 maintien maximum, lorsque l'aimant permanent est installé uniquement dans une partie supérieure interne du boîtier d'électroaimant, et lorsque l'aimant permanent est installé à la fois sur les parties supérieure et inférieure internes du boîtier 30 d'électroaimant ; la figure 9 est une vue d'analyse illustrant une distribution vectorielle en densité de flux magnétique dans la position relative de l'armature et du boîtier d'électroaimant, qui génère Ja force de 35 maintien maximum, lorsque l'aimant permanent est installé uniquement sur la partie supérieure interne du boîtier d'électroaimant, et la zone de corps non magnétique de la surface interne du boîtier d'électroaimant est réduite, et la zone de corps magnétique est augmentée sur cette dernière ; et la figure 10 est une vue illustrant chaque cas d'analyse pour analyser une influence de la présence ou de l'absence de l'aimant permanent et de la zone de corps magnétique de la surface interne du boîtier 10 d'électroaimant suite à une augmentation de la force de maintien du dispositif d'entraînement de tige de commande. Description détaillée des éléments principaux 15 1 : surface de fond de réacteur 2 : contenant étanche 3 : combustible nucléaire 4 : tige de commande 20 20 : moteur pas à pas 30 : vis sphérique 40 : écrou sphérique 50 : armature 60 : tige d'extension 25 100 : électroaimant 110 : bobine 120 : boîtier d'électroaimant 130 : aimant permanent 140 : partie de corps non magnétique 30 E : partie d'expansion de corps magnétique Description détaillée des modes de réalisation exemplaires Ci-après, un dispositif d'entraînement de tige 35 de commande monté sur le fond ayant un aimant permanent à l'intérieur d'un boîtier d'électroaimant selon un mode de réalisation préféré de la présente invention est décrit de manière détaillée en référence aux dessins joints. Cependant, dans le mode de réalisation de la présente invention, les mêmes composants que ceux de l'art antérieur sont désignés par les mêmes numéros de référence décrits dans l'art antérieur. La figure 3 est une vue structurelle illustrant une structure d'un dispositif d'entraînement de tige de commande monté sur le fond dans lequel un aimant permanent est disposé à l'intérieur d'un boîtier d'électroaimant selon un mode de réalisation de la présente invention, et la figure 4 est une vue détaillée illustrant une partie d'électroaimant dans le dispositif d'entraînement de tige de commande monté sur le fond de la figure 3, de manière détaillée. En référence aux figures 3 et 4, le dispositif d'entraînement de tige de commande monté sur le fond ayant l'aimant permanent à l'intérieur du boîtier d'électroaimant comprend une tige d'extension 60 couplée avec une extrémité inférieure d'une tige de commande 4 raccordée à un combustible nucléaire 3, une armature 50 raccordée avec une extrémité inférieure de la tige d'extension 60 et installée pour pouvoir monter et descendre, un contenant étanche 2 logeant la tige d'extension 60 et l'armature 50 à l'intérieur de ce dernier, un boîtier d'électroaimant 120 installé pour recouvrir une surface externe du contenant étanche 2 et pour pouvoir monter et descendre et formé avec un matériau magnétique, une bobine 110 installée dans le boîtier d'électroaimant 120 et un électroaimant 100 comprenant une partie de corps non magnétique 140 disposée entre le contenant étanche 2 et la bobine 110 et formée avec un matériau non magnétique. La tige d'extension 60 est une structure pour transmettre la force d'entraînement ascendante et descendante de l'armature 50 transmise d'une unité d'entraînement à la tige de commande 4. La tige 5 d'extension 60 est raccordée au combustible nucléaire 3 et à la tige de commande 4 positionnée au niveau de son côté supérieur. La tige d'extension 60 est installée pour descendre à travers une surface inférieure 1 d'un réacteur nucléaire à partir d'un côté interne du 10 réacteur nucléaire. L'armature 50 est raccordée avec une extrémité inférieure de la tige d'extension 60 qui passe à travers la surface inférieure 1 du réacteur nucléaire et est étendue vers le bas, et installée pour pouvoir 15 se déplacer verticalement vers le haut et vers le bas. En outre, l'armature 50 est entraînée vers le haut et vers le bas par l'unité d'entraînement afin d'entraîner vers le haut et vers le bas la tige de commande 4 raccordée avec une extrémité supérieure de la tige 20 d'extension 60. Le contenant étanche 2 est un tube étanche pour loger la tige d'extension 60 et l'armature 50, et est installé pour passer à travers la surface inférieure 1 du réacteur nucléaire à partir du côté 25 interne du réacteur nucléaire. A ce moment-là, l'électroaimant 100 qui est magnétisé par un courant appliqué depuis un extérieur et génère une force de gravitation avec l'armature 50, est prévu au niveau d'un côté externe du contenant étanche 2. 30 En outre, on prévoit l'unité d'entraînement qui entraîne vers le haut et vers le bas l'électroaimant 100 pour entraîner l'armature 50 vers le haut et vers le bas dans le contenant étanche 2 par le biais de la force de gravitation générée par une 35 force électromagnétique. Ici, l'unité d'entraînement qui entraîne l'électroaimant 100 vers le haut et vers le bas, comprend un écrou sphérique 40 couplé à un côté de l'électroaimant 100, une vis sphérique 30 couplée avec l'écrou sphérique 40 et un moteur pas à pas 20 faisant tourner la vis sphérique 30. L'écrou sphérique 40 est intégralement couplé à un côté du boîtier d'électroaimant 120, et la vis sphérique 30 raccordée avec le moteur pas à pas 20 est 10 couplée à l'écrou sphérique 40. La vis sphérique 30 est verrouillée avec l'entraînement du moteur pas à pas 20 pour être entraînée en rotation, et l'électroaimant 100 couplé avec l'écrou sphérique 40 réalise le mouvement linéaire ascendant et descendant selon la rotation de 15 la vis sphérique 30. Pendant ce temps, l'électroaimant 100 de la présente invention comprend le boîtier d'électroaimant 120 formé avec le matériau magnétique, la bobine 110 installée dans le boîtier d'électroaimant 120 et la 20 partie de corps non magnétique 140 formée sur une surface interne du boîtier d'électroaimant 120 faisant face à la surface externe du contenant étanche 2. Le boîtier d'électroaimant 120 est installé pour recouvrir une surface circonférentielle externe du 25 contenant étanche 2, dans lequel l'armature 50 est positionnée, et la bobine 110 à laquelle le courant est fourni depuis l'extérieur, est installée dans le boîtier d'électroaimant 120. La partie de corps non magnétique 140 formée 30 avec le matériau non magnétique isolant est formée au niveau d'une région interne du boîtier d'électroaimant 120 disposé entre la surface externe du contenant étanche 2 et une surface interne de la bobine 110. L'électroaimant 100 ayant une telle structure 35 est installé sur la surface circonférentielle externe du contenant étanche 2, dans lequel l'armature 50 est installée, pour être verticalement mobile. A ce moment-là, une surface supérieure P de l'armature 50 prévue dans le contenant étanche 2 et une 5 surface supérieure interne Q du boîtier d'électroaimant 120 prévue au niveau du côté externe du contenant étanche 2 peuvent être disposées sur le même plan de sorte que la force de maintien maximum (champ magnétique) est générée entre l'électroaimant 100 et 10 l'armature 50 par la force électromagnétique. Bien entendu, lorsque la force de maintien maximum n'est requise en raison d'une spécification de conception, une grandeur de la force de maintien peut être contrôlée en modifiant une différence de hauteur 15 entre la surface supérieure P de l'armature 50 et la surface supérieure interne Q du boîtier d'électroaimant 120. Egalement, un aimant permanent 130 qui augmente davantage la force de maintien générée par la 20 force électromagnétique agissant entre l'électroaimant 100 disposé au niveau du côté externe du contenant étanche 2 et l'armature 50 disposée dans le contenant étanche 2, lorsque le courant est appliqué, est en plus installé dans le boîtier d'électroaimant 120. 25 A ce moment-là, l'aimant permanent 130 ne peut pas être installé individuellement au niveau de chacune des parties supérieure et inférieure internes du boîtier d'électroaimant 120, mais peut être installé uniquement sur la partie supérieure interne du boîtier 30 d'électroaimant 120 situé au niveau d'un côté supérieur de la bobine 110. Ceci s'explique par le fait qu'une augmentation de la force de maintien entre l'électroaimant 100 et l'armature 50 n'est pas 35 importante, lorsque l'aimant permanent est installé au niveau de la partie inférieure interne du boîtier d'électroaimant 120. Ceci sera décrit séparément par le biais d'un résultat d'une analyse de champ magnétique à décrire ultérieurement sur la figure 8. Egalement, une partie d'expansion de corps magnétique E formée en expansant une partie du boîtier d'électroaimant 120 est formée au niveau d'un côté interne du boîtier d'électroaimant 120, de sorte que certaines zones de la partie de corps non magnétique 140 isolant entre le contenant étanche 2 et la bobine 110 sont remplies avec le matériau magnétique qui est le même que celui du boîtier d'électroaimant 120. A ce moment-là, une extrémité inférieure de la partie d'expansion de corps magnétique E est formée pour être raccordée de manière solidaire avec une extrémité inférieure du boîtier d'électroaimant 120. Dans la partie d'expansion de corps magnétique E ayant une telle structure, une zone de corps non magnétique prévue dans un boîtier d'électroaimant existant est considérablement réduite, et la zone réduite est remplie avec le matériau magnétique qui est le même que celui du boîtier d'électroaimant, et donc la zone de corps magnétique entre l'armature 50 et l'électroaimant 100 est considérablement expansée, par 25 rapport à une zone de corps magnétique existant. A ce moment-là, étant donné que la zone de corps non magnétique 140 ayant un certain espace doit être prévue sur la surface interne du boîtier d'électroaimant 120 pour avoir une influence sur 30 l'augmentation de la force de maintien, afin d'augmenter la force de maintien, il est préférable que la zone de la partie de corps non magnétique 140 dans le boîtier d'électroaimant 120 soit minimisée autant que possible, et que la partie d'expansion de corps 35 magnétique E soit maximisée autant que possible. Un rapport de zone optimal entre la zone de la partie de corps non magnétique 140 et là partie d'expansion de corps magnétique E est affecté par différents paramètres (une forme de l'électroaimant, un matériau, un nombre de spires de bobine, ou similaire) et il est donc préférable que le rapport de zone optimal soit déterminé dans un procédé analytique selon une conception de l'électroaimant. Par exemple, une extrémité supérieure de la partie d'expansion de corps magnétique E peut être agencée pour être expansée vers un côté supérieur à un axe central transversal C du boîtier d'électroaimant 120, spécifiquement vers le côté supérieur dans lequel l'extrémité supérieure de la partie d'expansion de corps magnétique E est adjacente à l'aimant permanent 130. Ceci s'explique par le fait que l'extrémité supérieure interne du boîtier d'électroaimant 120 disposée sur le même plan que l'extrémité supérieure de l'armature 50 est une partie dans laquelle une densité de flux magnétique est la plus élevée et une augmentation de la densité de flux magnétique est également induite selon une installation de l'aimant permanent 130 et donc on peut induire la force de maintien maximum entre l'armature 50 et l'électroaimant 100. Lorsque l'électroaimant 100 est conçu de cette manière, son entretien est plus facile, par rapport au cas dans lequel l'aimant permanent est disposé dans le contenant étanche, comme illustré sur la figure 1 et la force de maintien peut être augmentée, et l'efficacité spatiale peut également être augmentée, par rapport au cas dans lequel l'aimant permanent est disposé sur le côté externe du boîtier d'électroaimant, comme illustré sur la figure 2. Pour référence, un numéro de référence 14 qui n'est pas décrit est un amortisseur installé sur une surface inférieure dans le contenant étanche 2 pour réaliser une fonction d'amortissement lorsque l'armature 50 monte et descend. Pendant ce temps, la figure 5 illustre une simulation d'une position relative entre l'armature et le boîtier d'électroaimant, qui obtient la force de maintien maximum (force électromagnétique), par le biais d'une analyse informatique (analyse par éléments finis), dans lequel la figure 5A illustre une distribution en densité de flux magnétique lorsque l'armature est positionnée au niveau d'un centre du boîtier d'électroaimant, et la figure 53 illustre la distribution en densité de flux magnétique dans la position relative de l'armature et le boîtier d'électroaimant, qui génère la force de maintien maximum. Dans la simulation illustrée sur la figure 5, la force de maintien selon la position relative de l'armature et du boîtier d'électroaimant est analysée par le biais d'un logiciel d'analyse de champ électromagnétique Maxwell. Ici, étant donné qu'une influence de la zone de corps non magnétique sur la champ magnétique peut être ignorée, la zone de corps non magnétique n'est pas modélisée séparément dans une analyse de champ électromagnétique, et une analyse sur une forme axisymétrique bidimensionnelle est réalisée, en prenant en considération que les formes de l'armature et du boîtier d'électroaimant sont axialement symétriques. Lorsqu'une simulation de champ électromagnétique est réalisée par rapport au mode de réalisation de la figure 5A, on peut comprendre que, 35 dans l'armature et le boîtier d'électroaimant qui sont symétriques en haut et en bas par rapport à l'électroaimant sans l'aimant permanent, lorsque l'armature est positionnée au centre du boîtier d'électroaimant, la force de maintien (force électromagnétique) est proche de "0" N, et donc la génération de la force de maintien n'a guère lieu, mais lorsque l'extrémité supérieure de l'armature est disposée pour être positionnée sur le même plan que l'extrémité supérieure interne du boîtier d'électroaimant, comme illustré sur la figure 5B, on obtient la force de maintien maximum. A ce moment-là, la position relative de l'armature et du boîtier d'électroaimant, avec laquelle on obtient la force de maintien maximum, est également appliquée, indépendamment de la présence et de l'absence de l'aimant permanent, et de la symétrie de l'armature et du boîtier d'électroaimant. La figure 6 est une vue comparative illustrant l'analyse par éléments finis dans l'analyse de champ électromagnétique, lorsque la zone de corps non magnétique de la surface interne du boîtier d'électroaimant est réduite et que la zone de corps magnétique est expansée, et la distribution en densité de flux magnétique dans la position relative de l'armature et du boîtier d'électroaimant, qui génère la force de maintien maximum, afin de décrire un effet généré en formant la zone de corps magnétique dans la zone de corps non magnétique de la surface interne du boîtier d'électroaimant. Comme une structure de boîtier d'électroaimant illustrée sur la figure 6A, lorsque la zone de corps non magnétique de la surface interne du boîtier d'électroaimant est réduite et que la zone de corps magnétique est expansée, la force de maintien maximum apparaît au niveau d'une extrémité supérieure du corps magnétique expansé, comme illustré sur la figure 6B. Ici, lorsque la zone de corps non magnétique située sur la surface interne du boîtier d'électroaimant n'existe pas, c'est-à-dire que toute la surface interne du boîtier d'électroaimant est formée avec le matériau magnétique, l'extrémité supérieure du corps magnétique expansée illustré sur la figure 6B disparaît, et l'augmentation de la force de maintien n'a pas lieu. La figure 7 illustre une distribution en densité de flux magnétique et une distribution vectorielle dans une position relative de l'armature et du boîtier d'électroaimant, qui génère la force de maintien maximum lorsque la zone de corps magnétique de la surface interne du boîtier d'électroaimant est expansée et que n'existe pas. Comme illustré magnétique sur les figures 7A et 7B, la zone de corps non lorsqu'il n'existe que la zone de corps magnétique expansée sur la surface interne du boîtier d'électroaimant, on obtient la force de maintien maximum lorsque la surface supérieure interne du boîtier d'électroaimant et la surface supérieure de l'armature sont sur la même ligne droite. Cependant,-la force de maintien maximum dans ce cas est considérablement réduite, par rapport aux cas des figures 5 et 6. Par conséquent, on peut comprendre que la zone de corps non magnétique ayant au moins un certain espace doit être prévue sur la surface interne-du boîtier d'électroaimant. A ce moment-là, une taille optimale de la zone de corps non magnétique est déterminée par une méthode analytique. Pendant ce temps, la figure 8 est une vue 35 comparative illustrant une distribution vectorielle en densité de flux magnétique lorsque l'aimant permanent est installé uniquement au niveau de la partie supérieure interne du boîtier d'électroaimant, et lorsque l'aimant permanent est installé au niveau de toutes les parties supérieure et inférieure internes du boîtier d'électroaimant. Tout d'abord, les figures 8A et 80 illustrent l'information concernant une forme, une dimension et une propriété physique de chacun parmi le corps magnétique (l'armature et le boîtier d'électroaimant), l'aimant permanent, et la bobine utilisée dans l'analyse de champ électromagnétique lorsque l'aimant permanent est installé uniquement au niveau de la partie supérieure interne du boîtier d'électroaimant, et lorsque l'aimant permanent est installé à la fois sur les parties supérieure et inférieure internes du boîtier d'électroaimant et une longueur du boîtier d'électroaimant est augmentée par une longueur de l'aimant permanent. Les figures 8B et 8D illustrent un résultat de la réalisation de chaque analyse de champ électromagnétique, en fonction des modes de réalisation des figures 8A et 80. Comme le mode de réalisation de la figure 8A, lorsque l'aimant permanent est installé uniquement au niveau de la partie supérieure interne du boîtier d'électroaimant, la force de maintien maximum calculée à partir de l'analyse de champ électromagnétique est de 388 N. Cependant, comme illustré sur la figure 80, lorsque l'aimant permanent est installé à la fois au niveau des parties supérieure et inférieure internes du boîtier d'électroaimant et que la longueur du boîtier d'électroaimant est augmentée par la longueur de l'électroaimant, la force de maintien maximum est de 411 N. Lorsque l'aimant permanent est installé à la fois au niveau des parties supérieure et inférieure internes du boîtier d'électroaimant, la force de maintien de l'électroaimant est légèrement augmentée (d'environ 23 N, passant de 388 N à 411 N), par rapport au moment où l'aimant permanent est installé uniquement au niveau de la partie supérieure interne du boîtier d'électroaimant et toute la longueur du boîtier d'électroaimant est également augmentée de 8 mm (d'une longueur totale de 153 mm à 161 mm) et ainsi on peut considérer qu'il n'y a pas d'effet d'augmentation de la force de maintien par rapport à l'efficacité spatiale. Comme représenté par de tels résultats, lorsque l'aimant permanent est installé au niveau de l'extrémité inférieure interne du boîtier d'électroaimant, il n'y a pas d'avantage dans l'aspect de la force de maintien par rapport à l'espace. Cependant, il faut comprendre que l'on peut obtenir un grand bénéfice en augmentant la force de maintien, lorsque l'aimant permanent est installé uniquement au niveau de la partie supérieure interne du boîtier d'électroaimant, et que la zone de corps non magnétique de la surface interne du boîtier d'électroaimant est réduite et que la zone de corps magnétique est augmentée, comme une structure de la présente invention illustrée sur la figure 9. Dans le mode de réalisation de la figure 9A, seule la zone de corps magnétique est expansée sur la surface interne du boîtier d'électroaimant du mode de 30 réalisation de la figure 8A. La figure 9A illustre l'information concernant la forme, la dimension et la propriété physique de chacun parmi le corps magnétique (l'armature et le boîtier d'électroaimant), l'aimant permanent, et la bobine utilisée dans l'analyse de 35 champ électromagnétique, et la figure 9B illustre un résultat de la réalisation de chaque analyse de champ électromagnétique en fonction du mode de réalisation de la figure 9A. Comme représenté dans le résultat d'analyse de 5 champ magnétique de la figure 9B, lorsque seule la zone de corps magnétique de la surface interne du boîtier d'électroaimant est expansée dans le mode de réalisation de la figure 8A, la force de maintien maximum est de 487 N, et donc on peut comprendre que 10 l'on obtient un effet d'augmentation de force de maintien d'environ 25%, par rapport à la force de maintien maximum de 388 N obtenue dans le mode de réalisation de la figure 8A. Les influences de l'aimant permanent et de la 15 zone de corps magnétique de la surface interne du boîtier d'électroaimant suite à une augmentation de la force électromagnétique sont quantitativement comparées et estimées en combinant tous les résultats et en calculant la force de maintien maximum du dispositif 20 d'entraînement de tige de commande selon la présence ou l'absence de l'aimant permanent et une longueur de la zone de corps magnétique de la surface interne du boîtier d'électroaimant par une analyse ANSYS Maxwell. Les formes des électroaimants comparés et la force de 25 maintien maximum résultante du dispositif d'entraînement de tige de commande sont illustrées sur la figure 10 et dans le tableau 1 suivant. Tableau 1 30 Comparaison de la force de maintien maximum pour chaque cas d'analyse Cas Présence et Longueur du Force de Quantité absence corps magnétique de la surface interne du boîtier (mm) maintien d'augmentation de d'aimant maximum la force de permanent (N) maintien maximum par rapport au cas 1 (%) 1 X 0 213 - 2 X 102 304 43 3 0 0 388 82 4 0 102 487 129 Sur la figure 10, les cas 1 et 2 sont des cas dans lesquels on suppose qu'une zone d'aimant permanent est remplie de matériau magnétique. Les résultats du tableau 1 sont les suivants. Lorsque l'aimant permanent n'est pas prévu et que la longueur du corps magnétique de la surface interne du boîtier d'électroaimant est de "0" (cas 1), la force de maintien maximum est de 213 N. Ici, lorsque l'on n'ajoute que l'aimant permanent (cas 3), la force de maintien maximum augmentée est d'environ 82%, basée sur le cas 1. Lorsque la longueur du corps magnétique de la surface interne du boîtier d'électroaimant à partir de la surface inférieure est augmentée de 102 mm, basée sur le cas 1 (cas 2), la force de maintien maximum augmentée est de 43%. Et dans le cas du cas 4 dans lequel le cas 2 et le cas 3 sont combinés, la force de maintien maximum est augmentée de 129%, par rapport au cas 1. Lorsque le cas 2, dans lequel la longueur du corps magnétique de la surface interne du boîtier d'électroaimant est augmentée, est comparé au cas 4, il faut comprendre que la force de maintien est augmentée d'environ 60%, lorsque l'aimant permanent est prévu en plus au niveau de l'extrémité supérieure interne du boîtier d'électroaimant, et au fur et à mesure que la longueur du corps magnétique de la surface interne du boîtier d'électroaimant est augmentée, la force de maintien est augmentée d'environ 26% par rapport au cas 3 et au cas 4. Comme représenté par de tels résultats, il faut comprendre que le cas 4 dans lequel l'aimant permanent est installé uniquement au niveau de l'extrémité supérieure interne du boîtier d'électroaimant, la zone de corps non magnétique de la surface interne du boîtier d'électroaimant est réduite et la zone de corps magnétique est expansée, a un avantage nettement supérieur en augmentant la force de maintien maximum du dispositif d'entraînement de tige de commande. Pendant ce temps, dans le cas de l'aimant permanent prévu en plus au niveau de la partie supérieure interne du boîtier d'électroaimant pour améliorer la force de maintien maximum du dispositif d'entraînement de tige de commande, la limitation d'une température de service varie en fonction de sa composition de matériau. La température de service maximum de l'électroaimant conçue pour être appliquée dans un réacteur de recherche courant est estimée pour être d'environ 200°C ou moins. Cependant, si la présente invention dans laquelle l'aimant permanent est ajouté à la partie supérieure interne du boîtier d'électroaimant, est appliquée, on peut induire une force de maintien élevée et on peut également réduire le courant appliqué et donc on estime qu'une température interne de la bobine d'électroaimant peut être maintenue de 100 à 150°C ou moins. Etant donné qu'il y a une légère différence de température entre la température interne maximum de la bobine d'électroaimant et la température dans la position de l'aimant permanent, la température maximum dans un environnement de service peut être déterminée en mesurant la température par une expérience réelle, et ainsi on peut déterminer le matériau de l'aimant permanent. Généralement, un aimant permanent à base de néodyme (NdFeB) a une meilleure performance par rapport à un aimant permanent à base de samarium cobalt (SmCo), mais a un point de Curie inférieur et également une température de service maximum inférieure. Cependant, l'aimant permanent à base de NdFeB pouvant améliorer un tel problème et ainsi être utilisé même à 200°C ou plus, a récemment été développé et utilisé. Par conséquent, un aimant permanent à haute performance qui supporte suffisamment le cas dans lequel une température autour de l'aimant permanent atteint environ 200°C, peut être utilisé. Le tableau 2 suivant décrit l'information d'un type d'aimant permanent à base de BdFeB et de la température de service. Tableau 2 - Caractéristiques de température des 20 qualités NdFeB (www.ndfeb-info.com Suffixe type aimant I-s Température de travail maximum ( °C) 100*-' I-14-' 1204-' SFII-' 150I-' UI-14-' 1804-' El-P..' 2004-' VH/AI-14-' 2304-' Comme décrit ci-dessus, le dispositif d'entraînement de tige de commande pouvant obtenir la force de maintien maximum peut être réalisé en 25 utilisant l'aimant permanent à haute performance qui supporte suffisamment même le cas dans lequel la température autour de l'aimant permanent ajouté à la partie supérieure interne du boîtier d'électroaimant atteint environ 200°C. Comme décrit ci-dessus, dans le dispositif d'entraînement de tige de commande monté sur le fond selon la présente invention, l'aimant permanent est installé au niveau de l'extrémité supérieure interne du boîtier d'électroaimant et la zone de corps non magnétique à l'intérieur du boîtier d'électroaimant faisant face au contenant étanche est réduite, et la zone de corps magnétique est augmentée. Par conséquent, l'importante amélioration de la force de maintien peut être induite avec le faible courant appliqué par rapport au cas dans lequel l'aimant permanent n'est pas installé, et on peut également induire l'amélioration nettement plus importante de la force de maintien dans le même espace, par rapport au cas dans lequel l'aimant permanent est installé au niveau du côté externe du boîtier d'électroaimant. Egalement, les opérations de remplacement et de réparation de l'électroaimant sont faciles lors de l'entretien du dispositif d'entraînement de tige de commande et l'utilisation de l'espace autour de l'électroaimant peut être augmentée. Egalement, lorsqu'une pluralité d'électroaimants, tels que de multiples ensembles, sont raccordés entre eux et ensuite utilisés, il est possible de réduire l'interférence entre les aimants permanents et donc la durabilité de l'électroaimant peut être améliorée. Selon la présente invention ayant la structure mentionnée ci-dessus, l'aimant permanent est installé 30 au niveau de l'extrémité supérieure interne du boîtier d'électroaimant, et la zone de corps non magnétique à l'intérieur du boîtier d'électroaimant faisant face à la surface externe du contenant étanche est réduite à un taux prédéterminé, et la zone de corps magnétique 35 est augmentée. Par conséquent, l'amélioration importante de la force de maintien peut être induite avec le faible courant appliqué, par rapport au cas dans lequel l'aimant permanent n'est pas installé, et on peut également induire l'amélioration nettement plus importante de la force de maintien dans le même espace, par rapport au cas dans lequel l'aimant permanent est installé au niveau du côté externe du boîtier d'électroaimant. Egalement, lorsqu'une pluralité d'électroaimants, tels que de multiples ensembles, sont raccordés entre eux et ensuite utilisés, il est possible de réduire une distance d'interférence entre les aimants permanents, par rapport au cas dans lequel l'aimant permanent est disposé au niveau du côté externe du boîtier d'électroaimant, et donc l'électroaimant peut avoir une taille compacte, et l'utilisation de l'espace autour de l'électroaimant peut être davantage augmentée. Egalement, en raison de l'amélioration de la force de maintien de l'électroaimant, comme décrit ci-dessus, la rigidité de l'armature peut être augmentée. C'est-à-dire que, lorsqu'une charge appliquée sur l'armature est modifiée, il est possible de réduire un changement de la position relative de l'armature et de l'électroaimant, et donc une sortie d'un coeur peut être contrôlée de manière stable. Au lieu que l'aimant permanent soit installé dans le contenant étanche, l'aimant permanent est installé au niveau du côté interne du boîtier d'électroaimant, et donc l'aimant permanent ne peut pas être endommagé en raison d'un impact de chute, et les opérations de diagnostic, de remplacement et de réparation de l'électroaimant sont relativement faciles, par rapport au procédé existant dans lequel l'aimant permanent est installé dans le contenant étanche. Il ressortira clairement pour l'homme du métier que différentes modifications peuvent être 5 apportées aux modes de réalisation exemplaires décrits ci-dessus de la présente invention sans pour autant s'éloigner de l'esprit ni de la portée de l'invention. Ainsi, on prévoit que la présente invention couvre toutes ces modifications, pourvu qu'elles se trouvent 10 dans la portée des revendications jointes et leurs équivalents. REVENDICATIONS1. Dispositif d'entraînement de tige de commande monté sur le fond d'un réacteur nucléaire ayant un 5 aimant permanent à l'intérieur d'un boîtier d'électroaimant, comprenant : une armature installée dans un contenant étanche pour pouvoir monter et descendre ; le boîtier d'électroaimant formé avec un matériau 10 magnétique et installé Sur une surface circonférentielle externe du contenant étanche faisant face à l'armature pour pouvoir monter et descendre ; une bobine installée dans le boîtier d'électroaimant ; et 15 une partie de corps non magnétique formée avec un matériau non magnétique et installée sur une surface interne du boîtier d'électroaimant faisant face à une surface externe du contenant étanche, dans lequel l'aimant permanent est installé au 20 niveau d'une extrémité supérieure interne du boîtier d'électroaimant. 2. Dispositif d'entraînement selon la revendication 1, comprenant en outre une partie 25 d'expansion de corps magnétique formée en expansant une partie du boîtier d'électroaimant de sorte que certaines zones de la partie de corps non magnétique sont remplies avec le matériau magnétique qui est le même que le boîtier d'électroaimant. 30 3. Dispositif d'entraînement selon la revendication 1, dans lequel une surface supérieure de l'armature est agencée sur le même plan qu'une surface supérieure interne du boîtier d'électroaimant. 35 4. Dispositif d'entraînement selon la revendication 2, dans lequel une extrémité supérieure de la partie d'expansion de corps magnétique est disposée au niveau d'un côté supérieur par rapport à un axe central transversal du boîtier d'électroaimant. 5. Dispositif d'entraînement selon la revendication 2, dans lequel une extrémité inférieure de la partie d'expansion de corps magnétique est raccordée de manière solidaire avec une extrémité inférieure interne du boîtier d'électroaimant.