JP2002257975A - 制御棒制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】誘導電動機をオンオフ制御で駆動して制御棒を
駆動する場合であってかつギャング駆動の際に、駆動中
及び停止時の各制御棒の位置に生じる偏差を低減する。 【解決手段】本システムで制御される対象となる原子炉
５内には、制御棒６が複数本配置されている。複数の制
御棒６の駆動源にそれぞれ誘導電動機７を接続される。
制御棒位置は誘導電動機７及び電磁ブレーキ１５への電
力供給を制御する制御棒駆動補助盤３の半導体スイッチ
ング素子１３Ｂによって制御される。制御棒位置が目標
位置に対してあらかじめ定めた手前の値に達したら、該
半導体スイッチング素子１３Ｂにより誘導電動機７及び
電磁ブレーキ１５への電力供給を遮断し、電磁ブレーキ
１５を作動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、制御棒制御装置に
係り、特に沸騰水型原子炉に用いられる制御棒制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】改良型沸騰水型原子力発電所（ＡＢＷ
Ｒ）の出力制御は、電動駆動型の制御棒駆動装置で制御
棒を操作することによって行われる。電動駆動型の制御
棒駆動装置は、ステップモータ，ステップモータに連結
されたボールスクリューネジ，ボールスクリューネジと
噛み合うボールナット、およびボールナットに取り付け
られて軸方向に伸びる連結棒を備え、制御棒の微駆動が
可能である。この制御棒駆動装置は、ステップモータ回
転軸に連結された電磁ブレーキを有する。連結棒が原子
炉内にある制御棒に連結される。制御棒が原子炉の炉心
内に出し入れされることによって原子炉出力が制御され
る。原子炉出力の制御要求の一つに、運転員の制御棒停
止要求に基づき、できる限り遅れ時間がなく制御棒を停
止させることがある。

【０００３】制御棒の操作は、中央制御室制御棒操作監
視盤からの操作指令により、制御棒動作手順に基づき行
われる。ステップモータは、速度制御回路からのパルス
信号により動作する。また、ステップモータの速度制御
は、パルス電流の周波数を変えることにより行われる。
制御棒停止時は、速度制御回路から、ステップモータの
回転を低下するため、周波数の低いパルス信号を出力し
て回転数を下げる。ステップモータが最終的に止まった
時点で、電磁ブレーキが作動する。電磁ブレーキは、制
御棒駆動中は一斉作動せず、ステップモータ停止制御時
にも作動しない。電磁ブレーキの作動により、ステップ
モータ停止後において制御棒の自重で制御棒が移動する
ことが防止される。なお、ステップモータによる制御棒
操作に関連する技術としては、特開昭55−143604号公報
および特開昭57−208880号公報に記載されているものが
ある。

【０００４】ステップモータにより制御棒の微駆動を可
能にした場合、多くのステップモータ用電源盤、および
布設ケーブルが必要になる。このため、ステップモータ
の替りに誘導電動機の適用が検討されている。誘導電動
機は、１次側の固定子と２次側の回転子を備える。２次
巻線は、電磁誘導作用によって固定子より電気エネルギ
ーを受け、エアギャップを通じてこれを機械エネルギー
に変換させて、回転子を回転させ、機械動力を発生す
る。

【０００５】この誘導電動機は、ステップモータとは原
理が異なっており、ステップモータのようにパルス信号
で回転数を制御できない。また、誘導電動機のディテン
トトルクはほぼ０に等しく、固定子側の電流を０にして
も回転子は回る。そのため、誘導電動機を停止させるた
めには、外部から摩擦等によって止める制動ブレーキ、
または励磁電流の位相を制御してダイナミックに制動を
かける制動機構が必要になる。誘導電動機による制御棒
駆動に関する技術としては、特開昭61−59287号公報に
記載されたものがある。これは、誘導電動機の励磁電流
の位相を制御してダイナミックに制動をかけて停止時の
位置決め精度を高めるものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】原子炉の起動時間およ
び出力制御時間の短縮を目的として複数の制御棒を同時
に操作するギャング操作が考えられている。ステップモ
ータは引加するパルスの数に対応した量だけ回転するの
で、ステップモータを用いた場合には、このパルス数を
制御することにより、制御棒を目標位置まで正確に移動
できる。このため、ギャング操作時に、複数の制御棒を
同時に同一の目標位置に移動させることができる。

【０００７】誘導電動機を適用した場合は、誘導電動機
をオンオフ制御で駆動して制御棒を駆動すると、ステッ
プモータの場合に必要であった電力変換器および速度制
御装置が不要になり、設備を簡略化低減できる。しかし
ながら、誘導電動機は電磁ブレーキのブレーキ力によっ
てその位置が保持されるが、誘導電動機起動時にはこの
ブレーキ力を解除する必要がある。ギャング操作開始時
にそれぞれの誘導電動機の起動タイミングおよび電磁ブ
レーキの作動タイミングがずれると、それぞれの誘導電
動機の起動時の回転数の上昇過程が異なる。このため、
駆動中のそれぞれの制御棒の位置がずれてしまう。さら
に、停止時にはブレーキ性能に依存して停止位置が決ま
るため、それぞれの電磁ブレーキの動作タイミングがず
れると停止時のそれぞれの制御棒の位置が異なってしま
う。つまり、制御棒駆動源に誘導電動機を適用した場合
には、ギャング操作において駆動中および停止時に各制
御棒の位置に偏差が生じる可能性がある。各制御棒の位
置に偏差が生じると、出力分布の対称性が崩れて燃料に
熱的なストレスを与える可能性がある。従来はこの点に
関して何ら検討されていなかった。

【０００８】本発明の目的は、制御棒駆動装置に誘導電
動機を適用した場合において、ギャング操作の際に、各
制御棒の停止位置の偏差を低減できる制御棒制御装置を
提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する第１
発明の特徴は、制御棒に連結され誘導電動機により駆動
される複数の制御棒駆動装置と、前記制御棒駆動装置毎
に設けられ、電力の供給停止により前記誘導電動機の回
転を制止させる電磁ブレーキと、ギャング操作すべき複
数の制御棒に対する操作指令を出力する制御棒操作指令
出力手段と、制御棒駆動装置毎に設けられて前記制御棒
操作指令出力手段からの前記操作指令を入力し、この操
作指令に含まれた制御棒操作目標位置及び測定された制
御棒位置に基づいて前記制御指令の出力及びその出力停
止を行う電力遮断決定手段と、前記電力遮断決定手段か
ら出力された前記操作指令に基づいて前記誘導電動機及
び前記電磁ブレーキへの電力供給をオンし、前記電力遮
断決定手段の前記操作指令の出力停止により前記誘導電
動機及び前記電磁ブレーキへの電力供給をオフする半導
体スイッチング素子を有し、前記制御棒駆動装置毎に設
けられた電力制御手段とを備えたことにある。

【００１０】半導体スイッチング素子の動作遅れが極め
て短くかつそのバラツキも小さいので、半導体スイッチ
ング素子を用いて誘導電動機及び電磁ブレーキへの電力
供給をオンオフ制御することにより、ギャング操作を行
う誘導電動機の起動及び電磁ブレーキのブレーキ力解除
のタイミング、及び電磁ブレーキのブレーキ力作動に伴
う誘導電動機の回転停止のタイミングのずれが、ギャン
グ操作を行う各制御棒において小さくなる。このため、
制御棒駆動装置に誘導電動機を適用した場合において、
ギャング操作の際に、各制御棒の停止位置の偏差を低減
できる。このため、炉心の水平断面においてギャング操
作された各制御棒の位置での原子炉出力がほぼ均一化で
き、熱的制限値等を考慮した炉心運転管理がしやすくな
る。

【００１１】上記目的を達成する第２発明の特徴は、制
御棒駆動装置毎に設けられて前記制御棒操作指令出力手
段からの前記操作指令を入力し、この操作指令に含まれ
た制御棒操作目標位置及びギャング操作される複数の制
御棒のうち先頭の位置にある前記制御棒の位置に基づい
て設定された電力遮断位置に、測定された制御棒位置が
達したときに、前記入力した操作指令の出力を停止する
電力遮断決定手段を備えることにある。

【００１２】制御棒操作目標位置及び先頭の位置にある
前記制御棒の位置に基づいて設定された電力遮断位置
に、測定された制御棒位置が達したときに、前記入力し
た操作指令の出力を停止するので、各制御棒を操作する
該当の各制御棒駆動装置による制御棒の移動に差が生じ
ても（例えば、制御棒駆動装置におけるボール・スクリ
ューナットとの嵌合の度合，駆動履歴，経年変化等に起
因して）、ギャング操作の際に、各制御棒間での停止位
置の差を著しく低減できる。

【００１３】上記目的を達成する第３発明の特徴は、前
記電力遮断位置が、前記制御棒操作目標位置から、前記
誘導電動機への電力供給の停止から前記誘導電動機の回
転停止までの前記制御棒の移動量を減じた値に設定され
ることにある。

【００１４】誘導電動機への電力供給の停止から誘導電
動機の回転停止までの間、制御棒は若干移動する。この
ため、測定された制御棒位置が制御棒操作目標位置に達
したときに入力した操作指令の出力を停止すると、制御
棒が制御棒操作目標位置を超えて停止する。電力遮断位
置を、制御棒操作目標位置から、誘導電動機への電力供
給の停止から誘導電動機の回転停止までの制御棒の移動
量を減じた値に設定することによって、制御棒が制御棒
操作目標位置を超えて停止することが防止でき、ギャン
グ操作を行っている各制御棒を制御棒操作目標位置に精
度良く停止させることができる。

【００１５】上記目的を達成する第４発明の特徴は、制
御棒駆動装置毎に設けられて前記制御棒操作指令出力手
段からの前記操作指令を入力し、この操作指令に含まれ
た制御棒操作目標位置に基づいて設定された第１制御棒
設定位置と、ギャング操作される複数の制御棒のうち先
頭の位置にある前記制御棒の位置に基づいて設定された
第２制御棒設定位置とが一致し、測定された制御棒位置
が前記第１制御棒設定位置または前記第２制御棒設定位
置に一致したときに、前記入力した操作指令の出力を停
止する電力遮断決定手段を備えたことにある。第４発明
は、第２発明と同じ作用効果を生じる。

【００１６】上記目的を達成する第５発明の特徴は、前
記電力遮断決定手段が、前記制御棒操作指令出力手段か
ら入力した前記操作指令に含まれた制御棒操作目標位置
に基づいて、前記第１制御棒設定位置を設定する手段
と、ギャング操作される複数の制御棒のうち先頭の位置
にある前記制御棒の位置を判定する手段と、得られた前
記先頭の位置にある制御棒の位置よりも大きくした前記
第２制御棒設定位置を設定する手段と、前記第１制御棒
設定位置と前記第２制御棒設定位置とが一致したとき前
記第２制御棒設定位置を保持する手段と、前記保持され
た前記第２制御棒設定位置に測定された制御棒位置が一
致したときに、前記入力した操作指令の出力を停止させ
る手段とを有する電力遮断決定手段であることにある。

【００１７】得られた先頭の位置にある制御棒の位置よ
りも大きくした第２制御棒設定位置を設定する手段、及
び第１制御棒設定位置と第２制御棒設定位置とが一致し
たとき第２制御棒設定位置を保持する手段を有し、保持
された第２制御棒設定位置に測定された制御棒位置が一
致したときに、入力した操作指令の出力を停止させるの
で、第１制御棒設定位置と第２制御棒設定位置とが一致
するまでは制御棒移動中の目標値が移動中の制御棒の現
在の位置よりも大きく離れないため、運転員のマニュア
ル指令で制御棒停止命令が入力されたとき、制御棒停止
命令が入力された時点の制御棒位置からあまりオーバー
ランさせないで制御棒を停止させることができる。運転
員がマニュアル指令で制御棒停止命令を入力させる例と
しては、例えば中性子束が急に上昇する事例がある。

【００１８】上記目的を達成する第６発明の特徴は、前
記第１制御棒設定位置が、前記制御棒操作目標位置か
ら、前記誘導電動機への電力供給の停止から前記誘導電
動機の回転停止までの前記制御棒の移動量を減じた値に
設定され、前記第２制御棒設定位置が前記先頭の位置に
ある制御棒の位置に前記制御棒移動量以上の制御棒移動
量を加えた値に設定されることにある。

【００１９】電力遮断位置を、制御棒操作目標位置か
ら、誘導電動機への電力供給の停止から誘導電動機の回
転停止までの制御棒の移動量を減じた値に設定すること
によって、第３発明と同様に、ギャング操作を行ってい
る各制御棒を制御棒操作目標位置に精度良く停止させる
ことができる。更に、第２制御棒設定位置が先頭の位置
にある制御棒の位置に前記制御棒移動量以上の制御棒移
動量を加えた値に設定されるので、マニュアル指令で制
御棒停止命令が入力されたとき、制御棒停止命令が入力
された時点の制御棒位置からのオーバーラン量を著しく
低減させて制御棒を停止させることができる。

【００２０】上記目的を達成する第７発明の特徴は、制
御棒駆動装置毎に設けられて前記制御棒操作指令出力手
段からの前記操作指令を入力し、この操作指令に含まれ
た制御棒操作目標位置及び測定された制御棒位置に基づ
いて前記制御指令の出力及びその出力停止を行う電力遮
断決定手段と、前記電力遮断決定手段から出力された前
記操作指令に基づいて前記誘導電動機への電力供給をオ
ンし、前記電力遮断決定手段の前記操作指令の出力停止
により前記誘導電動機への電力供給をオフする第１半導
体スイッチング素子を有し、前記制御棒駆動装置毎に設
けられた第１電力制御手段と、交流電源に接続されて交
流を直流に変換する整流装置、及び前記電力遮断決定手
段の前記制御指令の出力停止により前記整流装置から前
記電磁ブレーキへの電力供給をオフする第２半導体スイ
ッチング素子を有し、前記制御棒駆動装置毎に設けられ
た第２電力制御手段とを備えていることにある。

【００２１】整流装置を有し電磁ブレーキに第２半導体
スイッチング素子を介して直流が供給されるので、電磁
ブレーキが作動してから誘導電動機が停止するまでの時
間がより短くなる。このため、電磁ブレーキが作動して
から制御棒が停止するまでの移動距離が短くなるので、
制御棒駆動装置の負荷変動の影響を受けづらくなり、制
御棒の制御棒操作目標位置への位置決め精度が一層向上
する。

【００２２】上記目的を達成する第８発明の特徴は、制
御棒駆動装置毎に設けられて前記制御棒操作指令出力手
段からの前記操作指令を入力し、この操作指令に含まれ
た制御棒操作目標位置及びギャング操作される複数の制
御棒のうち先頭の位置にある前記制御棒の位置に基づい
て設定された電力遮断位置に、測定された制御棒位置が
達したときに、前記入力した操作指令の出力を停止する
電力遮断決定手段を備えることにある。第８発明は、第
２発明の特徴によって得られる作用効果を生じる。

【００２３】上記目的を達成する第９発明の特徴は、前
記電力遮断位置が、前記制御棒操作目標位置から、前記
誘導電動機への電力供給の停止から前記誘導電動機の回
転停止までの前記制御棒の移動量を減じた値であること
にある。第９発明は、第３発明の特徴によって得られる
作用効果を生じる。

【００２４】上記目的を達成する第１０発明の特徴は、
制御棒駆動装置毎に設けられて前記制御棒操作指令出力
手段からの前記操作指令を入力し、この操作指令に含ま
れた制御棒操作目標位置に基づいて設定された第１制御
棒設定位置と、ギャング操作される複数の制御棒のうち
先頭の位置にある前記制御棒の位置に基づいて設定され
た第２制御棒設定位置とが一致し、測定された制御棒位
置が前記第１制御棒設定位置または前記第２制御棒設定
位置に一致したときに、前記入力した操作指令の出力を
停止する電力遮断決定手段を備えたことにある。第１０
発明は、第４発明の特徴によって得られる作用効果を生
じる。

【００２５】上記目的を達成する第１１発明の特徴は、
前記電力遮断決定手段が、前記制御棒操作指令出力手段
から入力した前記操作指令に含まれた制御棒操作目標位
置に基づいて、前記第１制御棒設定位置を設定する手段
と、ギャング操作される複数の制御棒のうち先頭の位置
にある前記制御棒の位置を判定する手段と、得られた前
記先頭の位置にある制御棒の位置よりも大きくした前記
第２制御棒設定位置を設定する手段と、前記第１制御棒
設定位置と前記第２制御棒設定位置とが一致したとき前
記第２制御棒設定位置を保持する手段と、前記保持され
た前記第２制御棒設定位置に測定された制御棒位置が一
致したときに、前記入力した操作指令の出力を停止させ
る手段とを有する電力遮断決定手段であることにある。
第１１発明は、第５発明の特徴によって得られる作用効
果を生じる。

【００２６】上記目的を達成する第１２発明の特徴は、
前記第１制御棒設定位置が、前記制御棒操作目標位置か
ら、前記誘導電動機への電力供給の停止から前記誘導電
動機の回転停止までの前記制御棒の移動量を減じた値で
あり、前記第２制御棒設定位置が前記先頭の位置にある
制御棒の位置に前記制御棒移動量以上の制御棒移動量を
加えた値であることにある。第１２発明は、第６発明の
特徴によって得られる作用効果を生じる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例である制御
棒制御装置を図１を用いて以下に説明する。本実施例の
制御棒制御装置は、誘導電動機を用いた電動駆動型の複
数の制御棒駆動装置１８を備える。各制御棒駆動装置１
８は、誘導電動機７および誘導電動機７の回転軸に連結
された電磁ブレーキ１５を備える。更に、制御棒駆動装
置１８は、図示されていないが、誘導電動機７の回転軸
に連結されたボールスクリューネジ，ボールスクリュー
ネジと噛み合うボールナット、およびボールナットに取
り付けられて軸方向に伸びる連結棒を備える。

【００２８】本実施例が適用されるＡＢＷＲの原子炉５
内には、冷却水１７に浸された状態で複数の燃料集合体
１６が複数設置される。複数の制御棒６が燃料集合体１
６間に挿抜自在に配置される。各制御棒６は、それぞれ
結合器（例えば歯車または電磁クラッチ）２０によって
別々の制御棒駆動装置１８の連結棒に接続されている。
各制御棒６は、該当する制御棒駆動装置１８の誘導電動
機７の駆動により操作される。炉心内の軸方向における
制御棒の位置を検出する制御棒位置検出器８が、設置さ
れる。

【００２９】本実施例の制御棒制御装置は、制御棒駆動
装置１８以外に、中央制御室に設けられた制御棒操作監
視盤１，誘導電動機７および電磁ブレーキ１５の動作を
制御するための機器を有する制御棒駆動補助盤３、およ
び制御棒操作監視盤１からの制御棒操作指令の内容と現
在の制御棒の状態とを比較し、制御棒操作が必要な場合
に、制御棒駆動補助盤３に動作指令を出力する制御棒位
置伝送補助盤２を有する。制御棒位置伝送補助盤２及び
制御棒駆動補助盤３は、制御棒駆動装置１８毎に設けら
れる。

【００３０】制御棒操作監視盤１は、運転員が操作およ
び監視するための入出力機器（図示せず），複数の制御
棒６の引抜，挿入の手順、および動作量を予め定めた制
御棒動作手順を記憶する制御棒動作手順記憶部１１、お
よび引抜／挿入指令を制御棒位置伝送補助盤２に出力す
る制御棒操作回路１０を有する。入出力機器には、制御
棒の座標表示を行う表示装置，座標選択ボタン、および
制御棒動作モード，挿入，引抜等の操作指令ボタンの指
示入力器がある。運転員は、これらの機器により制御棒
の操作を指令する。しかし、運転員が操作すべき制御棒
を間違って選択することにより操作すべきでない制御棒
が引抜かれた場合には、原子炉の熱的余裕が逸脱し、危
険な状態になりかねない。これを防止するために、本実
施例は、制御棒動作手順記憶部１１に記憶した制御棒動
作手順を用いて、運転員により選択された複数の制御棒
が、間違いなく操作すべき座標の制御棒であるか、ま
た、動作量が規定値を超えていないかを常に監視してい
る。

【００３１】制御棒位置伝送補助盤２は、制御棒停止移
動量記憶手段２１，励磁遮断目標位置作成手段２２，励
磁遮断目標位置判定手段２３，制御棒位置判定手段２
４，駆動中目標位置設定手段２５、および操作指令遮断
手段２６を有する。制御棒位置伝送補助盤２は、各々の
制御棒位置検出器８および制御棒操作監視盤１の各出力
信号をもとにして、制御棒位置が励磁遮断目標位置作成
手段２２から出力する引抜／挿入の目標値まで達してい
なければ、制御棒引抜／挿入指令を制御棒駆動補助盤３
に出力する。一方、操作している制御棒の位置が励磁遮
断目標位置作成手段２２から出力する引抜／挿入の目標
値と一致した場合には、制御棒引抜／挿入指令の出力を
遮断する。

【００３２】交流電源が、ケーブル３５により、制御棒
駆動補助盤３内の半導体スイッチング素子１３Ｂおよび
誘導電動制御回路１３を介して誘導電動機７に接続され
る。電磁ブレーキ１５は、ケーブル３６によってケーブ
ル３５に接続される。制御棒駆動補助盤３は、誘導電動
機７及び電磁ブレーキ１５に供給する電力をオン／オフ
する半導体スイッチング素子１３Ｂ，制御棒引抜／挿入
指令（引抜きまたは挿入）に応じて誘導電動機７の回転
方向を設定する制御棒動作方向切換回路１３Ａ、および
制御棒引抜／挿入指令を受けて、半導体スイッチング素
子１３Ｂのオンオフ制御を行うと共に誘導電動機７の回
転方向を設定する信号を制御棒動作方向切換回路１３Ａ
に出力する誘導電動制御回路１３を有する。半導体スイ
ッチング素子１３Ｂとしては、トランジスタおよびサイ
リスタ等がある。

【００３３】ＡＢＷＲでは、原子炉５に装荷された燃料
集合体１６内に充填されている核燃料であるウラン等の
核反応によって発生する熱が、原子炉５内に充填された
冷却水１７に伝えられる。冷却水１７は沸騰して蒸気１
７Ａになる。図示されていないが、タービンは、蒸気１
７Ａの供給によって回転され、発電機を回転させる。核
燃料の核分裂の制御は、制御棒６の引抜／挿入の操作に
より行われる。制御棒６の炉心への挿入によって核燃料
の核分裂が抑制され、制御棒６の炉心からの引抜きによ
って核燃料の核分裂が促進される。

【００３４】本実施例の制御棒制御装置による制御棒引
抜き操作を以下に説明する。ギャング操作すべき複数の
制御棒の操作シーケンスは、制御棒動作手順記憶部１１
に記憶されている。図２は、その操作シーケンスのうち
の制御棒引抜き時におけるギャング操作の操作シーケン
スを示している。

【００３５】制御棒操作においては、１本の制御棒のみ
を操作するのではなく、図２の制御棒座標に示すように
複数の制御棒を１つのグループとして同時に操作するギ
ャング操作を実施する。このギャング操作は、原子炉プ
ラントの起動時間の短縮及び制御棒操作の省力化を達成
することができる。例えば、制御棒グループ番号が１と
示されている制御棒は２６本あり、このグループの制御
棒が最初に同時に操作される。制御棒の操作に関する情
報は、図２において制御棒の引抜シーケンスとして示さ
れている。引抜シーケンス中の操作情報は、制御棒操作
リミット，ガイドパターン及び引抜番号を含む。制御棒
操作リミットは制御棒の操作目標位置を示す情報で、ガ
イドパターンは制御棒の連続的操作及びステップ的操作
を示す情報であり、引抜番号は引抜操作の順番を示す情
報である。制御棒をステップ的に操作するケースとして
は、ステップ操作とノッチ操作がある。ノッチ操作は、
制御棒をステップ的に操作する際の移動量がステップ操
作よりも多い。

【００３６】図２において、制御棒グループ番号１の全
制御棒は、引抜順番１でポジション１８まで連続的に引
抜かれることが示されている。引抜順番２は操作順番１
に引き続いて操作されるものである。操作順番２におい
て、制御棒グループ番号１の全制御棒がポジション１８
からポジション２２までステップ操作で引抜かれる。引
抜順番３においては、制御棒グループ番号１の全制御棒
がポジション２２からポジション４８まで連続で引抜か
れる。なお、制御棒の炉心内での全挿入位置をポジショ
ン０とし、制御棒が炉心から全引抜きされている位置を
ポジション４８としている。制御棒の微小移動の観点か
ら、制御棒の全挿入位置をポジション０とし、制御棒の
全引抜き位置をポジション２００とする場合もある。

【００３７】次の引抜順番４では、制御棒グループ番号
２の全制御棒に対して、ポジション１８まで連続的に引
抜く操作が行われる。以下、図２の制御棒の引抜シーケ
ンスにしたがって、引抜順番の番号順にギャング操作に
よる制御棒の引抜きが行われる。引抜順番は、図２のＣ
の部分に示されている。

【００３８】ギャング操作による制御棒の炉心内への挿
入は、図２の制御棒引抜き時におけるギャング操作の操
作シーケンスの逆の順番で行われる。

【００３９】ギャング操作すべき複数の制御棒の操作
は、前述したように入出力機器を用いて運転員が入力し
た引抜制御棒座標（または挿入制御棒座標）および制御
棒操作モード（連続，ノッチ，ステップ）の指定、およ
び引抜指令（または挿入指令）といった制御棒操作指令
９を制御棒操作回路１０が読み込むことによっても行わ
れる。しかしながら、以下におけるギャング操作による
制御棒引抜きは、制御棒操作回路１０が、制御棒動作手
順記憶部１１の制御棒引抜シーケンスから読み出した情
報（制御棒操作リミット，ガイドパターン及び引抜番
号）、及び入出力機器を用いて運転員が入力した引抜指
令（または挿入指令）を含む制御棒操作指令９を、制御
棒位置伝送補助盤２の励磁遮断目標位置作成手段２２に
出力することにより行われる。この制御棒操作指令９
は、引抜指令及び引抜制御棒座標の情報を含んでいる。
なお、制御棒操作回路１０は、運転員が引抜指令を入出
力機器から入力すると、制御棒動作手順記憶部１１の制
御棒引抜シーケンスを読み出す。

【００４０】制御棒停止移動量記憶手段２１は、誘導電
動機７への電力供給を遮断する指令が半導体スイッチン
グ素子１３Ｂに出力されてから制御棒６が停止するまで
に移動する制御棒移動量を記憶する。励磁遮断目標位置
作成手段２２は、制御棒操作回路１０から入力した引抜
目標位置、および制御棒停止移動量記憶手段２１から読
み出した制御棒移動量を基に、引抜目標位置に対してこ
の制御棒移動量だけ手前の励磁遮断目標位置(＝(引抜目
標位置)−(制御棒移動量))を作成する。この励磁遮断目
標位置が最終的には誘導電動機７への電力供給を遮断
し、かつ電磁ブレーキ１５を作動させる制御棒位置にな
る。制御棒が電力遮断目標位置に達したとき、誘導電動
機７への電力供給が遮断され、かつ電磁ブレーキ１５が
作動してから上記の制御棒移動量だけ制御棒６が移動し
て制御棒は引抜目標位置に停止する。励磁遮断目標位置
作成手段２２で作成された励磁遮断目標位置は、励磁遮
断目標位置判定手段２３に出力される。

【００４１】全制御棒に対応して設けられた全ての制御
棒位置検出器８の出力は、制御棒位置判定手段２４に入
力される。制御棒位置判定手段２４は、励磁遮断目標位
置作成手段２２が入力したギャング操作の対象となる各
制御棒の制御棒座標（例えば、図２において制御棒グル
ープ番号１の各制御棒に対する（０２，３９）及び（０
２，２３）等）を入力する。制御棒位置判定手段２４
は、制御棒座標で示されたギャング操作される該当の各
制御棒に対応する制御棒位置検出器８から、測定された
制御棒位置信号を入力する。制御棒位置判定手段２４
は、これらの制御棒位置信号に基づいて、制御棒６の移
動方向（この場合、引抜方向）に対して先頭の制御棒の
制御棒位置を検出する。駆動中目標位置設定手段２５
は、制御棒位置判定手段２４から出力された先頭の制御
棒の制御棒位置と移動加算量記憶手段２７から読み出さ
れた移動加算量とを加えて移動中の制御棒の目標位置を
作成する。上記移動加算量は、誘導電動機７への電力供
給を遮断する指令を半導体スイッチング素子１３Ｂに出
力してから制御棒６が停止するまでに移動する制御棒移
動量またはその移動量以上の値である。つまり、現在先
頭の制御棒の制御棒位置にこの移動加算量を加えて移動
中の制御棒の目標位置とするために、移動によって先頭
の制御棒の制御棒位置が変わると、移動中の制御棒の目
標位置も更新される。なお、駆動中目標位置設定手段２
５は、先頭の制御棒の制御棒位置が上記の移動中の制御
棒の目標位置に到達したとき、その更新が停止される。
駆動中目標位置設定手段２５から出力される移動中の制
御棒の目標位置は、励磁遮断目標位置判定手段２３およ
び保持手段２８に入力される。

【００４２】励磁遮断目標位置判定手段２３は、励磁遮
断目標位置作成手段２２の出力と駆動中目標位置設定手
段２５の出力を比較し、これらが一致したときに「移動
中の制御棒の目標位置」を保持手段２８に保持させるた
めの保持指令信号を保持手段２８に出力する。保持手段
２８は、保持指令信号を入力するまで、駆動中目標位置
設定手段２５から出力された「移動中の制御棒の目標位
置」をそのまま目標位置判定手段２９に出力する。自己
制御棒位置検出手段３０は、操作される自己の制御棒の
位置を検出するものである。

【００４３】目標位置判定手段２９は、保持手段２８の
出力信号と自己制御棒位置検出手段３０の出力である制
御棒位置とを比較し、これらが一致したときに遮断手段
開信号を操作指令遮断手段２６に出力する。操作指令遮
断手段２６は、遮断手段開信号の入力により開放され
て、励磁遮断目標位置作成手段２２から出力された引抜
指令（引抜方向，駆動オン）の、制御棒駆動補助盤３の
誘導電動機制御回路１３への伝送を阻止する。一方、目
標位置判定手段２９は、保持手段２８の出力信号と自己
制御棒位置検出手段３０からの制御棒位置とが一致しな
いときに遮断手段閉信号を出力する。操作指令遮断手段
２６は、遮断手段閉信号の入力により閉じられ、励磁遮
断目標位置作成手段２２から出力された引抜指令を誘導
電動機制御回路１３に伝える。

【００４４】なお、複数の制御棒を同時に操作する際
に、負荷条件（例えば、制御棒駆動装置１８のボール・
スクリューナットとの嵌合の度合，駆動履歴，経年変化
等）によって該当する各制御棒間のわずかな位置ずれに
起因して、制御棒が該当する引抜目標位置を大きく超え
て停止することが、移動方向に対して先頭の制御棒の制
御棒位置を基にして移動目標位置を設定してギャング操
作をする各制御棒を移動させることによって、防止でき
る。更に、本実施例は、駆動中目標位置設定手段２５が
「先頭の制御棒の制御棒位置」と「移動加算量」とを加
えて「駆動中の制御棒の目標位置」を作成することによ
り、制御棒の現在位置に対して大きな移動目標量を与え
ることがないので、制御棒位置判定手段２４および移動
加算量記憶手段２７に異常が発生しても制御棒を誤って
大きく移動させることを防止できる。

【００４５】誘導電動機制御回路１３は、遮断手段閉信
号により操作指令遮断手段２６が閉じられているとき
に、励磁遮断目標位置作成手段２２から出力された引抜
指令を入力する。誘導電動機制御回路１３は、入力した
指令が引抜指令および挿入指令のいずれに該当するか判
定する。誘導電動機制御回路１３は、引抜指令であると
判定した場合に、引抜であることを示す信号（第１切替
指令）を制御棒動作方向切換回路１３Ａに出力すると共
に、半導体スイッチング素子１３Ｂをオンする。このた
め、交流電力がケーブル３５により半導体スイッチング
素子１３Ｂおよび制御棒動作方向切換回路１３Ａを介し
て誘導電動機７に供給される。同時に、その電力がケー
ブル３５および３６を介して電磁ブレーキ１５に供給さ
れ、誘導電動機７の回転を阻止している電磁ブレーキ１
５のブレーキ力が解除される。誘導電動機７が制御棒６
を引抜く方向に回転し始める。制御棒６は、炉心から引
抜かれる方向に移動する。

【００４６】目標位置判定手段２９が遮断手段開信号を
出力したとき、励磁遮断目標位置作成手段２２から誘導
電動機制御回路１３への指令(引抜指令または挿入指令)
の入力が停止される。誘導電動機制御回路１３は、引抜
指令の入力停止により半導体スイッチング素子１３Ｂを
オフする。誘導電動機７および電磁ブレーキ１５への電
力供給が停止され、誘導電動機７の励磁が解除されると
共に電磁ブレーキ１５のブレーキ力が働く。このため、
ギャング操作を行った各制御棒６は、同一の引抜目標位
置に停止できる。

【００４７】特に、半導体スイッチング素子１３Ｂの応
答遅れ時間は極めて短い。このため、半導体スイッチン
グ素子１３Ｂを設けることによって、ギャング操作開始
時にそれぞれの制御棒駆動装置１８の誘導電動機７の起
動タイミングおよび電磁ブレーキ１５の作動タイミング
がずれることがなく、駆動中のそれぞれの制御棒の位置
がずれない。更に、誘導電動機７の回転停止時にはブレ
ーキ性能に依存して誘導電動機７の回転停止位置が決ま
るが、それぞれの制御棒駆動装置１８の電磁ブレーキ１
５の作動タイミングがずれることがないので、それぞれ
の制御棒の停止位置を引抜目標位置に一致させることが
できる。この結果、ギャング操作を行った各制御棒の位
置に偏差を生じさせることがなく、原子炉出力分布の対
称性が崩れて燃料集合体内の燃料棒に熱的なストレスを
与えない。

【００４８】本実施例は、誘導電動機７および電磁ブレ
ーキ１５に電力を供給するケーブルの一部を共有してい
るので、約２００本ある制御棒に対するケーブルを大幅
に削減できる。この点を考慮しなければ、図７の実施例
のように誘導電動機７および電磁ブレーキ１５に分離し
た別々のケーブルによって電力を供給してもよい。

【００４９】ギャング操作を行う各制御棒６を炉心内に
挿入するとき、制御棒操作回路１０は、運転員が入力す
る挿入指令に基づいて制御棒動作手順記憶部１１の制御
棒挿入シーケンスから読み出した挿入制御棒座標，制御
棒操作リミット，ガイドパターン及び挿入番号、更に運
転員が入力した挿入指令を含む制御棒操作指令９を作成
し、この制御棒操作指令９を励磁遮断目標位置作成手段
２２に出力する。励磁遮断目標位置作成手段２２は、制
御棒操作回路１０から入力した引抜目標位置、および読
み出した制御棒移動量を基に、挿入目標位置に対してこ
の制御棒移動量だけ手前の励磁遮断目標位置(＝(挿入目
標位置)−(制御棒移動量))を作成する。目標位置判定手
段２９は、保持手段２８の出力信号と自己制御棒位置検
出手段３０の出力である制御棒位置とを比較し、引抜操
作の場合と同様に遮断手段開信号または遮断手段閉信号
を出力する。遮断手段閉信号が出力されたとき、励磁遮
断目標位置作成手段２２から出力された挿入指令（挿入
方向，駆動オン）が操作指令遮断手段２６を介して誘導
電動機制御回路１３に伝えられる。誘導電動機制御回路
１３は、挿入であることを示す信号（第２切替指令）を
制御棒動作方向切換回路１３Ａに出力すると共に、半導
体スイッチング素子１３Ｂをオンする。電磁ブレーキ１
５のブレーキ力が解除される。誘導電動機７は、引抜き
のときと逆方向に回転し、制御棒６を炉心内に挿入す
る。遮断手段開信号によって操作指令遮断手段２６が開
放されて誘導電動機制御回路１３への挿入指令の入力が
阻止される。半導体スイッチング素子１３Ｂがオフされ
て電磁ブレーキ１５のブレーキ力が働き、ギャング操作
を行った各制御棒６は、同一の挿入目標位置に停止でき
る。

【００５０】半導体スイッチング素子１３Ｂの設置によ
り、制御棒挿入操作時においても、制御棒引抜き操作時
と同様な効果を生じる。

【００５１】本実施例の作用を、制御棒引抜きを例とし
て具体的な数値を用いて以下に説明する。理解を容易に
するために、制御棒６の全挿入位置を０とし、全引抜位
置を２００とする。目標引抜位置を１００とし、現在の
制御棒６の位置を７０とする。先頭の制御棒の制御棒位
置を７１とする。制御棒停止移動量記憶手段２１に記憶
されている制御棒移動量５とし、移動加算量記憶手段２
７に記憶されている移動加算量は５またはそれ以上であ
るが、本例では５とする。制御棒操作回路１０から出力
される操作指令は引抜指令であるので、引抜目標位置は
１００となり、励磁遮断目標位置作成手段２２の出力で
ある励磁遮断目標位置は９５となる。制御棒位置判定手
段２４によって判定された先頭の制御棒の制御棒位置は
７１であるため、駆動中目標位置設定手段２５の出力で
ある駆動中の制御棒の目標位置は７６となる。励磁遮断
目標位置判定手段２３は入力の９５と７５を比較し、こ
れらが一致しないため保持手段２８には保持指令を出力
しない。従って、保持手段２８の出力は７６となり、自
己制御棒位置検出手段３０の出力である制御棒位置が７
０であるため、目標位置判定手段２９は遮断手段閉信号
を出力するので、励磁遮断目標位置作成手段２２から出
力された引抜指令（引抜方向，駆動オン）が誘導電動機
制御回路１３に入力される。

【００５２】このため、制御棒が炉心から引抜かれる。
この引抜きに伴って制御棒６の位置が大きくなり、駆動
中目標位置設定手段２５の出力である駆動中の制御棒の
目標位置も増大する。駆動中目標位置設定手段２５の出
力が９５になると、励磁遮断目標位置作成手段２２の出
力と一致するために、励磁遮断目標位置判定手段２３は
保持指令を保持手段２８に出力する。保持手段２８は駆
動中目標位置設定手段２５から出力される駆動中の制御
棒の目標位置である９５を保持する。目標位置判定手段
２９は自己制御棒位置検出手段３０の出力と保持手段２
８の出力（値は９５）とが一致したとき、駆動指令遮断
手段２６に遮断手段開信号を出力する。この結果、操作
指令遮断手段２６は励磁遮断目標位置作成手段２２から
の引抜指令（引抜方向，駆動オン）を誘導電動機制御回
路１３に伝えない。従って、誘導電動機７および電磁ブ
レーキ１５は制御棒位置が９５のときに電力供給が遮断
され、誘導電動機７の励磁が解除されると共に電磁ブレ
ーキ１５のブレーキ力が働き、制御棒６は目標位置１０
０で停止する。このように他の制御棒も動作し、ギャン
グ駆動の制御棒は目標位置１００ですべて停止する。

【００５３】以上、制御棒引抜を説明したが、制御棒挿
入のときには、駆動方向が逆だけであり同様である。た
だし、例えば、現在の制御棒位置が１００から７０に駆
動する場合に、目標位置７０に対して手前の７５で駆動
指令の遮断が行われる。また、駆動中目標位置設定手段
２５から出力される駆動中の制御棒の目標位置は、先頭
の制御棒の制御棒位置より５ほど小さい値になる。

【００５４】図３は、中央制御室からの制御棒操作指令
と、それに基づく誘導電動機７の動作および制御棒の移
動量との関係を示す。図３に示すように、制御棒動作指
令が引抜／挿入のいずれかに応じて、誘導電動機７の回
転方向が変化する。また、遮断手段開信号が出力された
ときは実質的に制御棒の停止指令が出されたときに相当
し、誘導電導機７は停止状態にある。また、制御棒引抜
量は、引抜指令が出た場合には増加し、遮断手段開信号
が出力された場合には一定となり、挿入指令が出力され
た場合には減少する。

【００５５】次に、本発明の他の実施例である制御棒制
御装置を図４を用いて説明する。図１の実施例と同じ構
成は、同じ符号で示している。本実施例は、図１の実施
例と、制御棒位置伝送補助盤２から実質的に駆動中目標
位置設定手段２５および移動加算量記憶手段２７を削除
した制御棒位置伝送補助盤２Ａを用いている点が異なっ
ている。

【００５６】制御棒位置伝送補助盤２Ａの作用のうち制
御棒位置伝送補助盤２と異なっている部分を説明する。
励磁遮断目標位置判定手段２３Ａは、励磁遮断目標位置
作成手段２２の出力である励磁遮断目標位置と制御棒位
置判定手段２４の出力である「先頭の制御棒の制御棒位
置」とを比較し、一致した場合に励磁遮断目標位置を保
持手段２８Ａに保持させる。目標位置判定手段２９Ａ
は、保持手段２８Ａの出力と自己制御棒位置検出手段３
０の出力とを比較し、これらが一致するまでは遮断手段
閉信号を、これらが一致したときに遮断手段開信号を、
それぞれ操作指令遮断手段２６に出力する。このような
本実施例は、図１の実施例と同様に誘導電動機７および
電磁ブレーキ１５への電力供給、および電力供給の停止
を行うことができ、図１の実施例と同様な効果を得るこ
とができる。

【００５７】図１の実施例における制御棒位置伝送補助
盤２の機能を計算機システム（あるいはマイクロプロセ
ッサシステム）で実現する場合には、演算周期を高速に
して演算周期ごとに、駆動中目標位置設定手段２５で移
動加算量記憶手段２７の出力と制御棒位置判定手段２４
からの出力を加算して移動中の制御棒の目標位置を求め
る必要がある。計算機システム（あるいはマイクロプロ
セッサシステム）の演算周期が遅いと制御棒６が引抜目
標位置（または挿入目標位置）をオーバーして停止する
可能性がある。高速な演算周期を達成する計算機システ
ム（あるいはマイクロプロセッサシステム）は大型であ
る。これに対して、図４の実施例は、移動中の制御棒の
目標位置を求める必要がなく、制御棒位置伝送補助盤２
Ａを小型の低価格の計算機システム（あるいはマイクロ
プロセッサシステム）で実現できる。

【００５８】本発明の他の実施例である制御棒制御装置
を以下に説明する。本実施例は、図１の実施例の構成に
おいて、制御棒位置伝送補助盤２を計算機システム（あ
るいはマイクロプロセッサシステム）で実現したもので
ある。本実施例における制御棒位置伝送補助盤２は、図
５に示す処理を実行する。

【００５９】図５の処理内容を以下に述べる。まず、制
御棒操作回路１０からの制御棒操作指令９（移動方向，
目標位置等）を取り込む（ステップ４１）。取り込んだ
制御棒操作指令９のうちの目標位置に対して、電磁ブレ
ーキ作動から制御棒停止までに移動する制御棒移動量
（制御棒停止移動量記憶手段２１の記憶情報）を基に、
誘導電動機への電力供給を遮断する励磁遮断目標位置を
算出する(ステップ４２)。すべての制御棒位置検出器８
から検出された制御棒位置情報を取り込み、制御棒の移
動方向に対して先頭の制御棒の制御棒位置を算出する
（ステップ４３）。算出した先頭の制御棒の制御棒位置
に対して移動加算量（移動加算量記憶手段２７の記憶情
報）を加えて駆動中の制御棒の目標位置を算出する(ス
テップ４４)。移動方向が挿入の場合には、算出した先
頭の制御棒の制御棒位置に対して上記の移動加算量を引
くことにより移動中の制御棒の目標位置を算出すること
になる。ステップ４２での算出値とステップ４４での算
出値とを比較し、これらの算出値が一致するか否かを判
定する（ステップ４５）。ステップ４５の判定が「不一
致」の場合にはステップ４６の処理を実行する。ステッ
プ４５の判定が「一致」の場合にはステップ４７の処理
が実行される。ステップ４６では、制御棒駆動補助盤３
に操作指令（制御棒の移動方向，駆動オン）を出力す
る。これにより制御棒の移動が開始され、ステップ４７
の処理が実行されるまで制御棒が移動され続ける。ステ
ップ４７では、移動対象の制御棒の位置を取り込み、こ
の位置がステップ４４で最後に算出した「駆動中の制御
棒の目標位置」と一致するか否かを判定する。ステップ
４７の判定が「不一致」の場合には、図示されていない
が遮断手段閉信号を操作指令遮断手段２６に対して出力
し、ステップ４７の処理を再実行する。ステップ４７の
判定が「一致」の場合にはステップ４８の処理を実行す
る。ステップ４８では、制御棒駆動補助盤３への操作指
令（制御棒の移動方向，駆動オン）の出力を停止するた
めの遮断手段開信号を操作指令遮断手段２６に対して出
力する。なお、ステップ４４で最後に算出した駆動中の
制御棒の目標位置が図１の励磁遮断目標位置作成手段２
２で作成した誘導電動機の励磁を遮断する目標位置と等
しい。このようにして制御棒位置伝送補助盤２の機能を
計算機システム（あるいはマイクロプロセッサシステ
ム）で実現することができる。

【００６０】本実施例は、図１の実施例と同じ効果を生
じる。

【００６１】本発明の他の実施例である制御棒制御装置
を以下に説明する。本実施例は、図４の実施例の構成に
おいて、制御棒位置伝送補助盤２Ａを計算機システム
（あるいはマイクロプロセッサシステム）で構成したも
のである。本実施例における制御棒位置伝送補助盤２Ａ
は、図６に示す処理を実行する。

【００６２】図６の処理のうち図５と同じ処理は、同一
の符号を付してある。図５の処理と同様に、ステップ４
１，４２および４３の処理が実行される。その後、ステ
ップ４２での算出値とステップ３３での算出値とを比較
し、これらの算出値が一致するか否かを判定する（ステ
ップ４５Ａ）。ステップ４５Ａの判定が「不一致」の場
合にはステップ４６の処理を実行する。ステップ４５Ａ
の判定が「一致」の場合にはステップ４７Ａの処理が実
行される。ステップ７４Ａでは、移動対象の制御棒の位
置を取り込み、この位置がステップ４３で最後に算出し
た「先頭の制御棒の制御棒位置」と一致するか否かを判
定する。ステップ４７Ａの判定が「不一致」の場合に
は、図示されていないが遮断手段閉信号を操作指令遮断
手段２６に対して出力し、ステップ４７Ａの処理を再実
行する。ステップ４７の判定が「一致」の場合にはステ
ップ４８の処理を実行する。なお、ステップ４３で最後
に算出した先頭の制御棒の制御棒位置が図４の実施例の
励磁遮断目標位置作成手段２２で作成した誘導電動機の
励磁を遮断する目標位置と等しい。本実施例は、図４の
実施例と同じ効果を得ることができる。

【００６３】本発明の他の実施例である制御棒制御装置
を図７により以下に説明する。本実施例は、整流装置４
Ａおよび半導体スイッチング素子４Ｂを有するブレーキ
電源装置４を備えている点が図１の実施例と異なってい
る。

【００６４】整流装置４Ａは、ブレーキ用電源ＡＣを電
磁ブレーキ１５Ａ動作用のＤＣ電源に変換する。半導体
スイッチング素子４Ｂは、整流装置４Ａに接続され、ケ
ーブル３６Ａによって電磁ブレーキ１５Ａに接続され
る。半導体スイッチング素子４Ｂは、目標位置判定手段
２９の出力である遮断手段閉信号および遮断手段開信号
を入力する。遮断手段閉信号が入力されたとき、半導体
スイッチング素子４Ｂはオンされ、電磁ブレーキ１５Ａ
のブレーキ力が解除される。一方、遮断手段開信号が入
力されたとき、半導体スイッチング素子４Ｂはオフさ
れ、電磁ブレーキ１５Ａのブレーキ力が作動する。この
とき、誘導電動機７は回転できない。

【００６５】図１の実施例と同様に、半導体スイッチン
グ素子１３Ｂがオンすると誘導電動機７に電力が供給さ
れ、半導体スイッチング素子１３Ｂがオフすると誘導電
動機７への電力供給が停止される。半導体スイッチング
素子４Ｂおよび１３Ｂのオン／オフ動作は、一致してい
る。このため、電磁ブレーキ１５Ａのブレーキ力が解除
されるとき、誘導電動機７に電力が供給されて誘導電動
機７が回転し、制御棒６が設定された方向に移動する。
本実施例は、図１の実施例で生じる効果を得ることがで
きる。

【００６６】誘導電動機７の回転軸に連結される電磁ブ
レーキ１５Ａは、ＤＣ電源で動作する。このような電磁
ブレーキ１５Ａを用いる理由は、電源ＡＣ電源で動作す
る電磁ブレーキ１５よりもブレーキの応答時間が短くな
る。従って、電磁ブレーキ１５Ａの適用は、電源ＡＣ電
源で動作する電磁ブレーキを用いる場合に比べて負荷変
動の影響を受ける時間が短くなるので、制御棒の位置決
め目精度を一層向上できる。なお、電磁ブレーキ１５Ａ
は電力供給でブレーキ力が作動するものであっても良
い。この場合には誘導電動機７を回転させるために励磁
すると共に電磁ブレーキ１５Ａへの電力供給を遮断し、
誘導電動機７の励磁が遮断されると共に電磁ブレーキ１
５に電力を供給するようにすればよい。

【００６７】ブレーキ電源装置４および電磁ブレーキ１
５Ａは、図４の実施例に適用することもできる。

【００６８】

【発明の効果】第１発明によれば、半導体スイッチング
素子を用いて誘導電動機及び電磁ブレーキへの電力供給
をオンオフ制御するので、制御棒駆動装置に誘導電動機
を適用した場合において、ギャング操作の際に、各制御
棒の停止位置の偏差を低減できる。このため、炉心の水
平断面においてギャング操作された各制御棒の位置での
原子炉出力がほぼ均一化でき、熱的制限値等を考慮した
炉心運転管理がしやすくなる。

【００６９】第２発明によれば、ギャング操作において
各制御棒を操作する該当の各制御棒駆動装置による制御
棒の移動に差が生じても、各制御棒間での停止位置の差
を著しく低減できる。

【００７０】第３発明によれば、制御棒が制御棒操作目
標位置を超えて停止することが防止できるので、ギャン
グ操作を行っている各制御棒を制御棒操作目標位置に精
度良く停止させることができる。

【００７１】第４発明によれば、第２発明と同じ効果を
得ることができる。

【００７２】第５発明によれば、運転員のマニュアル指
令で制御棒停止命令が入力されたとき、制御棒停止命令
が入力された時点の制御棒位置からあまりオーバーラン
させないで制御棒を停止させることができる。

【００７３】第６発明によれば、ギャング操作を行って
いる各制御棒を制御棒操作目標位置に精度良く停止させ
ることができる。更に、マニュアル指令で制御棒停止命
令が入力されたとき、制御棒停止命令が入力された時点
の制御棒位置からのオーバーラン量を著しく低減させて
制御棒を停止させることができる。

【００７４】第７発明によれば、電磁ブレーキが作動し
てから制御棒が停止するまでの移動距離が短くなるの
で、制御棒駆動装置の負荷変動の影響を受けづらくな
り、制御棒の制御棒操作目標位置への位置決め精度が一
層向上する。

【００７５】第８発明によれば、ギャング操作において
各制御棒を操作する該当の各制御棒駆動装置による制御
棒の移動に差が生じても、各制御棒間での停止位置の差
を著しく低減できる。

【００７６】第９発明によれば、制御棒が制御棒操作目
標位置を超えて停止することが防止できるので、ギャン
グ操作を行っている各制御棒を制御棒操作目標位置に精
度良く停止させることができる。

【００７７】第１０発明によれば、第８発明と同じ効果
を生じる。

【００７８】第１１発明によれば、運転員のマニュアル
指令で制御棒停止命令が入力されたとき、制御棒停止命
令が入力された時点の制御棒位置からあまりオーバーラ
ンさせないで制御棒を停止させることができる。

【００７９】第１２発明によれば、ギャング操作を行っ
ている各制御棒を制御棒操作目標位置に精度良く停止さ
せることができる。更に、マニュアル指令で制御棒停止
命令が入力されたとき、制御棒停止命令が入力された時
点の制御棒位置からのオーバーラン量を著しく低減させ
て制御棒を停止させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な一実施例である制御棒制御装置
の構成図である。

【図２】図１の制御棒動作手順記憶部に記憶されている
制御棒引抜シーケンスの具体例を示す説明図である。

【図３】図１における誘導電動機の動作及び制御棒の動
作量との関係を示す特性図である。

【図４】本発明の他の実施例である制御棒制御装置の構
成図である。

【図５】本発明の他の実施例である制御棒制御装置の制
御棒位置伝送補助盤２で実行される処理のフローチャー
ト。

【図６】本発明の他の実施例である制御棒制御装置の制
御棒位置伝送補助盤２で実行される処理のフローチャー
ト。

【図７】本発明の他の実施例である制御棒制御装置の構
成図である。

【符号の説明】

１…制御棒操作監視盤、２，２Ａ…制御棒位置伝送補助
盤、３…制御棒駆動補助盤、４…電磁ブレーキ電源装
置、４Ｂ，１３Ｂ…半導体スイッチング素子、６…制御
棒、７…誘導電動機、８…制御棒位置検出器、１５，１
５Ａ…電磁ブレーキ、２１…制御棒停止移動量記憶手
段、２２…励磁遮断目標位置作成手段、２３…励磁遮断
目標位置判定手段、２４…制御棒位置判定手段、２５…
駆動中目標位置設定手段、２６…操作指令遮断手段、２
７…移動加算量記憶手段、２８…保持手段、２９…目標
位置判定手段、３０…自己制御棒位置検出手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東川 裕一 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 Ｆターム(参考） 2G075 AA04 BA05 CA25 DA02 FC04 GA21

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】制御棒に連結され誘導電動機により駆動さ
   れる複数の制御棒駆動装置と、 前記制御棒駆動装置毎に設けられ前記誘導電動機の回転
   を制止させる電磁ブレーキと、 ギャング操作すべき複数の制御棒に対する操作指令を出
   力する制御棒操作指令出力手段と、 制御棒駆動装置毎に設けられて前記制御棒操作指令出力
   手段からの前記操作指令を入力し、この操作指令に含ま
   れた制御棒操作目標位置に基づいて設定された第１制御
   棒設定位置と、ギャング操作される複数の制御棒のうち
   先頭の位置にある前記制御棒の位置に基づいて設定され
   た第２制御棒設定位置とが一致し、測定された制御棒位
   置が前記第１制御棒設定位置または前記第２制御棒設定
   位置に一致したときに、前記入力した操作指令の出力を
   停止する電力遮断決定手段と、 前記電力遮断決定手段から出力された前記操作指令に基
   づいて前記誘導電動機及び前記電磁ブレーキへの電力供
   給をオンすると共に、前記電力遮断決定手段の前記操作
   指令の出力停止により前記誘導電動機及び前記電磁ブレ
   ーキへの電力供給をオフする半導体スイッチング素子を
   有し、制御棒駆動装置毎に設けられた電力制御手段とを
   備えたことを特徴とする制御棒制御装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記電力遮断決定手段
   が、前記制御棒操作指令出力手段から入力した前記操作
   指令に含まれた制御棒操作目標位置に基づいて、前記第
   １制御棒設定位置を設定する手段と、ギャング操作され
   る複数の制御棒のうち先頭の位置にある前記制御棒の位
   置を判定する手段と、得られた前記先頭の位置にある制
   御棒の位置よりも大きくした前記第２制御棒設定位置を
   設定する手段と、前記第１制御棒設定位置と前記第２制
   御棒設定位置とが一致したとき、前記第２制御棒設定位
   置を保持する手段と、前記保持された前記第２制御棒設
   定位置に測定された制御棒位置が一致したときに、前記
   入力した操作指令の出力を停止させる手段とを有する電
   力遮断決定手段であることを特徴とする制御棒制御装
   置。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２において、前記第
   １制御棒設定位置が、前記制御棒操作目標位置から、前
   記誘導電動機への電力供給の停止から前記誘導電動機の
   回転停止までの前記制御棒の移動量を減じた値に設定さ
   れ、前記第２制御棒設定位置が前記先頭の位置にある制
   御棒の位置に前記制御棒移動量以上の制御棒移動量を加
   えた値に設定されることを特徴とする制御棒制御装置。