JP2020139801A - Fuel replacing machine - Google Patents

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真士 長野
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希士 小林
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Abstract

To provide a fuel replacing machine capable of suppressing vibration of a fuel assembly and an expansion pipe, without providing a vibration control device.SOLUTION: A fuel replacing machine comprises: a movable traveling carriage 2; a traversing carriage 3 movable on the traveling carriage 2; an expansion pipe 4 mounted on the traversing carriage 3, expansible and capable of suspending the fuel assembly 5; a control device 100 controlling the traveling carriage 2, the traversing carriage 3 and the expansion pipe 4; a resonance frequency identification device 101 calculating a resonance frequency f of a vibration system formed of the expansion pipe 4 and the fuel assembly 5; and a correction device 102 calculating a correction command value 201 obtained by eliminating a component of the resonance frequency f from a command value 200 of the traveling carriage 2 and the traversing carriage 3. The control device 100 controls the traveling carriage 2 and the traversing carriage 3 according to the correction command value 201.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、原子力発電所において水中に設置された燃料集合体や機器の移送を行う燃料取替機に関する。 The present invention relates to a fuel replacement machine for transferring fuel assemblies and equipment installed underwater in a nuclear power plant.

原子力発電所では、定期点検で行われる燃料取替作業に要する時間の短縮が望まれている。燃料取替作業には、燃料集合体を、原子炉圧力容器内の炉心から原子炉ウェルを経由して燃料プールに置かれた燃料貯蔵ラックへ移送する作業と、燃料貯蔵ラックから炉心へ移送する作業と、炉心内と燃料貯蔵ラック内で移送する作業が含まれる。この作業を行う燃料取替機は、走行台車と、走行台車上を移動する横行台車と、横行台車に取り付けられ伸縮可能な伸縮管を備え、伸縮管の下端で燃料集合体を把持し、走行台車と横行台車の移動(以下、「横走行」と呼ぶ。)と伸縮管の伸縮により燃料集合体を移送する。 At nuclear power plants, it is desired to reduce the time required for fuel replacement work performed during regular inspections. In the fuel replacement work, the fuel assembly is transferred from the core in the reactor pressure vessel to the fuel storage rack placed in the fuel pool via the reactor well, and from the fuel storage rack to the core. This includes work and transfer within the core and fuel storage racks. The fuel changer that performs this work is equipped with a traveling carriage, a traversing carriage that moves on the traveling carriage, and an expandable and contractible telescopic pipe that is attached to the traversing carriage, and grips the fuel assembly at the lower end of the telescopic pipe to run. The fuel assembly is transferred by the movement of the bogie and the traverse bogie (hereinafter referred to as "horizontal running") and the expansion and contraction of the expansion and contraction pipe.

燃料取替機を用いた燃料取替作業では、横走行の停止時に、伸縮管と伸縮管に把持された燃料集合体の振れが発生する。この振れが大きいと、燃料取替機が炉心内と燃料貯蔵ラック内の燃料集合体を掴み損なうことや、燃料集合体を炉心と燃料貯蔵ラックの所定の位置に挿入できないことなどの不具合が生じやすくなる。 In the fuel replacement work using the fuel replacement machine, the expansion pipe and the fuel assembly gripped by the expansion pipe run out when the lateral traveling is stopped. If this runout is large, problems such as the fuel replacement machine failing to grasp the fuel assembly in the core and the fuel storage rack, and the fuel assembly cannot be inserted into the predetermined positions of the core and the fuel storage rack occur. It will be easier.

そこで、燃料取替機では、燃料集合体を把持する前と燃料集合体を所定の位置へ挿入する前に、伸縮管と燃料集合体の振れが収まるまで燃料取替機を停止させて所定の時間待つ「振れ待ち」と呼ばれる動作を行っている。横走行の停止時に発生する伸縮管と燃料集合体の振れを速やかに抑制し、振れ待ちの時間を短縮することができれば、燃料取替作業に要する時間を短縮することができる。 Therefore, in the fuel changer, before gripping the fuel assembly and before inserting the fuel assembly into a predetermined position, the fuel changer is stopped until the runout of the expansion pipe and the fuel assembly is settled, and a predetermined position is set. Waiting for time An operation called "waiting for swing" is performed. If the runout of the expansion pipe and the fuel assembly that occurs when the lateral running is stopped can be quickly suppressed and the runout waiting time can be shortened, the time required for the fuel replacement work can be shortened.

特許文献1には、伸縮管と燃料集合体の振れを速やかに抑制する燃料交換機の例が開示されている。特許文献1に記載の燃料交換機は、横行台車と伸縮管の間にサスペンションと電磁石から構成された制振装置を備え、伸縮管の揺動速度により電磁石に供給する電流を制御して伸縮管の振れを抑制する。 Patent Document 1 discloses an example of a refueling machine that rapidly suppresses runout of a telescopic pipe and a fuel assembly. The refueling machine described in Patent Document 1 is provided with a vibration damping device composed of a suspension and an electromagnet between the traversing carriage and the telescopic tube, and controls the current supplied to the electromagnet by the swing speed of the telescopic tube to control the telescopic tube. Suppress runout.

特開2008−304382号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-304382

特許文献1に記載の燃料交換機などの従来の燃料交換機は、伸縮管と燃料集合体の振れを抑制するために制振装置を備えるので、構成が複雑になって部品数が増加し、コストが増加するという課題がある。また、燃料集合体が伸縮管に搖動可能な状態で吊り下げられるため、伸縮管の振れが収まった後に燃料集合体の振れが残留することが懸念される。 A conventional refueling machine such as the refueling machine described in Patent Document 1 is provided with a vibration damping device in order to suppress the runout of the expansion pipe and the fuel assembly, so that the configuration becomes complicated, the number of parts increases, and the cost increases. There is a problem of increasing. Further, since the fuel assembly is suspended in the telescopic pipe in a swingable state, there is a concern that the runout of the fuel assembly remains after the runout of the telescopic pipe has subsided.

本発明は、このような課題を鑑みてなされたものであり、制振装置を備えることなく、燃料集合体と伸縮管の振れを抑制することができる燃料取替機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a fuel replacement machine capable of suppressing the runout of a fuel assembly and a telescopic pipe without providing a vibration damping device. To do.

本発明による燃料取替機は、移動可能な走行台車と、前記走行台車の上を移動可能な横行台車と、前記横行台車に取り付けられ、伸縮可能であり、燃料集合体を吊り下げることができる伸縮管と、前記走行台車と前記横行台車と前記伸縮管を制御する制御装置と、前記伸縮管と前記燃料集合体から構成される振動系の共振周波数を求める共振周波数同定装置と、前記走行台車と前記横行台車に対する指令値から前記共振周波数の成分を除去した補正指令値を求める補正装置とを備える。前記制御装置は、前記補正指令値に従って前記走行台車と前記横行台車を制御する。 The fuel changer according to the present invention is attached to a movable traveling carriage, a traversing carriage that can move on the traveling carriage, and the traversing carriage, is expandable and contractible, and can suspend a fuel assembly. An expansion tube, a control device for controlling the traveling carriage, the traversing carriage, and the expansion tube, a resonance frequency identification device for obtaining the resonance frequency of a vibration system composed of the expansion tube and the fuel assembly, and the traveling carriage. And a correction device for obtaining a correction command value obtained by removing the component of the resonance frequency from the command value for the traversing carriage. The control device controls the traveling carriage and the traversing carriage according to the correction command value.

本発明によると、制振装置を備えることなく、燃料集合体と伸縮管の振れを抑制することができる燃料取替機を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a fuel changer capable of suppressing the runout of a fuel assembly and a telescopic pipe without providing a vibration damping device.

本発明の実施例1による燃料取替機の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the fuel change machine according to Example 1 of this invention. 共振周波数同定装置が共振周波数を求めるための、振動系の簡単なモデルを示す図である。It is a figure which shows the simple model of the vibration system for the resonance frequency identification apparatus to obtain the resonance frequency. 図2Aに示した燃料集合体を上方から見た図である。It is a figure which looked at the fuel assembly shown in FIG. 2A from above. 補正装置が、指令値から振動系の共振周波数成分を除去する処理を説明する図であり、指令値の一例を示すグラフである。It is a figure explaining the process which the correction device removes the resonance frequency component of a vibration system from a command value, and is the graph which shows an example of a command value. 補正装置が、指令値から振動系の共振周波数成分を除去する処理を説明する図であり、補正装置が備えるノッチフィルタのゲインの一例を示すグラフである。It is a figure explaining the process which the correction device removes the resonance frequency component of a vibration system from a command value, and is the graph which shows an example of the gain of the notch filter provided in the correction device. 補正装置が、指令値から振動系の共振周波数成分を除去する処理を説明する図であり、補正指令値の一例を示すグラフである。It is a figure explaining the process which the correction apparatus removes the resonance frequency component of a vibration system from a command value, and is the graph which shows an example of a correction command value. 実施例1において、補正装置の別の構成を示す図である。It is a figure which shows another structure of the correction apparatus in Example 1. FIG. 本発明の実施例2による燃料取替機の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the fuel change machine by Example 2 of this invention. 本発明の実施例5による燃料取替機の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the fuel change machine by Example 5 of this invention. 本発明の実施例5による燃料取替機の別の構成を示す図である。It is a figure which shows another structure of the fuel change machine according to Example 5 of this invention. 本発明の実施例3による燃料取替機の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the fuel change machine by Example 3 of this invention.

本発明による燃料取替機は、走行台車と横行台車の移動(横走行)の指令値を制御することにより、制振装置を備えなくても、伸縮管と伸縮管に把持された燃料集合体との振れを速やかに抑制することができる。 The fuel changer according to the present invention controls the command value of the movement (lateral travel) of the traveling carriage and the traverse carriage, so that the fuel assembly held by the expansion and contraction pipe and the expansion and contraction pipe is held without a vibration damping device. It is possible to quickly suppress the fluctuation with.

以下、本発明の実施例による燃料取替機を、図面を用いて説明する。本明細書で用いる図面において、同一のまたは対応する構成要素には同一の符号を付け、これらの構成要素については繰り返しの説明を省略する場合がある。 Hereinafter, the fuel replacement machine according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings used in the present specification, the same or corresponding components may be designated by the same reference numerals, and repeated description of these components may be omitted.

以下に述べる実施例では、燃料取替機が水中に設置された燃料集合体を移送する例を説明する。本発明による燃料取替機は、炉心制御棒などの、原子力発電所において水中に設置された機器を移送することもできる。 In the examples described below, an example in which a fuel changer transfers a fuel assembly installed in water will be described. The fuel changer according to the present invention can also transfer equipment installed underwater in a nuclear power plant, such as a core control rod.

本発明の実施例1による燃料取替機について説明する。 The fuel changer according to the first embodiment of the present invention will be described.

図1は、本実施例による燃料取替機1の構成を示す図である。燃料取替機1は、走行台車2、横行台車3、伸縮管4、旋回装置(図示せず)、制御装置100、共振周波数同定装置101、及び補正装置102を備える。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a fuel changer 1 according to the present embodiment. The fuel changer 1 includes a traveling carriage 2, a traversing carriage 3, a telescopic tube 4, a swivel device (not shown), a control device 100, a resonance frequency identification device 101, and a correction device 102.

走行台車2は、原子炉ウェルまたは燃料プール21を挟んで対向する床20の上に平行に設置されたレール22に沿って、原子炉ウェルまたは燃料プール21の真上を移動可能である。 The traveling carriage 2 can move directly above the reactor well or the fuel pool 21 along the rails 22 installed in parallel on the floor 20 facing the reactor well or the fuel pool 21.

横行台車3は、走行台車2の移動方向と直交する方向に、走行台車2の上に設置されたレール(図示せず)に沿って、走行台車2の上を移動可能である。 The traversing carriage 3 can move on the traveling carriage 2 along a rail (not shown) installed on the traveling carriage 2 in a direction orthogonal to the moving direction of the traveling carriage 2.

伸縮管4は、ユニバーサルジョイント4aを介して横行台車3に取り付けられ、横行台車3から下方に向かって延伸し、鉛直方向に伸縮可能である。伸縮管4は、径が互いに異なる複数の同軸の円管4b、4c、4dを備え、これらの円管4b、4c、4dがテレスコピック式に伸縮可能な構造を持つ。図1に示した例では、円管4b、4c、4dは、この順に上から下に位置する。伸縮管4は、下端に掴み具4eを備え、掴み具4eで燃料集合体5を吊り下げて把持することができる。掴み具4eは、伸縮管4の下端に位置する円管4dに設けられ、フックを備え、燃料集合体5の上部にあるハンドル5aをフックで吊り下げたり、ハンドル5aを離したりできる構造を持つ。なお、図1には伸縮管4が3つの円管4b、4c、4dを備える例を示しているが、伸縮管4が備える円管の数は、3つに限定されない。 The telescopic pipe 4 is attached to the traverse carriage 3 via the universal joint 4a, extends downward from the traverse carriage 3, and can be expanded and contracted in the vertical direction. The telescopic tube 4 includes a plurality of coaxial circular tubes 4b, 4c, and 4d having different diameters, and these circular tubes 4b, 4c, and 4d have a telescopic structure. In the example shown in FIG. 1, the circular tubes 4b, 4c, and 4d are located from top to bottom in this order. The telescopic pipe 4 is provided with a gripper 4e at the lower end, and the fuel assembly 5 can be suspended and gripped by the gripper 4e. The gripper 4e is provided on the circular pipe 4d located at the lower end of the telescopic pipe 4, has a hook, and has a structure capable of suspending the handle 5a on the upper part of the fuel assembly 5 with the hook and releasing the handle 5a. .. Although FIG. 1 shows an example in which the telescopic tube 4 includes three circular tubes 4b, 4c, and 4d, the number of circular tubes included in the telescopic tube 4 is not limited to three.

旋回装置(図示せず)は、横行台車3に設置され、ユニバーサルジョイント4aを鉛直軸の周りに旋回させて、伸縮管4の全体を鉛直方向の周りに旋回させることができる。 The swivel device (not shown) is installed on the traverse carriage 3 and can swivel the universal joint 4a around the vertical axis to swivel the entire telescopic pipe 4 in the vertical direction.

制御装置100は、走行台車2、横行台車3、伸縮管4、掴み具4e、及び旋回装置に対する指令値200(実際には、指令値200が補正された補正指令値201)が入力され、入力された指令値200に従い、走行台車2、横行台車3、伸縮管4、掴み具4e、及び旋回装置を制御する。指令値200には、例えば、走行台車2の速度、横行台車3の速度、伸縮管4の長さ、掴み具4eの動作、及び旋回装置の旋回角に対する指令値が含まれる。 The control device 100 is input with a command value 200 (actually, a correction command value 201 obtained by correcting the command value 200) for the traveling carriage 2, the traversing carriage 3, the telescopic tube 4, the gripper 4e, and the turning device. According to the command value 200, the traveling carriage 2, the traversing carriage 3, the telescopic tube 4, the gripping tool 4e, and the turning device are controlled. The command value 200 includes, for example, a command value for the speed of the traveling carriage 2, the speed of the traversing carriage 3, the length of the telescopic pipe 4, the operation of the gripping tool 4e, and the turning angle of the turning device.

共振周波数同定装置101と補正装置102については、後述する。 The resonance frequency identification device 101 and the correction device 102 will be described later.

制御装置100、共振周波数同定装置101、及び補正装置102は、任意の場所に設置することができる。 The control device 100, the resonance frequency identification device 101, and the correction device 102 can be installed at any location.

燃料集合体5は、走行台車2と横行台車3の移動(横走行)により水平位置が定められ、伸縮管4の伸縮により鉛直位置が定められ、旋回装置の旋回により鉛直軸周りの向きが定められる。燃料集合体5は、水中に設置されているものとする。 The horizontal position of the fuel assembly 5 is determined by the movement (lateral travel) of the traveling carriage 2 and the traversing carriage 3, the vertical position is determined by the expansion and contraction of the expansion / contraction pipe 4, and the orientation around the vertical axis is determined by the rotation of the swivel device. Be done. It is assumed that the fuel assembly 5 is installed in water.

なお、燃料取替機1は、燃料集合体5の水平位置、鉛直位置、及び鉛直軸周りの向きを定める構成について、任意の構成を備えることができ、上述の構成を備えなくてもよい。また、指令値200は、走行台車2、横行台車3、伸縮管4、掴み具4e、及び旋回装置を制御できれば、上記以外の指令値(例えば、位置、加速度、または力などに対する指令値)を含んでもよい。本発明は、指令値200の種類によって限定されるものではない。 The fuel changer 1 can be provided with any configuration for determining the horizontal position, the vertical position, and the orientation around the vertical axis of the fuel assembly 5, and does not have to include the above configuration. Further, the command value 200 is a command value other than the above (for example, a command value for a position, acceleration, force, etc.) if the traveling carriage 2, the traversing carriage 3, the telescopic pipe 4, the gripping tool 4e, and the turning device can be controlled. It may be included. The present invention is not limited to the type of command value 200.

燃料取替機1では、伸縮管4がユニバーサルジョイント4aにより横行台車3に取り付けられているため、伸縮管4の振れが生じる。また、掴み具4eのフックに燃料集合体5が揺動可能に吊り下げられるため、伸縮管4に把持された燃料集合体5の振れも生じる。さらに、伸縮管4を構成する円管4b、4c、4dの継目部分に伸縮管4を伸縮可能とするための隙間が設けられ、伸縮管4の下端に位置する円管4dと掴み具4eの間にも嵌め合いのための隙間が設けられているため、これらの隙間により円管4b、4c、4dと掴み具4eにも振れが生じる。 In the fuel changer 1, since the telescopic pipe 4 is attached to the traverse carriage 3 by the universal joint 4a, the telescopic pipe 4 swings. Further, since the fuel assembly 5 is swayably suspended from the hook of the gripping tool 4e, the fuel assembly 5 gripped by the telescopic pipe 4 also swings. Further, a gap is provided at the joint portion of the circular tubes 4b, 4c, and 4d constituting the telescopic tube 4 so that the telescopic tube 4 can be expanded and contracted, and the circular tube 4d located at the lower end of the expansion tube 4 and the gripper 4e Since gaps for fitting are also provided between them, the circular tubes 4b, 4c, 4d and the gripping tool 4e also swing due to these gaps.

これらの振れは、横走行で顕著に現れる。特に、横走行の停止時に生じた振れが大きいと、燃料取替機1が燃料集合体5を掴み損なうことや、燃料集合体5を所定の位置に挿入できないことなどの不具合が生じやすくなる。そこで、特に横走行の停止時に、これらの振れを速やかに抑制することが必要である。 These runouts are prominent in lateral running. In particular, if the runout generated when the lateral traveling is stopped is large, problems such as the fuel replacement machine 1 failing to grasp the fuel assembly 5 and the fuel assembly 5 not being able to be inserted into a predetermined position are likely to occur. Therefore, it is necessary to promptly suppress these runouts, especially when the lateral traveling is stopped.

横走行により振れが生じるのは、伸縮管4と燃料集合体5から構成される振動系に対して、この振動系の共振周波数成分を励起させる外力が横走行により加わり、共振が生じるためである。そこで、この振動系に加わる外力から共振周波数成分を除けば、振れを速やかに抑制することができる。すなわち、横走行を行う走行台車2と横行台車3に対する指令値200から、伸縮管4と燃料集合体5から構成される振動系の共振周波数成分を除去すればよい。 The reason why the runout occurs due to the lateral running is that an external force that excites the resonance frequency component of the vibration system is applied to the vibration system composed of the expansion tube 4 and the fuel assembly 5 by the lateral running, and resonance occurs. .. Therefore, if the resonance frequency component is removed from the external force applied to the vibration system, the vibration can be quickly suppressed. That is, the resonance frequency component of the vibration system composed of the expansion pipe 4 and the fuel assembly 5 may be removed from the command value 200 for the traveling carriage 2 and the traveling carriage 3 that travel laterally.

そこで、本実施例による燃料取替機1は、共振周波数同定装置101と、補正装置102を備える。共振周波数同定装置101は、共振周波数を求める装置である。補正装置102は、指令値200を補正して補正指令値201を得る装置であり、指令値200から共振周波数成分を除去した補正指令値201を求める。制御装置100は、指令値200の代わりに補正指令値201に従い、走行台車2、横行台車3、伸縮管4、掴み具4e、及び旋回装置を制御する。 Therefore, the fuel changer 1 according to the present embodiment includes a resonance frequency identification device 101 and a correction device 102. The resonance frequency identification device 101 is a device for obtaining the resonance frequency. The correction device 102 is a device that corrects the command value 200 to obtain the correction command value 201, and obtains the correction command value 201 obtained by removing the resonance frequency component from the command value 200. The control device 100 controls the traveling carriage 2, the traversing carriage 3, the telescopic pipe 4, the gripping tool 4e, and the turning device according to the correction command value 201 instead of the command value 200.

初めに、共振周波数同定装置101について説明する。 First, the resonance frequency identification device 101 will be described.

共振周波数同定装置101は、伸縮管4と燃料集合体5から構成される振動系の共振周波数fを求める。この振動系は、数値モデル化され、共振周波数同定装置101は、この数値モデルを用いて計算することにより共振周波数fを求め、求めた共振周波数fを補正装置102に出力する。なお、振動系の数値モデルには、共振周波数同定装置101が振動系を数値モデル化した数値モデルを用いることもでき、共振周波数同定装置101以外の装置が振動系を数値モデル化した数値モデルを用いることもできる。 The resonance frequency identification device 101 obtains the resonance frequency f of the vibration system composed of the expansion tube 4 and the fuel assembly 5. This vibration system is numerically modeled, and the resonance frequency identification device 101 obtains the resonance frequency f by calculating using this numerical model, and outputs the obtained resonance frequency f to the correction device 102. As the numerical model of the vibration system, a numerical model in which the resonance frequency identification device 101 numerically models the vibration system can also be used, and a numerical model in which a device other than the resonance frequency identification device 101 numerically models the vibration system can be used. It can also be used.

伸縮管4を構成する円管4b、4c、4d、掴み具4e、及び燃料集合体5の振れ角(接続している上部要素に対する相対的な角度)を時間の関数θ1(t)、θ2(t)、θ3(t)、θ4(t)、及びθ5(t)で表し、これらをまとめたベクトルをΘ(t)で表すと、振動系の運動方程式は、次式のように表せる。
M(t、Θ(t))*Θ’’(t)+G(t、Θ(t))*Θ(t)+V(t、Θ(t)、Θ’(t))=A(t) ・・・(1)
ここで、「’」は時間に関する1階微分を表し、「’’」は時間に関する2階微分を表す。Mは、Θ’’(t)に係る係数をまとめた行列(慣性行列)である。Gは、Θ(t)に係る係数をまとめた行列(重力項行列)である。Vは、Θ’’(t)とΘ(t)以外の項をまとめた行列である。Aは、横走行により生じる慣性力のベクトルである。M、G、V、及びAの値やΘ(t)の要素数は、伸縮管4の伸縮に応じて時間変化する。
The swing angles (angles relative to the connected upper elements) of the circular tubes 4b, 4c, 4d, the gripper 4e, and the fuel assembly 5 constituting the telescopic tube 4 are functions of time θ1 (t), θ2 ( When t), θ3 (t), θ4 (t), and θ5 (t) are expressed, and the vector summarizing these is expressed by Θ (t), the equation of motion of the vibration system can be expressed as the following equation.
M (t, Θ (t)) * Θ'' (t) + G (t, Θ (t)) * Θ (t) + V (t, Θ (t), Θ'(t)) = A (t) ... (1)
Here, "'" represents the first derivative with respect to time, and "''" represents the second derivative with respect to time. M is a matrix (inertia matrix) that summarizes the coefficients related to Θ'' (t). G is a matrix (gravity term matrix) that summarizes the coefficients related to Θ (t). V is a matrix in which terms other than Θ'' (t) and Θ (t) are put together. A is a vector of inertial force generated by lateral running. The values of M, G, V, and A and the number of elements of Θ (t) change with time according to the expansion and contraction of the expansion and contraction tube 4.

この振動系の共振周波数fは、MとGを伸縮管4と燃料集合体5が鉛直に垂下した状態近傍で線形近似して得られた式(2)を角周波数ωについて解き、式(3)を用いて得られる。
det(Gl−Ml*ω^2)=0 ・・・(2)
f=ω/(2π) ・・・(3)
ここで、Glは、Gを線形近似した行列を表し、Mlは、Mを線形近似した行列を表し、detは、行列式演算を表す。
The resonance frequency f of this vibration system is obtained by linearly approximating M and G in the vicinity of the state where the expansion tube 4 and the fuel assembly 5 hang vertically, and solving the equation (2) for the angular frequency ω, and the equation (3). ) Is used.
det (Gl-Ml * ω ^ 2) = 0 ... (2)
f = ω / (2π) ・ ・ ・ (3)
Here, Gl represents a matrix that is a linear approximation of G, Ml is a matrix that is a linear approximation of M, and det represents a determinant operation.

以上のように振動系を数値モデル化し、Ml、Glを求めれば、式(2)、(3)から共振周波数fを計算できる。 If the vibration system is numerically modeled as described above and Ml and Gl are obtained, the resonance frequency f can be calculated from the equations (2) and (3).

図2Aと図2Bは、共振周波数同定装置101が共振周波数fを求めるための、振動系の簡単なモデルを示す図である。図2Aに示した振動系のモデルでは、四角柱形状の燃料集合体5がハンドル5aで掴み具4eに揺動可能に吊り下げられており、これらが横走行により矢印に示す方向へ移動し、燃料集合体5のみが振れるとしている。図2Bは、図2Aに示した燃料集合体5を上方から見た図である。 2A and 2B are diagrams showing a simple model of the vibration system for the resonance frequency identification device 101 to obtain the resonance frequency f. In the vibration system model shown in FIG. 2A, the quadrangular prism-shaped fuel assembly 5 is swayably suspended from the grip 4e by the handle 5a, and these move in the direction indicated by the arrow by lateral traveling. It is said that only the fuel assembly 5 swings. FIG. 2B is a view of the fuel assembly 5 shown in FIG. 2A as viewed from above.

図2Aと図2Bの振動系のモデルにおいて、燃料集合体5の長さをL、幅をw、密度をρとし、密度ρが燃料集合体5に一様に分布しているとすると、Mlは、次式のように求められる。
Ml=1/3*ρ*w^2*L^3+1/12*κ*π*ρf*w^2*L^3
・・・(4)
式(4)において、右辺第1項は、燃料集合体5の回転中心周りの慣性モーメントである。右辺第2項は、燃料集合体5に引きずられて移動する周りの水による付加質量効果を表しており、ρfは水の密度、κは燃料集合体5の形状と移動方向により変化する付加質量係数である。
In the model of the vibration system of FIGS. 2A and 2B, assuming that the length of the fuel assembly 5 is L, the width is w, the density is ρ, and the density ρ is uniformly distributed in the fuel assembly 5, Ml. Is calculated as follows.
Ml = 1/3 * ρ * w ^ 2 * L ^ 3 + 1/12 * κ * π * ρf * w ^ 2 * L ^ 3
... (4)
In the equation (4), the first term on the right side is the moment of inertia around the center of rotation of the fuel assembly 5. The second term on the right side represents the additional mass effect due to the surrounding water dragged by the fuel assembly 5, where ρf is the density of water and κ is the additional mass that changes depending on the shape and moving direction of the fuel assembly 5. It is a coefficient.

Glは、次式のように求められる。
Gl=1/2*g*ρ*w^2*L^2−1/2*g*ρf*w^2*L^2
・・・(5)
式(5)の右辺第1項は、燃料集合体5に加わる重力の影響を表し、右辺第2項は、燃料集合体5に加わる浮力の影響を表しており、gは重力加速度である。
Gl is calculated by the following equation.
Gl = 1/2 * g * ρ * w ^ 2 * L ^ 2-1 / 2 * g * ρf * w ^ 2 * L ^ 2
... (5)
The first term on the right side of the equation (5) represents the effect of gravity applied to the fuel assembly 5, the second term on the right side represents the effect of buoyancy applied to the fuel assembly 5, and g is the gravitational acceleration.

以上説明した数値モデルの共振周波数fは、次式を用いて求められる。
ω=sqrt(Gl/Ml) ・・・(6)
f=ω/(2π) ・・・(7)
上記の数値モデルには、上述したように、伸縮管4と燃料集合体5の水中に存在する部分が水から受ける付加質量効果と浮力を含んでいる。
The resonance frequency f of the numerical model described above can be obtained by using the following equation.
ω = sqrt (Gl / Ml) ・ ・ ・ (6)
f = ω / (2π) ・ ・ ・ (7)
As described above, the above numerical model includes the additional mass effect and buoyancy that the portion of the expansion pipe 4 and the fuel assembly 5 existing in water receives from the water.

本実施例では、簡単のために、共振周波数同定装置101が、燃料集合体5のみが振れる数値モデルを用いて共振周波数fを求める例を説明した。伸縮管4と燃料集合体5から構成される振動系は、燃料集合体5の振れだけでなく、円管4b、4c、4dと掴み具4eの振れも含めて数値モデル化できる。共振周波数同定装置101は、燃料集合体5と円管4b、4c、4dと掴み具4eの振れを含めた数値モデルを用いても、共振周波数fを求めることができる。 In this embodiment, for the sake of simplicity, an example in which the resonance frequency identification device 101 obtains the resonance frequency f using a numerical model in which only the fuel assembly 5 swings has been described. The vibration system composed of the expansion tube 4 and the fuel assembly 5 can be numerically modeled including not only the runout of the fuel assembly 5 but also the runout of the circular pipes 4b, 4c, 4d and the gripper 4e. The resonance frequency identification device 101 can also obtain the resonance frequency f by using a numerical model including the fuel assembly 5, the circular tubes 4b, 4c, 4d, and the deflection of the gripper 4e.

共振周波数同定装置101は、以上のようにして、伸縮管4と燃料集合体5から構成される振動系の共振周波数fを求めることができる。なお、共振周波数同定装置101は、数値モデル化した振動系の共振周波数fを計算できれば、上記以外の任意の方法(例えば、有限要素法解析など)で共振周波数fを求めてもよい。本発明は、上記の方法に限定されるものではない。 As described above, the resonance frequency identification device 101 can obtain the resonance frequency f of the vibration system composed of the expansion tube 4 and the fuel assembly 5. The resonance frequency identification device 101 may obtain the resonance frequency f by any method other than the above (for example, finite element method analysis) as long as the resonance frequency f of the vibration system modeled numerically can be calculated. The present invention is not limited to the above method.

横行台車3には、振れ止め装置(図示せず)が取り付けられる。伸縮管4は、振れ止め装置により振れが微小であり、振れ止め装置との衝突や水の抵抗により振れの減衰が大きい。さらに、円管4b、4c、4dと掴み具4eは、これらの部材の隙間が僅かなため振れが微小であり、これらの部材同士の衝突、水の抵抗、及び隙間部分に対する水の流入と流出により振れの減衰が大きい。このため、伸縮管4の振れを微小として無視でき、伸縮管4の振れが燃料集合体5の振れに与える影響も無視できる。したがって、伸縮管4と燃料集合体5から構成される振動系の数値モデルは、燃料集合体5のみが振動する(単振子運動する)数値モデルとしてもよい。 A steady rest device (not shown) is attached to the traverse carriage 3. The expansion tube 4 has a minute runout due to the steady rest device, and the runout is greatly attenuated due to the collision with the steady rest device and the resistance of water. Further, the circular tubes 4b, 4c, 4d and the gripper 4e have a small runout because the gap between these members is small, and the collision between these members, the resistance of water, and the inflow and outflow of water into the gap portion. Due to this, the runout is greatly attenuated. Therefore, the runout of the telescopic pipe 4 can be ignored as a minute amount, and the influence of the runout of the telescopic pipe 4 on the runout of the fuel assembly 5 can be ignored. Therefore, the numerical model of the vibration system composed of the expansion pipe 4 and the fuel assembly 5 may be a numerical model in which only the fuel assembly 5 vibrates (simple pendulum motion).

次に、補正装置102について説明する。 Next, the correction device 102 will be described.

補正装置102は、走行台車2と横行台車3に対する指令値200から、伸縮管4と燃料集合体5から構成される振動系の共振周波数fの成分を除去する。補正装置102は、共振周波数fを遮断周波数とするノッチフィルタを備え、このノッチフィルタを用いて指令値200から振動系の共振周波数成分を除去して、補正指令値201を求める(図1を参照)。補正装置102は、他の装置または作業員により指令値200を入力し、共振周波数同定装置101から共振周波数fの値を入力し、求めた補正指令値201を制御装置100に出力する。 The correction device 102 removes a component of the resonance frequency f of the vibration system composed of the expansion pipe 4 and the fuel assembly 5 from the command value 200 for the traveling carriage 2 and the traversing carriage 3. The correction device 102 includes a notch filter having a resonance frequency f as a cutoff frequency, and uses this notch filter to remove the resonance frequency component of the vibration system from the command value 200 to obtain the correction command value 201 (see FIG. 1). ). The correction device 102 inputs a command value 200 by another device or a worker, inputs a value of the resonance frequency f from the resonance frequency identification device 101, and outputs the obtained correction command value 201 to the control device 100.

図3A、3B、3Cは、補正装置102が、指令値200から振動系の共振周波数成分を除去する処理を説明する図である。図3A〜3Cでは、指令値200が横行台車3の速度である例を示している。図3Aは、指令値200の一例を示すグラフであり、横行台車3の速度の時間変化と、速度振幅の周波数特性を示す。図3Bは、補正装置102が備えるノッチフィルタの伝達関数G(s)の絶対値(ゲイン)の一例を示すグラフである。図3Cは、振動系の共振周波数成分が除去された指令値200である補正指令値201の一例を示すグラフであり、図3Aに対応して、横行台車3の速度の時間変化と、速度振幅の周波数特性を示す。 3A, 3B, and 3C are diagrams illustrating a process in which the correction device 102 removes the resonance frequency component of the vibration system from the command value 200. 3A to 3C show an example in which the command value 200 is the speed of the traverse carriage 3. FIG. 3A is a graph showing an example of the command value 200, showing the time change of the speed of the traverse carriage 3 and the frequency characteristic of the speed amplitude. FIG. 3B is a graph showing an example of an absolute value (gain) of the transfer function G (s) of the notch filter included in the correction device 102. FIG. 3C is a graph showing an example of the correction command value 201, which is the command value 200 from which the resonance frequency component of the vibration system is removed, and corresponds to FIG. 3A, the time change of the speed of the traverse trolley 3 and the speed amplitude. Shows the frequency characteristics of.

ノッチフィルタは、指令値200の速度振幅の特定の周波数成分を除去する。ノッチフィルタの伝達関数G(s)は、次式で表される。
G(s)=(s^2+2*ζn*ω*s+ω^2)/(s^2+2*ζd*ω*s+ω^2) ・・・(8)
ここで、ω=2π*f(fは遮断したい共振周波数)であり、ζnとζdは減衰係数である。ζnは、遮断する周波数帯域の広さと強さから決定される設計パラメータである。ζdは、G(s)の分母のゲイン特性が全周波数帯域でフラットになるように0.71とするのが望ましい。
The notch filter removes a specific frequency component of the velocity amplitude of the command value 200. The transfer function G (s) of the notch filter is expressed by the following equation.
G (s) = (s ^ 2 + 2 * ζn * ω * s + ω ^ 2) / (s ^ 2 + 2 * ζd * ω * s + ω ^ 2) ・ ・ ・ (8)
Here, ω = 2π * f (f is the resonance frequency to be cut off), and ζ n and ζ d are attenuation coefficients. ζ n is a design parameter determined from the width and strength of the frequency band to be cut off. It is desirable that ζ d is 0.71 so that the gain characteristic of the denominator of G (s) becomes flat in all frequency bands.

補正装置102は、共振周波数同定装置101から共振周波数fを入力し、走行台車2と横行台車3の指令値200が入力されると、G(s)で示された特性を持つノッチフィルタにより、指令値200から共振周波数fの周波数成分を除去し、補正指令値201を求める。 When the resonance frequency f is input from the resonance frequency identification device 101 and the command values 200 of the traveling trolley 2 and the traversing trolley 3 are input, the correction device 102 uses a notch filter having the characteristics indicated by G (s). The frequency component of the resonance frequency f is removed from the command value 200 to obtain the correction command value 201.

なお、伸縮管4の伸縮により共振周波数fが時間変化する場合には、ノッチフィルタの伝達関数G(s)のパラメータが、共振周波数fの時間変化とともに変化するようにしてもよい。 When the resonance frequency f changes with time due to the expansion and contraction of the expansion / contraction tube 4, the parameter of the transfer function G (s) of the notch filter may change with the time change of the resonance frequency f.

図4は、補正装置102の別の構成を示す図である。補正装置102は、複数のノッチフィルタ102a、102b、102cを備え、指令値200を入力し、これらのノッチフィルタを用いて補正指令値201を求め、補正指令値201を制御装置100に出力する。なお、図4には、一例として補正装置102が3つのノッチフィルタ102a〜102cを備える構成を示しているが、補正装置102は、2つまたは4つ以上のノッチフィルタを備えることができる。 FIG. 4 is a diagram showing another configuration of the correction device 102. The correction device 102 includes a plurality of notch filters 102a, 102b, 102c, inputs a command value 200, obtains a correction command value 201 using these notch filters, and outputs the correction command value 201 to the control device 100. Note that FIG. 4 shows a configuration in which the correction device 102 includes three notch filters 102a to 102c as an example, but the correction device 102 may include two or four or more notch filters.

燃料集合体5と円管4b、4c、4dと掴み具4eの振れを含めた振動系では、複数の共振周波数(例えば、f1、f2、f3)が得られる。この場合には、補正装置102が、遮断周波数が互いに異なる複数のノッチフィルタ102a、102b、102cを備えればよい。ノッチフィルタ102a、102b、102cは、それぞれ共振周波数f1、f2、f3を遮断周波数とし、直列に接続される。これにより、補正装置102は、指令値200から共振周波数f1、f2、f3の周波数成分を除去した補正指令値201を得ることができる。 A plurality of resonance frequencies (for example, f1, f2, f3) can be obtained in the vibration system including the vibration of the fuel assembly 5, the circular tubes 4b, 4c, 4d, and the gripper 4e. In this case, the correction device 102 may include a plurality of notch filters 102a, 102b, 102c having different cutoff frequencies. The notch filters 102a, 102b, and 102c are connected in series with resonance frequencies f1, f2, and f3 as cutoff frequencies, respectively. As a result, the correction device 102 can obtain the correction command value 201 obtained by removing the frequency components of the resonance frequencies f1, f2, and f3 from the command value 200.

なお、補正装置102は、複数の共振周波数のうち振幅が大きい共振周波数成分を遮断するノッチフィルタのみを備えてもよい。また、補正装置102では、ノッチフィルタの伝達関数G(s)の設計パラメータを調整し、遮断する周波数帯域を広くして、1つのノッチフィルタで複数の共振周波数成分を遮断するようにしてもよい。なお、補正装置102は、振動系の共振周波数成分を遮断できれば、ローパスフィルタなどの任意のフィルタを備えることができる。本発明は、上記の構成に限定されるものではない。 The correction device 102 may include only a notch filter that blocks a resonance frequency component having a large amplitude among a plurality of resonance frequencies. Further, in the correction device 102, the design parameter of the transfer function G (s) of the notch filter may be adjusted to widen the frequency band to be cut off so that one notch filter cuts off a plurality of resonance frequency components. .. The correction device 102 can be provided with an arbitrary filter such as a low-pass filter as long as it can block the resonance frequency component of the vibration system. The present invention is not limited to the above configuration.

また、補正装置102は、走行台車2と横行台車3のそれぞれに対する指令値200からそれぞれに対する補正指令値201を求めてもよく、走行台車2と横行台車3の指令値を合成した指令値200から補正指令値201を求めてもよい。 Further, the correction device 102 may obtain the correction command value 201 for each of the command values 200 for each of the traveling carriage 2 and the traversing carriage 3, and the command value 200 obtained by combining the command values of the traveling carriage 2 and the traversing carriage 3 The correction command value 201 may be obtained.

制御装置100は、以上のように、共振周波数同定装置101と補正装置102により得られた補正指令値201に従い、走行台車2と横行台車3を制御する。走行台車2と横行台車3の指令値200は、予め定めることができ、補正装置102は、予め定められた指令値200から補正指令値201を予め求めて記録することができる。制御装置100は、動作の実行時に、補正装置102が予め求めた補正指令値201を読み込んで、走行台車2と横行台車3を制御してもよい。 As described above, the control device 100 controls the traveling carriage 2 and the traversing carriage 3 according to the correction command value 201 obtained by the resonance frequency identification device 101 and the correction device 102. The command value 200 of the traveling carriage 2 and the traversing carriage 3 can be predetermined, and the correction device 102 can obtain and record the correction command value 201 from the predetermined command value 200 in advance. When the operation is executed, the control device 100 may read the correction command value 201 obtained in advance by the correction device 102 to control the traveling carriage 2 and the traversing carriage 3.

以上のように、本実施例による燃料取替機では、走行台車2と横行台車3を制御する指令値である補正指令値201には、伸縮管4と燃料集合体5から構成される振動系の共振周波数成分が含まれていないので、伸縮管4と燃料集合体5の共振が励起されず、伸縮管4と燃料集合体5の振れを抑制できる。本実施例による燃料取替機は、伸縮管4の振れだけではなく、燃料集合体5の振れも抑制できるので、伸縮管4の振れが収まった後に燃料集合体5の振れが残留する懸念はない。したがって、本実施例による燃料取替機では、横走行の指令値200を補正することにより、制振装置を備えずに、伸縮管4と燃料集合体5の振れを速やかに抑制することができる。 As described above, in the fuel replacement machine according to the present embodiment, the correction command value 201, which is the command value for controlling the traveling trolley 2 and the traversing trolley 3, is a vibration system composed of the expansion pipe 4 and the fuel assembly 5. Since the resonance frequency component of the above is not included, the resonance between the expansion tube 4 and the fuel assembly 5 is not excited, and the vibration of the expansion tube 4 and the fuel assembly 5 can be suppressed. Since the fuel changer according to the present embodiment can suppress not only the runout of the telescopic pipe 4 but also the runout of the fuel assembly 5, there is a concern that the runout of the fuel assembly 5 will remain after the runout of the telescopic pipe 4 has subsided. Absent. Therefore, in the fuel replacement machine according to the present embodiment, by correcting the command value 200 for lateral traveling, it is possible to quickly suppress the vibration of the expansion pipe 4 and the fuel assembly 5 without providing the vibration damping device. ..

本発明の実施例2による燃料取替機について説明する。上述の実施例による燃料取替機と共通の構成については、説明を省略する場合がある。 The fuel changer according to the second embodiment of the present invention will be described. The description of the configuration common to the fuel changer according to the above embodiment may be omitted.

図5は、本実施例による燃料取替機1の構成を示す図である。本実施例による燃料取替機1では、共振周波数同定装置101が、振れ観測装置101aと共振周波数演算装置101bを備える。 FIG. 5 is a diagram showing a configuration of the fuel changer 1 according to the present embodiment. In the fuel changer 1 according to the present embodiment, the resonance frequency identification device 101 includes a runout observation device 101a and a resonance frequency calculation device 101b.

実際の伸縮管4と燃料集合体5を表すパラメータ(例えば、形状や質量)が設計値と異なる場合や、燃料を使用したことにより燃料集合体5の質量が変化した場合には、設計値に基づいて求めた数値モデルを用いて計算した共振周波数fは、実際の振動系の共振周波数fと異なる。本実施例による燃料取替機1は、振れ観測装置101aと共振周波数演算装置101bを備え、実際の振動系の共振周波数fを求める。 If the parameters (for example, shape and mass) representing the actual expansion tube 4 and the fuel assembly 5 are different from the design values, or if the mass of the fuel assembly 5 changes due to the use of fuel, the design values are set. The resonance frequency f calculated using the numerical model obtained based on the above is different from the resonance frequency f of the actual vibration system. The fuel changer 1 according to the present embodiment includes a runout observation device 101a and a resonance frequency calculation device 101b, and obtains the resonance frequency f of the actual vibration system.

なお、伸縮管4の振れは、燃料集合体5の振れに含めて観測し抑制できる。 The runout of the telescopic pipe 4 can be observed and suppressed by including it in the runout of the fuel assembly 5.

振れ観測装置101aは、燃料集合体5の振れθ(t)を計測する装置であり、例えば、水中から燃料集合体5を撮影できる水中カメラで構成することができる。なお、振れθ(t)は、鉛直方向に対する角度である。振れ観測装置101aは、水中から燃料集合体5を撮影することにより、水面に現れる波の影響を受けることなく、燃料集合体5の振れを計測することができる。振れ観測装置101aは、燃料集合体5の振れを計測できれば、走行台車2、横行台車3、伸縮管4、または掴み具4eなど、任意の位置に設けることができ、原子炉圧力容器や燃料プールに取り付けることもできる。 The runout observation device 101a is a device that measures the runout θ (t) of the fuel assembly 5, and can be configured by, for example, an underwater camera capable of photographing the fuel assembly 5 from underwater. The runout θ (t) is an angle with respect to the vertical direction. By photographing the fuel assembly 5 from the water, the runout observation device 101a can measure the runout of the fuel assembly 5 without being affected by the waves appearing on the water surface. If the runout observation device 101a can measure the runout of the fuel assembly 5, it can be installed at an arbitrary position such as a traveling carriage 2, a traversing carriage 3, a telescopic pipe 4, or a grip 4e, and can be provided at an arbitrary position, such as a reactor pressure vessel or a fuel pool. It can also be attached to.

共振周波数演算装置101bは、振れ観測装置101aが計測した燃料集合体5の振れθ(t)から、共振周波数fを計算して求める。共振周波数演算装置101bは、例えば、θ(t)のFFT解析を行うことで、またはθ(t)のピーク値間の時間間隔から、共振周波数fを計算できる。共振周波数演算装置101bは、求めた共振周波数fを補正装置102に出力する。 The resonance frequency calculation device 101b calculates and obtains the resonance frequency f from the runout θ (t) of the fuel assembly 5 measured by the runout observation device 101a. The resonance frequency arithmetic unit 101b can calculate the resonance frequency f, for example, by performing FFT analysis of θ (t) or from the time interval between the peak values of θ (t). The resonance frequency arithmetic unit 101b outputs the obtained resonance frequency f to the correction device 102.

以上の共振周波数fの計算は、燃料取替機1の稼働開始時に実施する。実際の伸縮管4のパラメータが設計値と異なるのは、設計段階でのパラメータの見積もりの精度不足や、加工時の寸法公差が原因である。燃料取替機1の稼働開始時に共振周波数fを求めれば、これらの原因により、計算して求めた共振周波数fが実際の振動系の共振周波数fと異なるのを防止できる。 The above calculation of the resonance frequency f is performed at the start of operation of the fuel changer 1. The actual parameters of the expansion tube 4 differ from the design values because of insufficient accuracy in estimating the parameters at the design stage and dimensional tolerances during machining. If the resonance frequency f is obtained at the start of operation of the fuel changer 1, it is possible to prevent the calculated resonance frequency f from being different from the actual resonance frequency f of the vibration system due to these causes.

また、共振周波数fの計算は、伸縮管4が燃料集合体5を把持して移送するときに行ってもよい。燃料の使用による燃料集合体5のパラメータ(特に質量)の変化は、燃料集合体5を把持して移送する段階で観察可能となる。したがって、燃料集合体5を把持して移送するときに、燃料集合体5の振れを計測して共振周波数fを計算すると、燃料の使用による燃料集合体5のパラメータの変化を考慮した共振周波数fを求めることができる。 Further, the calculation of the resonance frequency f may be performed when the expansion / contraction pipe 4 grips and transfers the fuel assembly 5. Changes in the parameters (particularly mass) of the fuel assembly 5 due to the use of fuel can be observed at the stage of grasping and transferring the fuel assembly 5. Therefore, when the fuel assembly 5 is gripped and transferred, when the runout of the fuel assembly 5 is measured and the resonance frequency f is calculated, the resonance frequency f in consideration of the change in the parameters of the fuel assembly 5 due to the use of fuel is taken into consideration. Can be sought.

以上説明したように、本実施例による燃料取替機1では、燃料集合体5の振れを計測することで振動系の共振周波数fを求めるので、燃料集合体5の実際のパラメータが設計値と異なっていても、この影響を受けずに正確に共振周波数fを求めることができ、より効果的に燃料集合体5の振れを抑制することができる。 As described above, in the fuel replacement machine 1 according to the present embodiment, the resonance frequency f of the vibration system is obtained by measuring the runout of the fuel assembly 5, so that the actual parameter of the fuel assembly 5 is the design value. Even if they are different, the resonance frequency f can be accurately obtained without being affected by this, and the runout of the fuel assembly 5 can be suppressed more effectively.

なお、振れ観測装置101aと共振周波数演算装置101bは、燃料集合体5の振れを計測できて共振周波数fを求めることができれば、任意の構成を備えることができ、本実施例での態様に限定されるものではない。 The runout observation device 101a and the resonance frequency calculation device 101b can be provided with any configuration as long as the runout of the fuel assembly 5 can be measured and the resonance frequency f can be obtained, and the embodiment is limited to the embodiment of the present embodiment. It is not something that is done.

本発明の実施例3による燃料取替機について説明する。上述の実施例による燃料取替機と共通の構成については、説明を省略する場合がある。 The fuel changer according to the third embodiment of the present invention will be described. The description of the configuration common to the fuel changer according to the above embodiment may be omitted.

図8は、本実施例による燃料取替機1の構成を示す図である。本実施例による燃料取替機1は、燃料集合体パラメータ計測装置50を備える。 FIG. 8 is a diagram showing a configuration of the fuel changer 1 according to the present embodiment. The fuel changer 1 according to the present embodiment includes a fuel assembly parameter measuring device 50.

燃料集合体5は、燃料を使用したことによりパラメータ(特に質量)が変化する。また、燃料取替機1が複数の種類の燃料集合体5を扱う場合には、燃料集合体5のパラメータは、燃料集合体5により異なる。このような場合にも、設計値に基づいて求めた数値モデルを用いて計算した共振周波数fは、実際の振動系の共振周波数fと異なる。本実施例による燃料取替機1は、燃料集合体パラメータ計測装置50と共振周波数同定装置101を備え、燃料集合体5の実際のパラメータを計測し、実際の振動系の共振周波数fを求める。 The parameters (particularly mass) of the fuel assembly 5 change due to the use of fuel. Further, when the fuel changer 1 handles a plurality of types of fuel assemblies 5, the parameters of the fuel assemblies 5 differ depending on the fuel assemblies 5. Even in such a case, the resonance frequency f calculated by using the numerical model obtained based on the design value is different from the resonance frequency f of the actual vibration system. The fuel replacement machine 1 according to the present embodiment includes the fuel assembly parameter measuring device 50 and the resonance frequency identification device 101, measures the actual parameters of the fuel assembly 5, and obtains the resonance frequency f of the actual vibration system.

燃料集合体パラメータ計測装置50は、例えば、燃料集合体5の質量を計測する計測器50aで構成することができる。燃料集合体5の質量を計測する計測器50aには、例えば、荷重計を用いることができる。計測器50aは、例えば、伸縮管4または掴み具4eに設置することができる。燃料の使用により燃料集合体5の質量が変化した場合には、設計値に基づいて求めた数値モデルを用いて計算した共振周波数fは、実際の振動系の共振周波数fと異なる。本実施例による燃料取替機1では、燃料集合体パラメータ計測装置50(計測器50a)が、燃料集合体5の質量を計測し、共振周波数同定装置101が、計測した質量を用いた数値モデルを使って共振周波数fを計算(再計算)することで、実際の振動系の共振周波数fを求める。 The fuel assembly parameter measuring device 50 can be configured by, for example, a measuring instrument 50a for measuring the mass of the fuel assembly 5. For example, a load meter can be used as the measuring instrument 50a for measuring the mass of the fuel assembly 5. The measuring instrument 50a can be installed, for example, in the telescopic tube 4 or the grip 4e. When the mass of the fuel assembly 5 changes due to the use of fuel, the resonance frequency f calculated by using the numerical model obtained based on the design value is different from the resonance frequency f of the actual vibration system. In the fuel replacement machine 1 according to the present embodiment, the fuel assembly parameter measuring device 50 (measuring instrument 50a) measures the mass of the fuel assembly 5, and the resonance frequency identification device 101 uses the measured mass as a numerical model. By calculating (recalculating) the resonance frequency f using the above, the resonance frequency f of the actual vibration system is obtained.

燃料集合体パラメータ計測装置50は、燃料集合体5の質量を計測する計測器50aの他に、他の計測器(例えば、水中から燃料集合体5を撮影できる水中カメラ50b)を備えることもできる。水中カメラ50bは、燃料集合体5の形状パラメータ(例えば、長さ、幅、断面形状など)を計測する。 The fuel assembly parameter measuring device 50 may include another measuring instrument (for example, an underwater camera 50b capable of photographing the fuel assembly 5 from underwater) in addition to the measuring instrument 50a for measuring the mass of the fuel assembly 5. .. The underwater camera 50b measures the shape parameters (for example, length, width, cross-sectional shape, etc.) of the fuel assembly 5.

共振周波数同定装置101は、燃料集合体パラメータ計測装置50が計測したパラメータ(質量と形状パラメータ)を用いた数値モデルを使って、共振周波数fを計算して求める。(なお、パラメータの質量は、燃料集合体5の数値モデルにおいて、密度ρに反映される。)共振周波数同定装置101は、質量や形状が設計値から変動した燃料集合体5や、質量や形状が互いに異なる複数の燃料集合体5のそれぞれに対して、共振周波数fを正確に求めることができる。 The resonance frequency identification device 101 calculates and obtains the resonance frequency f using a numerical model using the parameters (mass and shape parameters) measured by the fuel assembly parameter measuring device 50. (Note that the mass of the parameter is reflected in the density ρ in the numerical model of the fuel assembly 5.) The resonance frequency identification device 101 includes the fuel assembly 5 whose mass and shape vary from the design value, and the mass and shape. The resonance frequency f can be accurately obtained for each of the plurality of fuel assemblies 5 which are different from each other.

燃料集合体パラメータ計測装置50による燃料集合体5のパラメータの計測と、共振周波数同定装置101による計測値を用いた共振周波数fの計算は、伸縮管4が燃料集合体5を把持したときに行う。 The measurement of the parameters of the fuel assembly 5 by the fuel assembly parameter measuring device 50 and the calculation of the resonance frequency f using the measured values by the resonance frequency identification device 101 are performed when the expansion tube 4 grips the fuel assembly 5. ..

以上説明したように、本実施例による燃料取替機1では、燃料集合体5のパラメータが変動したときや、燃料集合体5のパラメータが燃料集合体5により異なる場合にも、正確に共振周波数fを求めることができ、より効果的に燃料集合体5の振れを抑制することができる。 As described above, in the fuel replacement machine 1 according to the present embodiment, the resonance frequency is accurately resonated even when the parameters of the fuel assembly 5 fluctuate or when the parameters of the fuel assembly 5 differ depending on the fuel assembly 5. f can be obtained, and the runout of the fuel assembly 5 can be suppressed more effectively.

なお、燃料集合体パラメータ計測装置50は、少なくとも燃料集合体5の質量を計測でき、望ましくは燃料集合体5の形状パラメータも計測できれば、任意の構成を備えることができ、本実施例での態様に限定されるものではない。また、燃料集合体5の質量を計測する計測器50aは、燃料集合体5の荷重を計測した場合でも、計測した荷重から燃料集合体5の質量を求めることができる。 The fuel assembly parameter measuring device 50 can be provided with an arbitrary configuration as long as it can measure at least the mass of the fuel assembly 5 and preferably the shape parameter of the fuel assembly 5, which is the embodiment of the present embodiment. It is not limited to. Further, the measuring instrument 50a for measuring the mass of the fuel assembly 5 can obtain the mass of the fuel assembly 5 from the measured load even when the load of the fuel assembly 5 is measured.

本発明の実施例4による燃料取替機について説明する。上述の実施例による燃料取替機と共通の構成については、説明を省略する場合がある。 The fuel changer according to the fourth embodiment of the present invention will be described. The description of the configuration common to the fuel changer according to the above embodiment may be omitted.

燃料取替作業では、大量の燃料集合体5を移送するため、燃料集合体5の取り間違いを防止しなくてはならない。そこで、本実施例による燃料取替機1は、燃料集合体個体識別装置を備え、個々の燃料集合体5を識別する。燃料集合体個体識別装置は、燃料集合体5の個体識別情報(例えば、マーカー)を検出し、検出した個体識別情報で個々の燃料集合体5を識別することができる。個体識別情報は、個々の燃料集合体5に固有の情報であり、個々の燃料集合体5を特定するための情報である。 In the fuel replacement work, a large amount of fuel assembly 5 is transferred, so it is necessary to prevent mistakes in replacing the fuel assembly 5. Therefore, the fuel replacement machine 1 according to the present embodiment is provided with a fuel assembly individual identification device, and identifies each fuel assembly 5. The fuel assembly individual identification device can detect individual identification information (for example, a marker) of the fuel assembly 5 and identify each fuel assembly 5 from the detected individual identification information. The individual identification information is information unique to each fuel assembly 5, and is information for identifying each fuel assembly 5.

燃料集合体個体識別装置は、例えば、水中カメラ(例えば、図8の水中カメラ50b)を備えることができる。水中カメラは、燃料集合体5に付けられた個体識別情報を撮影して検出する。燃料集合体個体識別装置は、燃料集合体5の個体識別情報を検出し、検出した個体識別情報により個々の燃料集合体5を識別して特定する。燃料集合体5の識別は、伸縮管4が燃料集合体5を把持するとき、または燃料集合体5を把持するために横走行を行っている間に実施すればよい。 The fuel assembly individual identification device can include, for example, an underwater camera (for example, the underwater camera 50b in FIG. 8). The underwater camera captures and detects the individual identification information attached to the fuel assembly 5. The fuel assembly individual identification device detects the individual identification information of the fuel assembly 5, and identifies and identifies each fuel assembly 5 by the detected individual identification information. The identification of the fuel assembly 5 may be performed when the expansion / contraction pipe 4 grips the fuel assembly 5 or while traveling laterally to grip the fuel assembly 5.

本実施例による燃料取替機1では、燃料集合体5を表すパラメータが複数の燃料集合体5において互いに異なる場合には、それぞれの燃料集合体5の個体識別情報とパラメータをデータベースに記録しておき、燃料集合体5を把持するときに、把持する燃料集合体5の個体識別情報に対応するパラメータをデータベースから読み込み、このパラメータを用いて共振周波数fを計算(再計算)するようにしてもよい。 In the fuel replacement machine 1 according to the present embodiment, when the parameters representing the fuel assemblies 5 are different from each other in the plurality of fuel assemblies 5, the individual identification information and the parameters of each fuel assembly 5 are recorded in the database. When the fuel assembly 5 is gripped, the parameter corresponding to the individual identification information of the fuel assembly 5 to be gripped is read from the database, and the resonance frequency f is calculated (recalculated) using this parameter. Good.

本実施例による燃料取替機1は、燃料集合体5の振れを抑制できるとともに、燃料集合体5の取り間違いを防止することができる。また、データベースに記録してある燃料集合体5のパラメータを用いて共振周波数fを計算する構成を備える場合には、把持する燃料集合体5を識別して正確に特定できるので、把持する燃料集合体5についてのパラメータを正しくデータベースから読み込んで共振周波数fを求めることができ、燃料集合体5の振れをさらに効果的に抑制することができる。 The fuel replacement machine 1 according to the present embodiment can suppress the runout of the fuel assembly 5, and can prevent the fuel assembly 5 from being mistakenly replaced. Further, when the resonance frequency f is calculated using the parameters of the fuel assembly 5 recorded in the database, the fuel assembly 5 to be gripped can be identified and accurately specified, so that the fuel assembly to be gripped can be specified accurately. The parameters for the body 5 can be correctly read from the database to obtain the resonance frequency f, and the runout of the fuel assembly 5 can be suppressed more effectively.

なお、燃料集合体個体識別装置は、個々の燃料集合体5を識別できれば、任意の構成を備えることができ、本実施例での態様に限定されるものではない。 The fuel assembly individual identification device can be provided with an arbitrary configuration as long as it can identify each fuel assembly 5, and is not limited to the embodiment of the present embodiment.

本発明の実施例5による燃料取替機について説明する。上述の実施例による燃料取替機と共通の構成については、説明を省略する場合がある。 The fuel changer according to the fifth embodiment of the present invention will be described. The description of the configuration common to the fuel changer according to the above embodiment may be omitted.

本実施例による燃料取替機1では、伸縮管4と燃料集合体5に加わる外乱により生じる燃料集合体5の振れも抑制することができる。 In the fuel replacement machine 1 according to the present embodiment, it is possible to suppress the runout of the fuel assembly 5 caused by the disturbance applied to the expansion pipe 4 and the fuel assembly 5.

図6は、本実施例による燃料取替機1の構成を示す図である。本実施例による燃料取替機1は、振れ観測装置101aと振れフィードバック補正装置103を備える。 FIG. 6 is a diagram showing a configuration of the fuel changer 1 according to the present embodiment. The fuel changer 1 according to the present embodiment includes a runout observation device 101a and a runout feedback correction device 103.

伸縮管4や燃料集合体5には、炉心または燃料貯蔵ラックに格納されている燃料集合体5の発熱による水の対流などの外乱が加わる場合がある。振れ観測装置101aと振れフィードバック補正装置103は、この外乱により生じる燃料集合体5の振れを抑制するために設けられる。 Disturbances such as convection of water due to heat generated by the fuel assembly 5 stored in the core or the fuel storage rack may be applied to the expansion pipe 4 and the fuel assembly 5. The runout observation device 101a and the runout feedback correction device 103 are provided to suppress the runout of the fuel assembly 5 caused by this disturbance.

振れ観測装置101aは、実施例2でも説明したように、燃料集合体5の振れθ(t)を計測する装置であり、例えば、水中から燃料集合体5を撮影できる水中カメラで構成することができる。 As described in the second embodiment, the runout observation device 101a is a device for measuring the runout θ (t) of the fuel assembly 5, and may be configured by, for example, an underwater camera capable of photographing the fuel assembly 5 from underwater. it can.

振れフィードバック補正装置103は、振れ観測装置101aが計測した燃料集合体5の振れを抑制するように、走行台車2と横行台車3に対する指令値(補正指令値201)を補正する装置である。振れフィードバック補正装置103は、振れ観測装置101aが計測した燃料集合体5の振れθ(t)から、補正指令値201へのフィードバック補正量202を計算して求め、フィードバック補正量202を用いて補正指令値201を補正する。 The runout feedback correction device 103 is a device that corrects a command value (correction command value 201) for the traveling carriage 2 and the traverse carriage 3 so as to suppress the runout of the fuel assembly 5 measured by the runout observation device 101a. The runout feedback correction device 103 calculates and obtains a feedback correction amount 202 to the correction command value 201 from the runout θ (t) of the fuel assembly 5 measured by the runout observation device 101a, and corrects using the feedback correction amount 202. The command value 201 is corrected.

振れフィードバック補正装置103は、例えば、次式の演算により、フィードバック補正量202を計算することができる。
F=kp*θ(t)+kd*θ’(t)+ki*Σθ(t) ・・・(9)
ここで、Fは、フィードバック補正量であり、kp、kd、kiは、フィードバック補正ゲインである。フィードバック補正ゲインは、公知技術を用いて定めることができる。
The runout feedback correction device 103 can calculate the feedback correction amount 202 by, for example, the calculation of the following equation.
F = kp * θ (t) + kd * θ'(t) + ki * Σθ (t) ・ ・ ・ (9)
Here, F is a feedback correction amount, and kp, kd, and ki are feedback correction gains. The feedback correction gain can be determined using known techniques.

振れフィードバック補正装置103は、式(9)に従い、燃料集合体5が鉛直に垂下した状態を目標値としたPID制御を行い、適切に設定されたフィードバック補正ゲインを用いて、外乱により生じる燃料集合体5の振れを抑制することができる。 The runout feedback correction device 103 performs PID control with the state in which the fuel assembly 5 hangs vertically as a target value according to the equation (9), and uses an appropriately set feedback correction gain to perform fuel assembly caused by disturbance. The runout of the body 5 can be suppressed.

制御装置100は、補正指令値201(指令値200から伸縮管4と燃料集合体5から構成される振動系の共振周波数fの周波数成分が除去された指令値)にフィードバック補正量202が加算された指令値203、すなわちフィードバック補正量202を用いて補正された補正指令値201である指令値203を用いて、走行台車2と横行台車3を制御する。 In the control device 100, the feedback correction amount 202 is added to the correction command value 201 (the command value obtained by removing the frequency component of the resonance frequency f of the vibration system composed of the expansion tube 4 and the fuel assembly 5 from the command value 200). The traveling trolley 2 and the traversing trolley 3 are controlled by using the command value 203, that is, the command value 203 which is the correction command value 201 corrected by using the feedback correction amount 202.

以上説明したように、本実施例による燃料取替機1では、燃料集合体5の振れθ(t)を走行台車2と横行台車3に対する指令値にフィードバックすることにより、共振周波数同定装置101と補正装置102では考慮できなかった水流などによる外乱の影響も含めて、燃料集合体5の振れを抑制することができる。 As described above, in the fuel replacement machine 1 according to the present embodiment, the runout θ (t) of the fuel assembly 5 is fed back to the command values for the traveling carriage 2 and the traversing carriage 3, so that the resonance frequency identification device 101 is used. It is possible to suppress the runout of the fuel assembly 5 including the influence of disturbance due to water flow and the like, which could not be considered by the correction device 102.

なお、振れ観測装置101aと振れフィードバック補正装置103は、燃料集合体5の振れを計測できてこの振れを抑制するように指令値を補正できれば、任意の構成を備えることができ、本実施例での態様に限定されるものではない。 The runout observation device 101a and the runout feedback correction device 103 can be provided with an arbitrary configuration as long as the runout of the fuel assembly 5 can be measured and the command value can be corrected so as to suppress the runout. The mode is not limited to.

図7は、本実施例による燃料取替機1の別の構成を示す図である。図7に示す燃料取替機1は、図6に示す燃料取替機1において、共振周波数同定装置101と補正装置102を備えない構成を備える。振れフィードバック補正装置103は、走行台車2と横行台車3に対する指令値200を、フィードバック補正量202を用いて補正する。制御装置100は、振れフィードバック補正装置103が補正した指令値200である指令値204に従って、走行台車2と横行台車3を制御する。 FIG. 7 is a diagram showing another configuration of the fuel changer 1 according to the present embodiment. The fuel changer 1 shown in FIG. 7 has a configuration in which the fuel changer 1 shown in FIG. 6 does not include the resonance frequency identification device 101 and the correction device 102. The runout feedback correction device 103 corrects the command value 200 for the traveling carriage 2 and the traversing carriage 3 by using the feedback correction amount 202. The control device 100 controls the traveling carriage 2 and the traversing carriage 3 according to the command value 204, which is the command value 200 corrected by the runout feedback correction device 103.

横走行により生じる伸縮管4と燃料集合体5の振れも、振れ観測装置101aと振れフィードバック補正装置103を用いて抑制することができる。そこで、図7に示す燃料取替機1は、振れ観測装置101aと振れフィードバック補正装置103により得られたフィードバック補正量202を指令値200に加算する。 The runout of the telescopic pipe 4 and the fuel assembly 5 caused by lateral traveling can also be suppressed by using the runout observation device 101a and the runout feedback correction device 103. Therefore, the fuel changer 1 shown in FIG. 7 adds the feedback correction amount 202 obtained by the runout observation device 101a and the runout feedback correction device 103 to the command value 200.

制御装置100は、指令値200にフィードバック補正量202が加算された指令値である指令値204を用いて、走行台車2と横行台車3を制御する。 The control device 100 controls the traveling carriage 2 and the traversing carriage 3 by using the command value 204, which is a command value obtained by adding the feedback correction amount 202 to the command value 200.

図7に示す燃料取替機1は、計測した燃料集合体5の振れを用いて指令値200を補正するので、水流などによる外乱の影響も含めて、燃料集合体5の振れを抑制することができる。 Since the fuel changer 1 shown in FIG. 7 corrects the command value 200 by using the measured runout of the fuel assembly 5, it is possible to suppress the runout of the fuel assembly 5 including the influence of disturbance due to water flow or the like. Can be done.

なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記の実施例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、本発明は、必ずしも説明した全ての構成を備える態様に限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能である。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、削除したり、他の構成を追加・置換したりすることが可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and the present invention is not necessarily limited to the embodiment including all the described configurations. In addition, it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment. It is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. In addition, it is possible to delete a part of the configurations of each embodiment and add / replace other configurations.

1…燃料取替機、2…走行台車、3…横行台車、4…伸縮管、4a…ユニバーサルジョイント、4b、4c、4d…伸縮管を構成する円管、4e…掴み具、5…燃料集合体、5a…ハンドル、20…床、21…原子炉ウェルまたは燃料プール、22…レール、50…燃料集合体パラメータ計測装置、50a…燃料集合体の質量を計測する計測器、50b…燃料集合体を撮影する水中カメラ、100…制御装置、101…共振周波数同定装置、101a…振れ観測装置、101b…共振周波数演算装置、102…補正装置、103…振れフィードバック補正装置、200…指令値、201…補正指令値、202…フィードバック補正量、203、204…フィードバック補正量が加算された指令値。 1 ... Fuel replacement machine, 2 ... Traveling trolley, 3 ... Traverse trolley, 4 ... Telescopic tube, 4a ... Universal joint, 4b, 4c, 4d ... Circular tube constituting the telescopic tube, 4e ... Grip, 5 ... Fuel assembly Body, 5a ... handle, 20 ... floor, 21 ... reactor well or fuel pool, 22 ... rail, 50 ... fuel assembly parameter measuring device, 50a ... measuring instrument for measuring the mass of fuel assembly, 50b ... fuel assembly Underwater camera, 100 ... control device, 101 ... resonance frequency identification device, 101a ... runout observation device, 101b ... resonance frequency calculation device, 102 ... correction device, 103 ... runout feedback correction device, 200 ... command value, 201 ... Correction command value, 202 ... Feedback correction amount, 203, 204 ... Command value to which the feedback correction amount is added.

Claims (12)

移動可能な走行台車と、
前記走行台車の上を移動可能な横行台車と、
前記横行台車に取り付けられ、伸縮可能であり、燃料集合体を吊り下げることができる伸縮管と、
前記走行台車と前記横行台車と前記伸縮管を制御する制御装置と、
前記伸縮管と前記燃料集合体から構成される振動系の共振周波数を求める共振周波数同定装置と、
前記走行台車と前記横行台車に対する指令値から前記共振周波数の成分を除去した補正指令値を求める補正装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記補正指令値に従って前記走行台車と前記横行台車を制御する、
ことを特徴とする燃料取替機。
Movable trolley and
A traverse trolley that can move on the traveling trolley and
A telescopic pipe that is attached to the traversing carriage, can be expanded and contracted, and can suspend the fuel assembly.
A control device for controlling the traveling carriage, the traversing carriage, and the telescopic pipe,
A resonance frequency identification device for obtaining the resonance frequency of the vibration system composed of the expansion tube and the fuel assembly, and
A correction device that obtains a correction command value obtained by removing the component of the resonance frequency from the command values for the traveling carriage and the traversing carriage, and
With
The control device controls the traveling carriage and the traversing carriage according to the correction command value.
A fuel changer characterized by that.
前記指令値は、前記走行台車の速度の指令値と前記横行台車の速度の指令値を含む、
請求項1に記載の燃料取替機。
The command value includes a command value for the speed of the traveling carriage and a command value for the speed of the traversing carriage.
The fuel replacement machine according to claim 1.
前記共振周波数同定装置は、前記振動系の数値モデルを用いて計算することにより、前記共振周波数を求める、
請求項1に記載の燃料取替機。
The resonance frequency identification device obtains the resonance frequency by calculating using the numerical model of the vibration system.
The fuel replacement machine according to claim 1.
前記伸縮管は、水中に設置された前記燃料集合体を吊り下げることができ、
前記共振周波数同定装置は、前記燃料集合体と前記伸縮管が水から受ける付加質量効果と浮力を含む前記数値モデルを用いて、前記共振周波数を求める、
請求項3に記載の燃料取替機。
The telescopic pipe can suspend the fuel assembly installed in water.
The resonance frequency identification device obtains the resonance frequency by using the numerical model including the additional mass effect and buoyancy that the fuel assembly and the expansion tube receive from water.
The fuel replacement machine according to claim 3.
前記共振周波数同定装置は、前記燃料集合体のみが振動する前記数値モデルを用いて、前記共振周波数を求める、
請求項4に記載の燃料取替機。
The resonance frequency identification device obtains the resonance frequency by using the numerical model in which only the fuel assembly vibrates.
The fuel replacement machine according to claim 4.
前記共振周波数同定装置は、
前記燃料集合体の振れを計測する振れ観測装置と、
前記振れ観測装置が計測した前記燃料集合体の振れから、前記共振周波数を計算して求める共振周波数演算装置と、
を備える、
請求項1に記載の燃料取替機。
The resonance frequency identification device is
A runout observation device that measures the runout of the fuel assembly,
A resonance frequency calculation device that calculates and obtains the resonance frequency from the runout of the fuel assembly measured by the runout observation device.
To prepare
The fuel replacement machine according to claim 1.
前記補正装置は、前記共振周波数を遮断周波数とするノッチフィルタを少なくとも1つ備える、
請求項1に記載の燃料取替機。
The correction device includes at least one notch filter having the resonance frequency as a cutoff frequency.
The fuel replacement machine according to claim 1.
前記燃料集合体のパラメータとして少なくとも前記燃料集合体の質量を計測する燃料集合体パラメータ計測装置を備え、
前記共振周波数同定装置は、前記燃料集合体パラメータ計測装置が計測した前記パラメータを用いた、前記振動系の数値モデルを用いて計算することにより、前記共振周波数を求める、
請求項1に記載の燃料取替機。
A fuel assembly parameter measuring device for measuring at least the mass of the fuel assembly as a parameter of the fuel assembly is provided.
The resonance frequency identification device obtains the resonance frequency by calculating using a numerical model of the vibration system using the parameters measured by the fuel assembly parameter measuring device.
The fuel replacement machine according to claim 1.
前記燃料集合体の個体識別情報を検出する燃料集合体個体識別装置を備える、
請求項1に記載の燃料取替機。
A fuel assembly individual identification device for detecting individual identification information of the fuel assembly is provided.
The fuel replacement machine according to claim 1.
前記燃料集合体の振れを計測する振れ観測装置と、
前記振れ観測装置が計測した前記燃料集合体の振れを抑制するように、前記補正指令値を補正する振れフィードバック補正装置を備える、
請求項1に記載の燃料取替機。
A runout observation device that measures the runout of the fuel assembly,
A runout feedback correction device for correcting the correction command value is provided so as to suppress the runout of the fuel assembly measured by the runout observation device.
The fuel replacement machine according to claim 1.
移動可能な走行台車と、
前記走行台車の上を移動する横行台車と、
前記横行台車に取り付けられ、伸縮可能であり、燃料集合体を吊り下げることができる伸縮管と、
前記走行台車と前記横行台車と前記伸縮管を制御する制御装置と、
前記燃料集合体の振れを計測する振れ観測装置と、
前記振れ観測装置が計測した前記燃料集合体の振れを抑制するように、前記走行台車と前記横行台車に対する指令値を補正する振れフィードバック補正装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記振れフィードバック補正装置が補正した前記指令値に従って前記走行台車と前記横行台車を制御する、
ことを特徴とする燃料取替機。
Movable trolley and
A traverse trolley that moves on the traveling trolley and
A telescopic pipe that is attached to the traversing carriage, can be expanded and contracted, and can suspend the fuel assembly.
A control device for controlling the traveling carriage, the traversing carriage, and the telescopic pipe,
A runout observation device that measures the runout of the fuel assembly,
A runout feedback correction device that corrects command values for the traveling carriage and the traversing carriage so as to suppress the runout of the fuel assembly measured by the runout observation device.
With
The control device controls the traveling carriage and the traversing carriage according to the command value corrected by the runout feedback correction device.
A fuel changer characterized by that.
前記指令値は、前記走行台車の速度の指令値と前記横行台車の速度の指令値を含む、
請求項11に記載の燃料取替機。
The command value includes a command value for the speed of the traveling carriage and a command value for the speed of the traversing carriage.
The fuel replacement machine according to claim 11.
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