JP2931700B2 - Internal pump speed detection system - Google Patents

Internal pump speed detection system

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JP2931700B2
JP2931700B2 JP3145913A JP14591391A JP2931700B2 JP 2931700 B2 JP2931700 B2 JP 2931700B2 JP 3145913 A JP3145913 A JP 3145913A JP 14591391 A JP14591391 A JP 14591391A JP 2931700 B2 JP2931700 B2 JP 2931700B2
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magnetic field
pump motor
internal
motor unit
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秀雄 小見田
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は原子炉冷却材を原子炉内
で強制循環させるインターナルポンプに係り、特にポン
プ停止時のインターナルポンプの回転数の変化を計測す
ることができるインターナルポンプの回転数検出システ
ムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an internal pump for forcibly circulating a coolant in a nuclear reactor, and more particularly to an internal pump capable of measuring a change in the rotation speed of the internal pump when the pump is stopped. Related to a rotation speed detection system.

【0002】[0002]

【従来の技術】軽水炉としての沸騰水型原子炉は、図7
に示すように原子炉圧力容器1の底部に原子炉内再循環
ポンプとしてのインターナルポンプ2が取り付けられ
る。インターナルポンプ2は原子炉圧力容器1の底部周
辺に周方向に沿って複数台設置され、そのポンプ駆動に
より炉心3上方の冷却材(炉水)は、図8に矢印aで示
すようにダウンカマ部4を通って吸い込まれて炉心下部
に吐出され、炉心3に案内されるようになっている。
2. Description of the Related Art A boiling water reactor as a light water reactor is shown in FIG.
As shown in (1), an internal pump 2 as a recirculation pump in the reactor is attached to the bottom of the reactor pressure vessel 1. A plurality of internal pumps 2 are installed along the circumferential direction around the bottom of the reactor pressure vessel 1, and the coolant (reactor water) above the core 3 is driven down by a pump as shown by an arrow a in FIG. It is sucked through the part 4, discharged to the lower part of the core, and guided to the core 3.

【0003】インターナルポンプ2はポンプモータ部5
の回転駆動力をポンプシャフトを介してポンプインペラ
6に伝達し、このポンプインペラ6を回転駆動させるこ
とにより、原子炉圧力容器1内で炉水を強制循環させて
いる。
The internal pump 2 has a pump motor section 5
Is transmitted to the pump impeller 6 via the pump shaft, and the pump impeller 6 is rotationally driven, thereby forcibly circulating the reactor water in the reactor pressure vessel 1.

【0004】そして、このインターナルポンプ2は、電
源が停止してフリーランになった際、原子炉燃料棒の健
全性を確保するため、ポンプ回転数を緩かに減少させ、
循環させる炉水の減少率を小さくする必要がある。この
ため、ポンプインペラ6とポンプシャフトとを組み合せ
たポンプ回転系の慣性量が大きくなるように設計されて
いる。
[0004] When the power supply is stopped and the vehicle runs free, the internal pump 2 gently reduces the pump speed in order to ensure the soundness of the fuel rods in the reactor.
It is necessary to reduce the reduction rate of the circulated reactor water. For this reason, it is designed so that the inertia amount of the pump rotation system in which the pump impeller 6 and the pump shaft are combined is large.

【0005】一方、原子炉炉心の健全性を確保するため
には、この慣性量を確認しておく必要がある。この慣性
量は炉心の安全解析上、慣性定数で定義されている。慣
性定数とは、インターナルポンプ停止前のポンプ回転数
が半分になるまでの時間であり、このインターナルポン
プ停止後のポンプ回転数の時間変化を測定する必要があ
る。その時間変化はインターナルポンプ2が停止する前
の原子炉の状態、つまり冷却材の流体慣性とポンプ停止
前の回転数に依存する。特に、流体慣性の影響は工場試
験等では模擬試験ができないため、実際の原子炉発電プ
ラントに組み込んだ状態で測定する必要がある。
On the other hand, in order to ensure the soundness of the reactor core, it is necessary to confirm this amount of inertia. This inertia amount is defined as an inertia constant in the core safety analysis. The inertia constant is a time required for the pump speed before the internal pump is stopped to be reduced to half, and it is necessary to measure a time change of the pump speed after the internal pump is stopped. The time change depends on the state of the reactor before the internal pump 2 stops, that is, the fluid inertia of the coolant and the rotation speed before the pump stops. In particular, since the influence of fluid inertia cannot be simulated by a factory test or the like, it is necessary to measure the influence of the fluid inertia incorporated in an actual nuclear power plant.

【0006】また、原子炉発電プラントに組み込まれた
インターナルポンプ2のポンプシャフトの回転数は、ポ
ンプインペラ6部を駆動するポンプモータ5の回転を計
測する回転計により測定され、この回転計によりポンプ
モータ5の1回転当たり1パルスのパルス発生を計測し
てインターナルポンプ2の回転数を検出していた。
[0006] The rotation speed of the pump shaft of the internal pump 2 incorporated in the nuclear power plant is measured by a tachometer that measures the rotation of the pump motor 5 that drives the pump impeller 6. The number of rotations of the internal pump 2 was detected by measuring the generation of one pulse per rotation of the pump motor 5.

【0007】しかしながら、回転計の計測によるポンプ
回転数の検出では、ポンプ回転数が短時間で減衰するポ
ンプ停止時の回転数の変化を精度よく検出することがで
きない。ポンプ停止時のポンプシャフト回転数の変化を
検出するためには、ポンプケーシング内にポンプシャフ
トの回転数を検出する回転検出器を設け、この回転検出
器からの出力を取り出すための貫通孔をポンプケーシン
グに穿設する必要がある。
However, in the detection of the pump rotation speed by the measurement of the tachometer, it is not possible to accurately detect a change in the rotation speed when the pump stops, in which the pump rotation speed attenuates in a short time. In order to detect a change in the number of rotations of the pump shaft when the pump is stopped, a rotation detector for detecting the number of rotations of the pump shaft is provided in the pump casing, and a through-hole for extracting an output from the rotation detector is provided in the pump. It must be drilled in the casing.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ポンプ
ケーシングに貫通孔を穿設すると、原子炉圧力容器1の
密封性を損うおそれがあり、原子炉圧力容器1の信頼性
を低下させるおそれがある。
However, if a through hole is formed in the pump casing, the sealing performance of the reactor pressure vessel 1 may be impaired, and the reliability of the reactor pressure vessel 1 may be reduced. .

【0009】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、ポンプ回転数を計測するための回転検出器を設
けることなく、ポンプ回転数を高精度に計測することが
でき、原子炉圧力容器の信頼性を充分に確保可能なイン
ターナルポンプの回転数検出システムを提供することを
目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and can measure the pump rotation speed with high accuracy without providing a rotation detector for measuring the pump rotation speed. An object of the present invention is to provide a rotation speed detection system for an internal pump that can sufficiently secure the reliability of a container.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明に係るインターナ
ルポンプの回転数検出システムは、上述した課題を解決
するために、原子炉圧力容器の底部に設けられたポンプ
ケーシングと、このポンプケーシング内に収容されたポ
ンプモータと、このポンプモータによって回転駆動され
るポンプインペラとを有し、ポンプインペラの駆動によ
り原子炉圧力容器内で炉水を強制循環させるインターナ
ルポンプにおいて、前記ポンプモータの電源遮断後の磁
界の減衰特性を予め計測する磁界減衰特性計測手段と、
上記電源遮断後の残留電圧を計測する残留電圧計測手段
とを備え、上記残留電圧計測手段により計測された残留
電圧を前記磁界減衰特性で補正して誘導起電圧を計測
し、この誘導起電圧の変化により電源遮断後のポンプ回
転数の変化を検出するようにしたものである。
In order to solve the above-mentioned problems, a system for detecting the rotational speed of an internal pump according to the present invention comprises a pump casing provided at the bottom of a reactor pressure vessel, and a pump casing provided inside the pump casing. And an internal pump for forcibly circulating reactor water in the reactor pressure vessel by driving the pump impeller, the power supply of the pump motor being provided. Magnetic field attenuation characteristic measuring means for previously measuring the attenuation characteristic of the magnetic field after interruption,
And a residual voltage measuring means for measuring the residual voltage after the power supply is cut off. The residual voltage measured by the residual voltage measuring means is corrected by the magnetic field attenuation characteristic to measure an induced electromotive voltage. The change is detected as a change in the pump rotational speed after the power is cut off.

【0011】[0011]

【作用】インターナルポンプを駆動するポンプモータの
電源を遮断させて、磁界減衰特性計測手段によりこのポ
ンプモータの磁界の減衰特性を予め計測するとともに、
残留電圧計測手段により上記ポンプモータの電源遮断後
の残留電圧を計測し、上記残留電圧計測手段により計測
された残留電圧を、上記磁界減衰特性計測手段により計
測された磁界の減衰特性で補正して、上記ポンプモータ
の電源遮断後の誘導起電圧を計測し、この誘導起電圧の
変化によりポンプモータの電源遮断後のポンプ回転数を
検出するため、原子炉圧力容器にポンプ回転数を検出す
るための孔を穿設する必要がなく、その密封性を保持
し、ポンプモータの残留電圧計測するだけでインターナ
ルポンプの回転数を精度よく計測することができる。
The power of the pump motor for driving the internal pump is cut off, and the magnetic field attenuation characteristic measuring means measures the attenuation characteristic of the magnetic field of the pump motor in advance.
The residual voltage after power-off of the pump motor is measured by the residual voltage measuring means, and the residual voltage measured by the residual voltage measuring means is corrected by the magnetic field attenuation characteristic measured by the magnetic field attenuation characteristic measuring means. Measuring the induced electromotive voltage after the power supply of the pump motor is turned off, and detecting the pump rotational speed after the power supply of the pump motor is turned off by detecting a change in the induced electromotive voltage. It is not necessary to make a hole, the hermeticity is maintained, and the rotational speed of the internal pump can be accurately measured only by measuring the residual voltage of the pump motor.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明の実施例について図1ないし図
6を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0013】図1は、本発明の一実施例に係るインター
ナルポンプの回転数検出システムの一実施例を模式的に
示すシステム図、図2は図1はのインターナルポンプの
内部構成を示す縦断面図、図3はインターナルポンプの
磁界の減衰特性を予め計測する磁界減衰特性計測手段を
示す説明図である。
FIG. 1 is a system diagram schematically showing an embodiment of an internal pump rotation speed detecting system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the internal configuration of the internal pump shown in FIG. FIG. 3 is a longitudinal sectional view, and FIG. 3 is an explanatory view showing magnetic field attenuation characteristic measuring means for measuring the attenuation characteristic of the magnetic field of the internal pump in advance.

【0014】軽水炉としての沸騰水型原子炉は、原子炉
圧力容器10内に炉心部11が収容され、炉心部11を
画成する炉心シュラウド12と原子炉圧力容器10の内
周壁との間に環状のダウンカマ部13が形成される。こ
のダウンカマ部13の下部に複数台のインターナルポン
プ15が原子炉内再循環ポンプとして周方向に間隔をお
いて配置される。
In a boiling water reactor as a light water reactor, a reactor core 11 is accommodated in a reactor pressure vessel 10, and a core shroud 12 defining the reactor core 11 and an inner peripheral wall of the reactor pressure vessel 10 are provided between the reactor shroud 12 and the inner peripheral wall of the reactor pressure vessel 10. An annular downcomer 13 is formed. A plurality of internal pumps 15 are arranged below the downcomer section 13 at intervals in the circumferential direction as recirculation pumps in the reactor.

【0015】インターナルポンプ15は、図2に示すよ
うに原子炉圧力容器10の内部に配置されるポンプ部1
6とその外部に配置されるポンプモータ部17と、ポン
プモータ部17の下端に設けられた逆転防止装置18と
を備えている。このうち、ポンプモータ部17は、原子
炉圧力容器10底部のポンプノズル部19に液密に垂設
されたポンプケーシング20内に収容される。
As shown in FIG. 2, the internal pump 15 is a pump unit 1 disposed inside the reactor pressure vessel 10.
6 and a pump motor unit 17 disposed outside thereof, and a reverse rotation preventing device 18 provided at a lower end of the pump motor unit 17. The pump motor section 17 is housed in a pump casing 20 which is vertically provided in a liquid-tight manner at a pump nozzle section 19 at the bottom of the reactor pressure vessel 10.

【0016】ポンプケーシング20は固定子21を内部
に収容したモータケーシング22を収容しており、上記
固定子21内に設けられる回転子23がモータ軸24に
取り付けられる。モータ軸24はポンプシャフト25の
下部に外嵌されてポンプシャフト25と一体に結合され
る一方、モータ軸24は上ラジアル軸受26および下ラ
ジアル軸受27により支持される。モータ軸24の下端
部に補助インペラ28が設けられ、この補助インペラ2
8もその上下部が上スラスト軸受29および下スラスト
軸受30により支持される。ポンプケーシング20の下
端には下カバー31が取り付けられてポンプケーシング
20内を密封している。
The pump casing 20 contains a motor casing 22 containing a stator 21 therein, and a rotor 23 provided in the stator 21 is attached to a motor shaft 24. The motor shaft 24 is fitted to the lower part of the pump shaft 25 and integrally connected to the pump shaft 25, while the motor shaft 24 is supported by an upper radial bearing 26 and a lower radial bearing 27. An auxiliary impeller 28 is provided at the lower end of the motor shaft 24.
The upper and lower portions 8 are also supported by the upper thrust bearing 29 and the lower thrust bearing 30. A lower cover 31 is attached to a lower end of the pump casing 20 to seal the inside of the pump casing 20.

【0017】ポンプシャフト25はポンプケーシング2
0内を上方に延び、ポンプノズル部19を貫通して原子
炉圧力容器10内に入り、シャフト上端にはポンプ部1
6を構成するポンプインペラ33が装着される。ポンプ
インペラ33はダウンカマ部13でポンプノズル部19
上に着座されたディフューザ34内に収容される。
The pump shaft 25 is connected to the pump casing 2
0, and extends into the reactor pressure vessel 10 through the pump nozzle 19, and the pump 1
6 is mounted. The pump impeller 33 is connected to the pump nozzle 19 by the downcomer 13.
It is housed in a diffuser 34 seated on top.

【0018】また、ポンプモータ部17の上方には、パ
ージ水装置36が設けられ、このパージ水装置36の供
給管37により供給されるパージ水によりポンプモータ
部17は原子炉圧力容器10内の炉水から完全に分離さ
れ、供給管37から供給されたパージ水は排水管38に
より排水される。
A purge water device 36 is provided above the pump motor unit 17. The purge motor supplied by the supply pipe 37 of the purge water device 36 causes the pump motor unit 17 to move inside the reactor pressure vessel 10. The purge water completely separated from the reactor water and supplied from the supply pipe 37 is drained by the drain pipe 38.

【0019】ポンプモータ部17には、このポンプモー
タ部17を冷却する熱交換器40が併設されており、こ
の熱交換器40で冷却された冷却水はポンプモータ部1
7に案内され、ポンプモータ部17のコイルを有効的に
冷却し、温度上昇を防止している。
The pump motor unit 17 is provided with a heat exchanger 40 for cooling the pump motor unit 17. The cooling water cooled by the heat exchanger 40 is supplied to the pump motor unit 1.
7 effectively cools the coil of the pump motor section 17 to prevent a temperature rise.

【0020】また、ポンプモータ部17は図1に示すよ
うに、モータ駆動電源44に電線(電源ケーブル)45
を介して接続されており、このモータ駆動電源44から
供給される駆動電圧によりインターナルポンプ15がポ
ンプ駆動される。インターナルポンプ15のポンプモー
タ部17に通電されると、ポンプモータ部17が駆動し
てポンプシャフト35が回転駆動せしめられる。このポ
ンプシャフト25の回転によりポンプ部16のポンプイ
ンペラ33が回転駆動される。このインペラ33の回転
駆動により、原子炉圧力容器10内の炉水は上部からダ
ウンカマ部13を通って吸込口16aから吸い込まれ、
下部の吐出口16bから炉心部11の下方に吐出され
る。吐出された炉水は続いて炉心部11に案内され、原
子炉圧力容器10内を強制循環せしめられるようになっ
ている。
As shown in FIG. 1, the pump motor section 17 is connected to a motor drive power supply 44 by an electric wire (power supply cable) 45.
The internal pump 15 is driven by a drive voltage supplied from the motor drive power supply 44. When power is supplied to the pump motor unit 17 of the internal pump 15, the pump motor unit 17 is driven, and the pump shaft 35 is driven to rotate. The rotation of the pump shaft 25 causes the pump impeller 33 of the pump section 16 to rotate. Due to the rotation of the impeller 33, the reactor water in the reactor pressure vessel 10 is sucked from the upper portion through the downcomer portion 13 from the suction port 16a,
It is discharged from the lower discharge port 16b below the core 11. The discharged reactor water is subsequently guided to the reactor core 11 and forcedly circulated in the reactor pressure vessel 10.

【0021】ところで、このインターナルポンプ15の
回転数検出システムにおいては、モータ駆動電源44か
らインターナルポンプ15に延びる電線(電源ケーブ
ル)45にポンプ回転数検出装置46が設けられる。こ
の回転数検出装置46は電線45の途中から分岐された
計測電線47を備え、この計測電線47の他端側はアッ
テネータ48に接続される。アッテネータ48は高電圧
を記録計49に入力可能な電圧に低下させるようになっ
ている。
In the system for detecting the rotation speed of the internal pump 15, a pump rotation speed detection device 46 is provided on an electric wire (power cable) 45 extending from the motor drive power supply 44 to the internal pump 15. The rotation speed detecting device 46 includes a measuring wire 47 branched from the middle of the wire 45, and the other end of the measuring wire 47 is connected to an attenuator 48. The attenuator 48 reduces the high voltage to a voltage that can be input to the recorder 49.

【0022】アッテネータ48は電圧波形を記録する記
録計49に信号線50を介して接続され、この記録計4
9に電圧値(電圧波形)の時間変化が記録されるように
なっている。このアッテネータ48と記録計49から残
留電圧計測手段51が構成され、この残留電圧計測手段
51で、インターナルポンプ15への電源遮断後のポン
プモータ部17の残留電圧を計測するようになってい
る。
The attenuator 48 is connected via a signal line 50 to a recorder 49 for recording a voltage waveform.
9, a time change of a voltage value (voltage waveform) is recorded. The attenuator 48 and the recorder 49 constitute a residual voltage measuring unit 51. The residual voltage measuring unit 51 measures the residual voltage of the pump motor unit 17 after the power to the internal pump 15 is shut off. .

【0023】ところで、インターナルポンプ15の運転
中にポンプモータ部17のモータ駆動電源44が突然遮
断されると、モータ回転系は大きな慣性力を有するため
に、モータシャフト25は回転数が徐々に低下してい
き、やがて停止する。
If the motor drive power supply 44 of the pump motor section 17 is suddenly shut off during the operation of the internal pump 15, the motor shaft 25 gradually rotates because the motor rotation system has a large inertial force. It drops and eventually stops.

【0024】このモータシャフト25が電源遮断後から
完全に停止するまでの時間、このモータシャフト25と
一体回転するロータ(回転子)23側に残留する電流で
ポンプモータ部17に磁界が発生し、この磁界がステー
タ(固定子)21に作用して発電が行なわれる。このと
き、インターナルポンプ15のポンプモータ部17は発
電機として機能する。このため、モータ駆動電源44に
接続された電線45に電圧が発生する。電源遮断後発生
するこの起電圧は、磁界の強さとモータシャフト25お
よびロータ23の回転速度に比例する。
A magnetic field is generated in the pump motor unit 17 by a current remaining on the rotor (rotor) 23 that rotates integrally with the motor shaft 25 during a period from when the power of the motor shaft 25 is turned off to when the motor shaft 25 is completely stopped. This magnetic field acts on the stator (stator) 21 to generate power. At this time, the pump motor unit 17 of the internal pump 15 functions as a generator. Therefore, a voltage is generated in the electric wire 45 connected to the motor drive power supply 44. The electromotive voltage generated after the power is cut off is proportional to the strength of the magnetic field and the rotation speed of the motor shaft 25 and the rotor 23.

【0025】ところが、ロータ23の残留磁界が一定で
あれば、電源遮断後のピーク電圧がロータ23の回転数
と一致する(図6参照)が、ポンプ回転系の慣性により
回転するロータ23内の磁界は短時間で減衰してしま
う。このため、磁界の減衰が電源遮断後発生する電圧値
の減衰に影響を与えることになる。したがって、この電
源遮断後のポンプモータ部17は磁界の減衰特性を考慮
してポンプモータ部17の残留電圧値を補正し、ロータ
23の回転数に一致するポンプモータ部17の誘導起電
圧の変化を求めれば、ロータ23、すなわちモータシャ
フト24やポンプシャフト25の精密な回転数の変化を
求めることができる。
However, if the residual magnetic field of the rotor 23 is constant, the peak voltage after the power supply is cut off matches the rotation speed of the rotor 23 (see FIG. 6), but the inside of the rotor 23 that rotates due to the inertia of the pump rotation system. The magnetic field decays in a short time. For this reason, the attenuation of the magnetic field affects the attenuation of the voltage value generated after the power is turned off. Therefore, after the power is cut off, the pump motor unit 17 corrects the residual voltage value of the pump motor unit 17 in consideration of the magnetic field attenuation characteristics, and changes the induced electromotive voltage of the pump motor unit 17 to match the rotation speed of the rotor 23. Is obtained, a precise change in the number of rotations of the rotor 23, that is, the motor shaft 24 and the pump shaft 25 can be obtained.

【0026】この磁界の減衰特性は、ポンプモータ部1
7の電気的な特性により決定されるため、予めポンプモ
ータ部17の磁界減衰特性を単体試験により求めておく
ことができる。
The damping characteristic of the magnetic field depends on the pump motor unit 1
7, the magnetic field attenuation characteristic of the pump motor unit 17 can be determined in advance by a unit test.

【0027】インターナルポンプ15のポンプモータ部
17の磁界減衰特性を計測する磁界減衰特性計測手段5
2は図3に示すように構成されている。
Magnetic field attenuation characteristic measuring means 5 for measuring the magnetic field attenuation characteristic of the pump motor section 17 of the internal pump 15
2 is configured as shown in FIG.

【0028】インターナルポンプ15のポンプモータ部
17のモータ特性は、単体試験によりチェックが行なわ
れるが、このポンプモータ部17は原子炉圧力容器10
に取り付ける前のものであっても、このポンプモータ部
17と同一の電気的特性を有するものであってもよい。
The motor characteristics of the pump motor section 17 of the internal pump 15 are checked by a unit test.
The motor may have the same electrical characteristics as the pump motor unit 17 before it is attached to the pump motor unit 17.

【0029】このポンプモータ部17は、モータ駆動電
源54(この電源54は図1に示すモータ駆動電源44
であってもよい。)に電気的に接続される一方、電源5
5に接続された外部モータ56に着脱可能に連結され
る。そして、モータ駆動電源54からポンプモータ部1
7に接続される電線57には、ポンプモータ部17の電
源遮断後の起電圧の変化を計測する起電圧計測装置58
が接続される。
The pump motor section 17 is provided with a motor drive power supply 54 (this power supply 54 is a motor drive power supply 44 shown in FIG. 1).
It may be. ), While the power supply 5
5 is detachably connected to an external motor 56 connected to the motor 5. Then, the pump motor unit 1 is
An electric voltage measuring device 58 for measuring a change in the electromotive voltage after the power of the pump motor unit 17 is cut off is connected to the electric wire 57 connected to the electric motor 57.
Is connected.

【0030】しかして、磁界減衰特性計測手段52によ
るポンプモータ部17の磁界減衰特性の計測は、次のよ
うに行なわれる。
The measurement of the magnetic field attenuation characteristic of the pump motor unit 17 by the magnetic field attenuation characteristic measuring means 52 is performed as follows.

【0031】初めに、ポンプモータ部17と外部モータ
56とを連結(カップリング)し、両モータ17,56
をそれぞれ各電源54,55により駆動させて、ポンプ
モータ部17と外部モータ56とを同一の回転数で回転
駆動させる。
First, the pump motor section 17 and the external motor 56 are connected (coupling), and both motors 17 and 56 are connected.
Are driven by the power sources 54 and 55, respectively, to rotate the pump motor unit 17 and the external motor 56 at the same rotation speed.

【0032】次に、ポンプモータ部17の電源54を遮
断し、外部モータ56をポンプモータ部17の電源遮断
前の回転数で回転させる。このときのポンプモータ部1
7の起電圧を起電圧計測装置58により計測し、ポンプ
モータ部17の起電圧の変化を測定する。つまり、電源
遮断後のポンプモータ部17の回転数を一定に保持した
状態で、電源遮断後のポンプモータ部17の起電圧の変
化を起電圧計測装置58により測定する。
Next, the power supply 54 of the pump motor unit 17 is cut off, and the external motor 56 is rotated at the rotation speed before the power supply of the pump motor unit 17 is cut off. Pump motor unit 1 at this time
7 is measured by the electromotive voltage measuring device 58, and the change in the electromotive voltage of the pump motor unit 17 is measured. That is, the change in the electromotive voltage of the pump motor unit 17 after the power is cut off is measured by the electromotive voltage measuring device 58 while the rotation speed of the pump motor unit 17 after the power cut is kept constant.

【0033】このときの起電圧の変化は、ポンプモータ
部17の回転数が一定なので、ポンプモータ部17の回
転数変化を考慮しないで電源遮断後のポンプモータ部1
7に発生する磁界の減衰に応じた起電圧の変化となる。
したがって、起電圧計測装置58によりポンプモータ部
17の回転数変化を除いた、磁界の減衰特性に応じた起
電圧の変化のみを計測することができるので、逆に起電
圧の変化から、ポンプモータ部17の磁界減衰特性を求
めることができる。
The change in the electromotive voltage at this time is as follows. Since the rotation speed of the pump motor unit 17 is constant, the pump motor unit 1 after the power is turned off without considering the change in the rotation speed of the pump motor unit 17.
7 changes in the electromotive voltage in accordance with the attenuation of the magnetic field generated.
Therefore, the electromotive voltage measuring device 58 can measure only the change in the electromotive voltage according to the attenuation characteristic of the magnetic field, excluding the change in the number of revolutions of the pump motor unit 17. The magnetic field attenuation characteristics of the unit 17 can be obtained.

【0034】次に、インターナルポンプの回転数検出シ
ステムの作用を説明する。
Next, the operation of the rotation speed detection system for the internal pump will be described.

【0035】原子炉圧力容器10に取り付けられるイン
ターナルポンプ15は、インターナルポンプ15の運転
前にインターナルポンプ15のポンプモータ部17の単
体試験を、図3に示すように行なって、ポンプモータ部
17の磁界減衰特性を予め求める。この単体試験時に
は、ポンプモータ部17に外部モータ56を連結し、同
じ回転数でポンプモータ部17と外部モータ56を回転
させる。その後、ポンプモータ部17への通電を断って
磁界減衰特性手段52としての起電圧計測装置58によ
りポンプモータ部17の起電圧の変化を測定し、この起
電圧変化によりポンプモータ部17の磁界減衰特性を予
め求める。
The internal pump 15 mounted on the reactor pressure vessel 10 performs a single test of the pump motor unit 17 of the internal pump 15 before the operation of the internal pump 15 as shown in FIG. The magnetic field attenuation characteristics of the unit 17 are obtained in advance. At the time of this unit test, the external motor 56 is connected to the pump motor unit 17 and the pump motor unit 17 and the external motor 56 are rotated at the same rotation speed. Thereafter, the power supply to the pump motor unit 17 is stopped, and a change in the electromotive voltage of the pump motor unit 17 is measured by the electromotive voltage measuring device 58 as the magnetic field attenuation characteristic means 52. The characteristics are determined in advance.

【0036】次に、原子炉圧力容器10にインターナル
ポンプ15を取り付け、所要の運転を行ない、原子炉圧
力容器10内で炉水を強制再循環させる。
Next, an internal pump 15 is attached to the reactor pressure vessel 10 to perform a required operation, and forcibly recirculate the reactor water in the reactor pressure vessel 10.

【0037】そして、原子炉圧力容器10に取り付けら
れたインターナルポンプ15のポンプモータ部17のポ
ンプ駆動電源44が、何らかの原因により遮断される
と、ポンプモータ部17に残留する残留電圧がアッテネ
ータ48を介して記録計49に計測され、記録される。
図4は、このときのポンプモータ部17のピーク電圧P
とこのピーク電圧Pの近似曲線で示される残留電圧V1
を示している。そして、ポンプモータ部17における残
留電圧の減衰は、ポンプ回転数の減衰と磁界の減衰との
組合せにより決定される。
When the pump drive power supply 44 of the pump motor unit 17 of the internal pump 15 attached to the reactor pressure vessel 10 is cut off for some reason, the residual voltage remaining in the pump motor unit 17 is reduced by the attenuator 48. Is measured and recorded by the recorder 49 via the.
FIG. 4 shows the peak voltage P of the pump motor unit 17 at this time.
And a residual voltage V 1 represented by an approximate curve of the peak voltage P
Is shown. The attenuation of the residual voltage in the pump motor unit 17 is determined by a combination of the attenuation of the pump rotation speed and the attenuation of the magnetic field.

【0038】したがって、ポンプモータ部17の電源遮
断後、記録計49により計測されるポンプモータ部17
の残留電圧を、予め求められたポンプモータ部17の磁
界減衰特性で除算すると、ポンプ回転数の減衰のみによ
る誘導起電圧の変化を求めることができ、この誘導起電
圧の変化からポンプモータ部17の回転数の変化を求め
ることができる。
Therefore, after the power of the pump motor unit 17 is cut off, the pump motor unit 17 measured by the recorder 49 is turned off.
Is divided by a previously determined magnetic field attenuation characteristic of the pump motor unit 17, a change in the induced electromotive voltage due to only the attenuation of the pump rotation speed can be obtained. From the change in the induced electromotive voltage, the pump motor unit 17 can be obtained. Change in the number of rotations can be obtained.

【0039】図5はポンプモータ部17の残留電圧V1
をポンプモータ部17の磁界減衰特性(磁界の減衰M)
で補正したポンプモータ部17の誘導起電圧V2 を示す
グラフで、この誘導起電圧V2 はポンプ回転数に比例
し、例えば、ポンプモータ部17のロータ23の1回転
が4つのピーク電圧P分に相当している。
FIG. 5 shows the residual voltage V 1 of the pump motor section 17.
Is the magnetic field attenuation characteristic of the pump motor unit 17 (magnetic field attenuation M)
Is a graph showing the induced electromotive voltage V 2 of the pump motor unit 17 corrected in the above, and the induced electromotive voltage V 2 is proportional to the pump rotation speed. For example, one rotation of the rotor 23 of the pump motor unit 17 corresponds to four peak voltages P Equivalent to a minute.

【0040】このため、ポンプモータ部17の磁界の減
衰比をRP 、ポンプ回転数の変化をRとすると以下の関
係式が成立する。
Therefore, if the attenuation ratio of the magnetic field of the pump motor unit 17 is R P and the change in the pump speed is R, the following relational expression is established.

【0041】[0041]

【数1】 (Equation 1)

【0042】[0042]

【数2】 (Equation 2)

【0043】このように、インターナルポンプ15のポ
ンプモータ部17の電源が遮断されると、残留電圧計測
手段51の記録計49によりポンプモータ部17の残留
電圧を計測し、この測定された残留電圧を磁界減衰特性
計測手段52で予め計測された磁界減衰特性で補正し、
ポンプモータ部17の誘導起電圧を計測する。この計測
された誘導起電圧によりインターナルポンプ15のポン
プシャフト25の回転数の変化を検出することができ
る。
As described above, when the power of the pump motor unit 17 of the internal pump 15 is cut off, the residual voltage of the pump motor unit 17 is measured by the recorder 49 of the residual voltage measuring unit 51, and the measured residual voltage is measured. The voltage is corrected by the magnetic field attenuation characteristic measured in advance by the magnetic field attenuation characteristic measuring means 52,
The induced electromotive voltage of the pump motor unit 17 is measured. A change in the number of revolutions of the pump shaft 25 of the internal pump 15 can be detected from the measured induced electromotive voltage.

【0044】本実施例によれば、インターナルポンプ1
5のポンプモータ部17とこのポンプモータ部17に接
続されたモータ駆動電源44との間に、アッテネータ4
8を介してポンプモータ部17の残留電圧を計測する記
録計49を設けるだけで、電源遮断後のインターナルポ
ンプ15のポンプシャフト25の回転数を容易にかつ高
精度に検出することができる。
According to this embodiment, the internal pump 1
5 and the motor drive power supply 44 connected to the pump motor unit 17, the attenuator 4
By simply providing the recorder 49 for measuring the residual voltage of the pump motor unit 17 via the power supply 8, the number of rotations of the pump shaft 25 of the internal pump 15 after the power is shut off can be easily and accurately detected.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ポンプモ
ータの電源遮断後の磁界の減衰特性を予め計測する磁界
減衰特性計測手段と、このポンプモータの電源遮断後の
残留電圧を計測する残留電圧計測手段とを備え、この残
留電圧計測手段により計測された残留電圧を上記磁界減
衰特性で補正して、ポンプモータの電源遮断後の誘導起
電圧を計測し、この誘導起電圧により上記ポンプモータ
の電源遮断後の回転数を検出するようにしたので、原子
炉圧力容器の信頼性を損うことなく、電源遮断後のイン
ターナルポンプの回転数を高精度に計測することができ
る。
As described above, the present invention provides a magnetic field attenuation characteristic measuring means for previously measuring the magnetic field attenuation characteristic after the power supply of the pump motor is cut off, and a residual magnetic field for measuring the residual voltage after the power supply of the pump motor is cut off. Voltage measuring means, and the residual voltage measured by the residual voltage measuring means is corrected by the magnetic field attenuation characteristic to measure an induced electromotive voltage after the power of the pump motor is cut off. Since the rotational speed of the internal pump is detected after the power is shut off, the rotational speed of the internal pump after the power is shut down can be measured with high accuracy without deteriorating the reliability of the reactor pressure vessel.

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

【図1】本発明の一実施例に係るインターナルポンプの
回転数検出システムの一部を模式的に示すシステム図。
FIG. 1 is a system diagram schematically illustrating a part of a rotation speed detection system of an internal pump according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のインターナルポンプの内部構成を示す縦
断面図。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the internal configuration of the internal pump of FIG.

【図3】インターナルポンプの磁界減衰特性を予め計測
する磁界減衰特性計測手段を示す説明図。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a magnetic field attenuation characteristic measuring unit that measures a magnetic field attenuation characteristic of an internal pump in advance.

【図4】インターナルポンプのモータ部の電源遮断後の
残留電圧を示すグラフ。
FIG. 4 is a graph showing a residual voltage after the power of the motor unit of the internal pump is cut off.

【図5】図4の残留電圧を磁界減衰特性で補正した誘導
起電圧を示すグラフ。
FIG. 5 is a graph showing an induced electromotive force obtained by correcting the residual voltage shown in FIG. 4 with a magnetic field attenuation characteristic.

【図6】ポンプ回転数と誘導起電圧の関係を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a pump rotation speed and an induced electromotive voltage.

【図7】従来の原子炉圧力容器を示す一部破断斜視図。FIG. 7 is a partially cutaway perspective view showing a conventional reactor pressure vessel.

【図8】従来の原子炉圧力容器を示す縦断面図。FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a conventional reactor pressure vessel.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 原子炉圧力容器 11 炉心 12 炉心シュラウド 13 ダウンカマ部 15 インターナルポンプ 16 ポンプ部 17 ポンプモータ部 20 ポンプケーシング 21 ステータ 23 ロータ 25 ポンプシャフト 44,54 モータ駆動電源 45 電線 46 ポンプ回転数検出装置 47 計測電線 48 アッテネータ 49 記録計 50 信号線 51 残留電圧計測手段 52 磁界減衰特性計測手段 55 電源 56 外部モータ 58 起電圧計測装置 Reference Signs List 10 reactor pressure vessel 11 core 12 core shroud 13 downcomer section 15 internal pump 16 pump section 17 pump motor section 20 pump casing 21 stator 23 rotor 25 pump shaft 44, 54 motor drive power supply 45 electric wire 46 pump rotation detector 47 measurement Electric wire 48 Attenuator 49 Recorder 50 Signal line 51 Residual voltage measuring means 52 Magnetic field attenuation characteristic measuring means 55 Power supply 56 External motor 58 Electromotive voltage measuring device

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 原子炉圧力容器の底部に設けられたポン
プケーシングと、このポンプケーシング内に収容された
ポンプモータと、このポンプモータによって回転駆動さ
れるポンプインペラとを有し、ポンプインペラの駆動に
より原子炉圧力容器内で炉水を強制循環させるインター
ナルポンプにおいて、前記ポンプモータの電源遮断後の
磁界の減衰特性を予め計測する磁界減衰特性計測手段
と、上記電源遮断後の残留電圧を計測する残留電圧計測
手段とを備え、上記残留電圧計測手段により計測された
残留電圧を前記磁界減衰特性で補正して誘導起電圧を計
測し、この誘導起電圧の変化により電源遮断後のポンプ
回転数の変化を検出するようにしたことを特徴とするイ
ンターナルポンプの回転数検出システム。
1. A pump casing provided at a bottom of a reactor pressure vessel, a pump motor housed in the pump casing, and a pump impeller rotationally driven by the pump motor. In the internal pump for forcibly circulating the reactor water in the reactor pressure vessel, the magnetic field attenuation characteristic measuring means for previously measuring the magnetic field attenuation characteristic after the power supply of the pump motor is turned off, and the residual voltage after the power supply is cut off And measuring the induced electromotive voltage by correcting the residual voltage measured by the residual voltage measuring means with the magnetic field attenuation characteristic. A system for detecting the rotation speed of an internal pump, wherein the system detects a change in rotation speed.
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