JP3156976B2 - 制御棒駆動制御装置 - Google Patents

制御棒駆動制御装置

Info

Publication number
JP3156976B2
JP3156976B2 JP11441392A JP11441392A JP3156976B2 JP 3156976 B2 JP3156976 B2 JP 3156976B2 JP 11441392 A JP11441392 A JP 11441392A JP 11441392 A JP11441392 A JP 11441392A JP 3156976 B2 JP3156976 B2 JP 3156976B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control rod
generator
signal
output
pattern
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP11441392A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05312982A (ja
Inventor
和輝 小野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP11441392A priority Critical patent/JP3156976B2/ja
Publication of JPH05312982A publication Critical patent/JPH05312982A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3156976B2 publication Critical patent/JP3156976B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、原子炉の制御棒駆動制
御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、原子炉には、200本近くの制
御棒が設置され、これら制御棒を炉心から挿入したり、
引き抜いたりすることで原子炉の出力の制御および出力
分布の調整を行っている。
【0003】従来、これら制御棒の挿入および引抜き動
作は水圧を利用して行っていたが、さらに原子炉の燃料
を効果的に燃焼させ、炉心内の中性子束を均一に制御す
るために、電動モータを用いて制御棒の炉心内の位置を
精度よく制御している。図7は、このような電動モータ
を用いた制御棒駆動制御装置の構成図である。
【0004】制御棒駆動制御装置は、要求発生器10
a、3種類のパターン発生器20,21,22、選択器
30,31,32、位相指令発生器40、電圧指令発生
器50、パルス幅変調発生器60(以下、PWM発生器
60という)、整流器70、スイッチング素子80,8
1,82,83,84,85、誘導電動機90、検出器
100、比較器110とから構成されている。図8は、
要求発生器10aの内部構成図を示すものである。要求
発生器10aは、NOT回路,OR回路,AND回路か
ら構成されている。次に、動作について説明する。
【0005】図示していない制御装置からの指令により
選択器30が選択され、開状態から閉状態になると、要
求発生器10aが動作することで要求信号Sが出力され
る。この場合選択器30が選択されているので、パター
ン発生器20が動作し予め設定されているパターン(例
えば、図9に示す、炉心内の制御棒の運転パターン)の
速度信号S1が出力される。
【0006】そして、位相指令発生器40に入力された
速度信号S1は積分され、インバータ出力電圧に応じた
位相信号I1が出力される。また、速度信号S1は、電
圧指令発生器50にも入力され、所定のゲインを乗じて
電圧信号D1を出力する。これは、一般に出力電圧は周
波数に比例した大きさであるためである。
【0007】これらの位相信号I1と電圧信号D1は、
PMW発生器60に入力され、スイッチング素子80,
81,82,83,84,85を制御するPWMパルス
として出力される。
【0008】スイッチング素子80,81,82,8
3,84,85は、整流器70により3相の交流電源か
ら整流された直流電源を所定の周波数の交流電源に再び
変換し、誘導電動機90を駆動させる。
【0009】検出器100は、駆動している誘導電動機
90の回転量から制御棒の炉心内での位置を示す位置信
号E1を出力する。この位置信号E1は、比較器110
に入力され、予め設定されている制御棒の目標位置であ
る設定位置信号E2と比較される。そして、目標位置に
位置信号E1が到達すると到達信号Tが要求発生器10
に出力される。この結果、パターン発生器20への要求
信号Sの出力がクリアされ、誘導電動機90の駆動が停
止する。
【0010】同様に、第2のパターンを選択する場合に
は、選択器31を選択し、また第3のパターンを選択す
る場合には、選択器32を選択し、各開状態から閉状態
になり、要求発生器10が動作することで、要求信号が
出力される。この場合選択器31または選択器32が選
択されているので、それぞれパターン発生器21または
パターン発生器22が動作し、予め設定されているパタ
ーンの速度信号が出力される。
【0011】各速度信号が、位相指令発生器40に入力
され積分されることにより、各インバータ出力電圧に応
じた位相信号が出力され、また電圧指令発生器50に入
力されることにより、各速度信号に比例した電圧信号が
出力される。各位相信号と電圧信号は、パルス幅変調発
生器60に入力され、スイッチング素子80,81,8
2,83,84,85を制御するパルスとして出力され
る。
【0012】スイッチング素子80,81,82,8
3,84,85は、整流器70により3相の交流電源か
ら整流された直流電源を各パターンに応じた所定の周波
数の交流電源に再び変換し、誘導電動機90を駆動させ
る。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】上記のような制御棒駆
動制御装置の構成においては、位置検出器を用いて制御
棒の位置を検出するので目標位置に精度良く停止するこ
とができるが、万一位置検出器が動作不良になった場合
には、目標位置に到達していないと判断し、目標位置で
停止できないという可能性があった。このため、特に引
き抜き操作では、その制御棒近傍の中性子束密度が必要
以上に高くなり、原子炉の安全性を確保する上で、見過
ごせない課題であった。また、制御棒の挿入時に異常が
発生した場合でも目標位置で停止せずに、挿入され続け
ることは、原子炉の安定運転にとって好ましくなかっ
た。
【0014】また、位置検出器は原子炉の上部または下
部に設置させるため、位置検出器に不良が発生しても、
原子炉の運転中は修理できない。このため、数百本もあ
る制御棒の内の一つの検出器を修理するために、原子炉
を停止しなくてはならない等、実用化には課題があっ
た。
【0015】本発明は、位置検出器の動作不良による制
御棒駆動制御不能を防止することにより、原子炉の安全
性を確保し、また運転中の原子炉近傍に補修を必要とす
る機器を配置しないようにすることによって、稼働率を
改善することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明の制御棒駆動制御
装置は、上記の目的を達成するために原子炉内に有する
制御棒の挿入および引抜きの駆動を行う制御棒駆動装置
において、制御棒の挿入および引抜きの駆動を行うステ
ッピングモータと、ステッピングモータの駆動を行う電
源の位相のパルスを検出する検出部と、検出部で検出さ
れるパルスをカウントし、カウントされたパルス数と予
め設定されたパルス数とを比較することにより前記制御
棒の位置を検出する検出部と、検出部により検出された
位置により制御棒の駆動を停止する制御部とを備えたこ
とを特徴とする。
【0017】
【作用】この構成より、ステッピングモータの駆動パル
スをフィードバックし、この駆動パルスの数が予め設定
されたパルス数になると制御棒の駆動を停止させる。
【0018】
【実施例】以下、本発明の一実施例である制御棒駆動制
御装置について図を参照して説明する。図1は、本実施
例の制御棒駆動制御装置の構成図である。ここで、図7
と同一構成には同一符号を付している。
【0019】制御棒駆動制御装置は、要求発生器10
b、3種類のパターン発生器20,21,22、選択器
30,31,32、位相指令発生器40、電圧指令発生
器50、PMW発生器60、整流器70、スイッチング
素子80,81,82,83,84,85、ステッピン
グモータ120、カウント発生器130とから構成され
ている。図2は、要求発生器10bの内部構成図を示す
ものである。要求発生器10bは、2個のAND回路
と、OR回路と、パルスカウント回路、NOT回路とか
ら構成されている。
【0020】パルスカウント回路には、制御棒の炉心内
での目標位置SETとカウント発生器130からのパル
スカウント信号SPと制御棒駆動制御装置の駆動を示す
信号が入力される。
【0021】なお、本実施例では、要求発生器10bか
らパターン発生器20,21,22、そして選択器3
0,31,32、PWM発生器60までがマイクロプロ
セッサ、ゲートアレイ等によりデジタル化されている。
次に、動作について説明する。
【0022】図示していない制御装置からの指令により
選択器30が選択され、開状態から閉状態になると、要
求発生器10が動作することで要求信号Sが出力され
る。この場合選択器30が選択されているので、パター
ン発生器20が動作し予め設定されているパターン(例
えば、図9に示す炉心内の制御棒の運転パターン)の速
度信号S1が出力される。
【0023】位相指令発生器40に入力された速度信号
S1は積分され、インバータ出力電圧に応じた角度指令
である位相信号I1が出力される。また、速度信号S1
は電圧指令発生器50にも入力され、この速度信号S1
に所定のゲインを乗じて電圧信号D1を出力する。これ
は、一般に出力電圧は周波数に比例した大きさであるた
めである。
【0024】これらの位相信号I1と電圧信号D1は、
PWM発生器60に入力され、スイッチング素子80,
81,82,83,84,85を制御するPWMパルス
として出力される。ここで、PWM発生器60から出力
されるPWMパルスについて説明する。PWM発生のた
めには、各瞬間の電圧指令値が必要となる。
【0025】例えば、位相指令発生器40からある時刻
の位相信号I1のデータが“θ”で、電圧指令発生器5
0から出力される電圧信号D1のデータが“V”である
場合にU,V,W相の電圧信号VU,VV,VWは、次
式のようになる。 VU=V*sinθ VV=V*sin(θ−120°) VW=V*sin(θ−240°)
【0026】PWM制御のパルス周期がT秒の場合(例
えば、キャリア周波数10KHの場合には、T=0.1
msecとなる。)、各相のパルス幅TU,TV,TW
は、次式のようになる。 TU=VU/T TV=VV/T TW=VW/T このパルスを各相について周期T秒毎に出力することに
よりPWM制御が行われる。
【0027】そして、スイッチング素子80,81,8
2,83,84,85は、整流器70により3相の交流
電源から整流された直流電源を所定の周波数の交流電源
に再び変換し、平均電圧が速度信号S1に比例した周波
数の電圧信号D1でステッピングモータ120を駆動さ
せる。
【0028】このとき、位相指令発生器40から出力さ
れる位相信号I1がカウント発生器130に入力され、
3相のステッピングモータは60度が1パルスに相当す
るため位相信号I1の60度毎に1パルスとしてパルス
数を検出する。ステッピングモータ120の駆動量は、
パルス数に比例するためこのパルス数を検出することは
ステッピングモータ120の駆動量を検出することに他
ならない。
【0029】カウント発生器130の出力であるパルス
カウント信号SPは、要求発生器10bのパルスカウン
ト回路Pに入力され、設定されている目標位置、すなわ
ち目標パルス数と比較され、目標位置に到達していると
カウントアップ出力が出力される。そして、AND回路
にカウントアップ出力が入力されると、要求発生器10
bからの要求信号Sがクリアされ、ステッピングモータ
120の駆動が停止する。
【0030】同様に、第2のパターンを選択する場合に
は、選択器31を選択し、また第3のパターンを選択す
る場合には、選択器32を選択し、各開状態から閉状態
になり、要求発生器10が動作することで要求信号が出
力される。この場合選択器31または選択器32が選択
されているので、パターン発生器21またはパターン発
生器22が動作し予め設定されているパターンの速度信
号が出力される。
【0031】そして、速度信号は、位相指令発生器40
に入力され積分され、インバータ出力電圧に応じた位相
信号を出力されるとともに、電圧指令発生器50にも入
力され、各速度信号に比例した各電圧信号を出力する。
【0032】本実施例によれば、制御棒の位置をステッ
ピングモータの駆動パルスで検出するため、位置検出器
の動作不良により制御棒の位置制御に支障をきたすこと
がなくなる。また原子炉の炉心上部または下部に有る制
御棒駆動機構部分に制御用の位置検出器を設置する必要
がなくなるため、位置検出器の修理のために原子炉を停
止しなくともよい。
【0033】また、位相指令発生器の出力から、パルス
カウントを発生させる部分まで、全てデジタル演算回路
の内部で行われるため、パルス数のフィードバックその
ものが演算で行われ、パルス検出のために特別に検出器
を設ける必要がなく、故障を発生しやすい検出器がない
ことから、簡易な構成で、信頼性が大幅に向上する。
【0034】さらに、発生するパルス数を直接カウント
するため、検出器のガタ、不感帯、非直線誤差などの検
出誤差を受けることがなくなり、制御の精度が飛躍的に
向上することから、原子炉の中性子束密度分布を極めて
精密に制御できるようになり、燃料棒を均一に燃焼させ
ることができ、原子炉の経済運転が可能となる。
【0035】本実施例の図1においては、パターン発生
器をパターンの数だけ設けることとしたが、図3に示す
ようにパターン発生器20のみとし、このパターン発生
器に図示していない上位の制御装置から、直接駆動パタ
ーンを設定するようにしてもよい。
【0036】また、図2に示すような構成の要求発生器
を、図4に示すようにシングルショット型のパルス発生
器として、上位の制御装置から駆動要求が来たときに、
パターン発生器20に駆動要求を出力し、予め設定した
パルス数の分だけ出力パルスをカウントして、パターン
発生器20への信号出力を中止するように構成してもよ
い。
【0037】また、要求発生器を図5または図6に示す
ように構成し、上位からの要求信号に関わらず、停止信
号が入力された時には、直ちに停止するように構成する
と、より効果的である。
【0038】なお、本実施例の特徴は、ステッピングモ
ータを使用し、位相指令発生器の出力からパルス数を検
出し、そのパルス数をフィードバックすることにより、
設定パルス数だけ運転することにあり、ハードウェア、
及びソフトウェアの構成に左右されるものではないこと
はいうまでもない。
【0039】
【発明の効果】以上述べた様に、本発明によれば、制御
棒の位置をステッピングモータの駆動パルスで検出する
ため、制御棒の位置制御を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例の制御棒駆動装置の構成図
【図2】図1に示す制御棒駆動装置の要求発生器の内部
構成図
【図3】他の実施例の制御棒駆動装置の構成図
【図4】図3に示す制御棒駆動装置の要求発生器の内部
構成図
【図5】他の実施例の制御棒駆動装置の構成図
【図6】図5に示す制御棒駆動装置の要求発生器の内部
構成図
【図7】制御棒駆動装置の構成図
【図8】図7に示す制御棒駆動装置の要求発生器の内部
構成図
【図9】制御棒の運転パターン図
【符号の説明】
10a,10b…要求発生器、20,21,22,23
…パターン発生器、30,31,32…選択器、40…
位相指令発生器、50…電圧指令発生器、60…パルス
幅変調発生器、70…整流器、80,81,82,8
3,84,85…スイッチング素子、90…誘導電動
機、100…検出器、110…比較器、120…ステッ
ピングモータ、130…カウント発生器、P…パルスカ
ウント回路

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原子炉内に設置する制御棒の挿入および
    引抜きの駆動の制御を行う制御棒駆動装置において、前
    記制御棒の挿入および引抜きの駆動を行うステッピング
    モータと、前記ステッピングモータの駆動を行う電源の
    位相のパルスを検出する検出部と、前記検出部で検出さ
    れるパルスをカウントし、カウントされたパルス数と予
    め設定されたパルス数とを比較することにより前記制御
    棒の位置を検出する検出部と、前記検出部により検出さ
    れた位置により制御棒の駆動を停止する制御部とを備え
    たことを特徴とする制御棒駆動制御装置。
JP11441392A 1992-05-07 1992-05-07 制御棒駆動制御装置 Expired - Fee Related JP3156976B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11441392A JP3156976B2 (ja) 1992-05-07 1992-05-07 制御棒駆動制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11441392A JP3156976B2 (ja) 1992-05-07 1992-05-07 制御棒駆動制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05312982A JPH05312982A (ja) 1993-11-26
JP3156976B2 true JP3156976B2 (ja) 2001-04-16

Family

ID=14637074

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11441392A Expired - Fee Related JP3156976B2 (ja) 1992-05-07 1992-05-07 制御棒駆動制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3156976B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101234550B1 (ko) * 2011-10-13 2013-02-19 한국원자력연구원 원자로의 제어봉 제어 장치 및 그 방법

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19548509C2 (de) * 1995-12-22 2001-09-27 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Position eines Steuerstabes einer Kernkraftanlage
US7620139B2 (en) * 2005-06-30 2009-11-17 Global Nuclear Fuel - Americas, Llc Method of improving nuclear reactor performance during reactor core operation
FR3050309B1 (fr) * 2016-04-15 2019-06-14 Societe Technique Pour L'energie Atomique Mecanisme d'entrainement d'absorbants de controle de reacteur nucleaire, procede de surveillance et reacteur nucleaire correspondants
CN114974635A (zh) * 2022-05-06 2022-08-30 广东核电合营有限公司 控制棒提升方法、装置、设备、存储介质和程序产品

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101234550B1 (ko) * 2011-10-13 2013-02-19 한국원자력연구원 원자로의 제어봉 제어 장치 및 그 방법

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05312982A (ja) 1993-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100400609B1 (ko) 포지션인코더
AU714745B2 (en) Position encoder with fault indicator
JPH09172791A (ja) 交流モータ制御回路の異常検出装置
JP3156976B2 (ja) 制御棒駆動制御装置
US5635811A (en) Method and apparatus for standstill recognition when restarting a power converter-fed AC motor without a tachometer generator
CA1275436C (en) Induction generator/motor system
JP2505618B2 (ja) 制御棒駆動制御装置のインタ―ロック回路
CN100483913C (zh) 用于检测pwm循环换流器的输入电压的方法和装置
JPS6020800A (ja) 電源システムの制御方法
JPH04312388A (ja) 直流ブラシレスモータの駆動制御装置
JPS61295877A (ja) Pwmインバ−タ
JPH07336897A (ja) 分散電源用インバータ装置及びその制御方法
KR0129983B1 (ko) 모터 제어장치
US20130002330A1 (en) Systems and Methods for Crossover Delay to Prevent Power Module Faults
JP2544518B2 (ja) 制御棒制御装置
JP3730145B2 (ja) 制御棒駆動制御装置
JP2642539B2 (ja) 原子炉冷却材再循環ポンプの可変周波数電源装置
JPH10225162A (ja) サーボモータの制御装置
JPS5932466Y2 (ja) 溶接機用電源装置
JPH0591783A (ja) 同期モータ駆動装置
JP3129780B2 (ja) 同期機の励磁制御装置
JPH07322687A (ja) 交流モータの制御装置
JPH01185194A (ja) 同期電動機の脱調検出装置
JPH05344775A (ja) Acサーボモータの制御装置
JPH0219719B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080209

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090209

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100209

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees