JPH11337680A - 制御棒制御装置 - Google Patents
制御棒制御装置Info
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- JPH11337680A JPH11337680A JP10147263A JP14726398A JPH11337680A JP H11337680 A JPH11337680 A JP H11337680A JP 10147263 A JP10147263 A JP 10147263A JP 14726398 A JP14726398 A JP 14726398A JP H11337680 A JPH11337680 A JP H11337680A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 基準制動開始位置における駆動速度の変動に
応じて制御棒の空走距離を制御すること。 【解決手段】 電動機１６の駆動によって制御棒１２を
挿入または引き抜き駆動しているときに、位置検出器２
４の検出信号を基に位置比較部２８で制御棒１２が基準
制動開始位置になったことが検出されたときには、速度
変換部３０の出力から電動機１６の速度が同期速度にな
ったか否かをタイミング調整部３２で判定し、同期速度
にあるときにはそのまま駆動回路１８から電動機１６に
オフ信号を出力して制動を開始し、電動機１６の速度が
同期速度以下のときにはこの変動分に応じた時間だけ遅
らせて電動機１６にオフ信号を出力して制動を開始す
る。
応じて制御棒の空走距離を制御すること。 【解決手段】 電動機１６の駆動によって制御棒１２を
挿入または引き抜き駆動しているときに、位置検出器２
４の検出信号を基に位置比較部２８で制御棒１２が基準
制動開始位置になったことが検出されたときには、速度
変換部３０の出力から電動機１６の速度が同期速度にな
ったか否かをタイミング調整部３２で判定し、同期速度
にあるときにはそのまま駆動回路１８から電動機１６に
オフ信号を出力して制動を開始し、電動機１６の速度が
同期速度以下のときにはこの変動分に応じた時間だけ遅
らせて電動機１６にオフ信号を出力して制動を開始す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、制御棒制御装置に
係り、特に、原子力発電所の原子炉内に収納されて原子
炉の出力を制御するための制御棒の位置決め制御を行な
うに好適な制御棒制御装置に関する。
係り、特に、原子力発電所の原子炉内に収納されて原子
炉の出力を制御するための制御棒の位置決め制御を行な
うに好適な制御棒制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】原子力発電システムにおいては、原子炉
の出力を制御するために、制御棒を挿入または引き抜き
駆動することが行なわれている。制御棒が挿入駆動され
ると原子炉の出力は低下し、制御棒が引き抜き駆動され
ると原子炉の出力は上昇する。このため、制御棒の位置
が原子炉の出力に影響することになり、従来、制御棒を
駆動するに際して、制御棒の位置決めを精度良く行なう
ようにしたものが各種提案されている。例えば、特公平
２−２０９５８号公報に記載されているように、電動機
によって制御棒を駆動するに際して、駆動距離指令を駆
動時間に変換し、この駆動時間だけタイマを駆動し、タ
イマの駆動にしたがって電動機を駆動するとともに、電
動機の駆動速度の変動分を時間的に積分し、所期のタイ
マ設定値による駆動距離分と、電動機駆動速度の変動分
に応じた駆動距離分との偏差分だけタイマ設定値を補正
することで、制御棒の位置決めを行なっている。
の出力を制御するために、制御棒を挿入または引き抜き
駆動することが行なわれている。制御棒が挿入駆動され
ると原子炉の出力は低下し、制御棒が引き抜き駆動され
ると原子炉の出力は上昇する。このため、制御棒の位置
が原子炉の出力に影響することになり、従来、制御棒を
駆動するに際して、制御棒の位置決めを精度良く行なう
ようにしたものが各種提案されている。例えば、特公平
２−２０９５８号公報に記載されているように、電動機
によって制御棒を駆動するに際して、駆動距離指令を駆
動時間に変換し、この駆動時間だけタイマを駆動し、タ
イマの駆動にしたがって電動機を駆動するとともに、電
動機の駆動速度の変動分を時間的に積分し、所期のタイ
マ設定値による駆動距離分と、電動機駆動速度の変動分
に応じた駆動距離分との偏差分だけタイマ設定値を補正
することで、制御棒の位置決めを行なっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、制
御棒を駆動している間の電動機の速度の変動分について
は補正することはできるが、電動機をオフとして電動機
に制動が開始されてから、電動機および制御棒が実際に
停止するまでの空想距離を補正することはできない。す
なわち、電動機の駆動速度に変動があるということは、
制動開始時点における駆動速度にばらつきがあることを
意味しており、制動開始点における駆動速度にばらつき
があると、このばらつきに応じて電動機が停止するまで
の空走距離に変動が生じ、制動開始点から電動機および
制御棒が実際に停止するまでの位置に誤差が生じること
になる。
御棒を駆動している間の電動機の速度の変動分について
は補正することはできるが、電動機をオフとして電動機
に制動が開始されてから、電動機および制御棒が実際に
停止するまでの空想距離を補正することはできない。す
なわち、電動機の駆動速度に変動があるということは、
制動開始時点における駆動速度にばらつきがあることを
意味しており、制動開始点における駆動速度にばらつき
があると、このばらつきに応じて電動機が停止するまで
の空走距離に変動が生じ、制動開始点から電動機および
制御棒が実際に停止するまでの位置に誤差が生じること
になる。
【０００４】具体的には、電動機を使用した制御棒駆動
装置ではその制動は電動機と一体となっているブレーキ
によって行なわれる。つまり、電動機が励磁されている
ときにはブレーキは解除されていて、電動機は回転して
制御棒が駆動するようになっている。一方、電動機が励
磁されなくなると同時にブレーキが作動し、その摩擦抵
抗によって電動機の回転を停止させることで制御棒が停
止するようになっている。このため電動機の電源を遮断
してから、電動機が実際に停止するまでの空走距離は、
そのときの慣性力とブレーキの抵抗力に応じて決定され
ることになる。したがって、制動開始時点で電動機の駆
動速度にばらつきがあったときに、そのまま制動を開始
したのでは、電動機の駆動速度のばらつきによって空走
距離に変動が生じることになる。
装置ではその制動は電動機と一体となっているブレーキ
によって行なわれる。つまり、電動機が励磁されている
ときにはブレーキは解除されていて、電動機は回転して
制御棒が駆動するようになっている。一方、電動機が励
磁されなくなると同時にブレーキが作動し、その摩擦抵
抗によって電動機の回転を停止させることで制御棒が停
止するようになっている。このため電動機の電源を遮断
してから、電動機が実際に停止するまでの空走距離は、
そのときの慣性力とブレーキの抵抗力に応じて決定され
ることになる。したがって、制動開始時点で電動機の駆
動速度にばらつきがあったときに、そのまま制動を開始
したのでは、電動機の駆動速度のばらつきによって空走
距離に変動が生じることになる。
【０００５】本発明の目的は、基準制動開始位置におけ
る駆動速度の変動に応じて制御棒の空走距離を制御する
ことができる制御棒制御装置を提供することにある。
る駆動速度の変動に応じて制御棒の空走距離を制御する
ことができる制御棒制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、原子炉内の制御棒をオン信号により挿入
または引き抜き駆動しオフ信号により前記制御棒に対す
る駆動を停止する駆動手段と、前記原子炉内の制御棒の
位置を検出する位置検出手段と、前記駆動手段の駆動速
度を検出する駆動速度検出手段と、前記位置検出手段の
検出位置に基づいて前記制御棒が基準制動開始位置にな
ったことを検出する制動開始位置検出手段と、前記駆動
手段の基準駆動速度として設定された設定速度と前記駆
動速度検出手段の検出による駆動速度とから前記基準制
動開始位置を基準とした制動開始タイミングを算出する
制動開始タイミング算出手段と、前記制動開始位置検出
手段の検出出力に応答して前記制動開始タイミングに従
って制動指令信号を出力する制動指令信号出力手段と、
前記駆動手段にオン信号を出力した後、前記制動指令信
号に応答して前記駆動手段にオフ信号を出力するオンオ
フ信号出力手段とを備えてなる制御棒制御装置を構成し
たものである。
に、本発明は、原子炉内の制御棒をオン信号により挿入
または引き抜き駆動しオフ信号により前記制御棒に対す
る駆動を停止する駆動手段と、前記原子炉内の制御棒の
位置を検出する位置検出手段と、前記駆動手段の駆動速
度を検出する駆動速度検出手段と、前記位置検出手段の
検出位置に基づいて前記制御棒が基準制動開始位置にな
ったことを検出する制動開始位置検出手段と、前記駆動
手段の基準駆動速度として設定された設定速度と前記駆
動速度検出手段の検出による駆動速度とから前記基準制
動開始位置を基準とした制動開始タイミングを算出する
制動開始タイミング算出手段と、前記制動開始位置検出
手段の検出出力に応答して前記制動開始タイミングに従
って制動指令信号を出力する制動指令信号出力手段と、
前記駆動手段にオン信号を出力した後、前記制動指令信
号に応答して前記駆動手段にオフ信号を出力するオンオ
フ信号出力手段とを備えてなる制御棒制御装置を構成し
たものである。
【０００７】前記制御棒制御装置を構成するに際して、
制動開始位置検出手段としては、制御棒に関する目標停
止位置と位置検出手段の検出位置との偏差から制御棒が
基準制動開始位置になったことを検出する機能を有する
もので構成することができ、制動開始タイミング算出手
段としては、駆動手段の基準駆動速度として設定された
設定速度と駆動速度検出手段の検出による駆動速度との
偏差に応じて基準制動開始位置を計時開始地点とした制
動開始タイミングを算出する機能を有するもので構成す
ることができる。
制動開始位置検出手段としては、制御棒に関する目標停
止位置と位置検出手段の検出位置との偏差から制御棒が
基準制動開始位置になったことを検出する機能を有する
もので構成することができ、制動開始タイミング算出手
段としては、駆動手段の基準駆動速度として設定された
設定速度と駆動速度検出手段の検出による駆動速度との
偏差に応じて基準制動開始位置を計時開始地点とした制
動開始タイミングを算出する機能を有するもので構成す
ることができる。
【０００８】また、本発明は、原子炉内の制御棒をオン
信号により挿入または引き抜き駆動している過程で前記
制御棒が基準制動開始位置になったときに、前記制御棒
を駆動する駆動手段の基準駆動速度と実際の駆動速度と
を比較し、両者の偏差が零のときにはそのまま前記駆動
手段にオフ信号を出力し、前記駆動手段の基準駆動速度
と実際の駆動速度との間に偏差があるときには、この偏
差に応じた時間が経過した後で前記駆動手段にオフ信号
を出力してなる制御棒制御装置を構成したものである。
信号により挿入または引き抜き駆動している過程で前記
制御棒が基準制動開始位置になったときに、前記制御棒
を駆動する駆動手段の基準駆動速度と実際の駆動速度と
を比較し、両者の偏差が零のときにはそのまま前記駆動
手段にオフ信号を出力し、前記駆動手段の基準駆動速度
と実際の駆動速度との間に偏差があるときには、この偏
差に応じた時間が経過した後で前記駆動手段にオフ信号
を出力してなる制御棒制御装置を構成したものである。
【０００９】前記した手段によれば、制御棒が駆動され
ている過程で制御棒の位置が基準制動開始位置になった
ときに、駆動手段の基準駆動速度と実際の駆動速度とを
比較し、両者の偏差が零のときにはそのまま駆動手段に
オフ信号を出力し、駆動手段の基準駆動速度と実際の駆
動速度ととの間に偏差があるときには、この偏差に応じ
た時間が経過した後で駆動手段にオフ信号を出力してい
るため、基準制動開始位置における駆動速度に変動が生
じても、この変動に応じて制御棒の空走距離を制御する
ことができ、制御棒の位置決め制動を高くすることがで
き、原子炉を効率良く運転することが可能になる。
ている過程で制御棒の位置が基準制動開始位置になった
ときに、駆動手段の基準駆動速度と実際の駆動速度とを
比較し、両者の偏差が零のときにはそのまま駆動手段に
オフ信号を出力し、駆動手段の基準駆動速度と実際の駆
動速度ととの間に偏差があるときには、この偏差に応じ
た時間が経過した後で駆動手段にオフ信号を出力してい
るため、基準制動開始位置における駆動速度に変動が生
じても、この変動に応じて制御棒の空走距離を制御する
ことができ、制御棒の位置決め制動を高くすることがで
き、原子炉を効率良く運転することが可能になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【００１１】図１は本発明の一実施形態を示す制御棒制
御装置の全体構成図である。図１において、原子力発電
所に設置された原子炉１０内には制御棒１２が、例えば
２００本収納されている。各制御棒１２はそれぞれ独立
に動力変換器１４を介して電動機１６に連結されてい
る。電動機１６は、ブレーキと一体型となった三相誘導
電動機で構成されており、駆動回路１８を介して三相交
流電源２０に接続されている。駆動回路１８は、三相交
流電源２０の出力をオンオフするスイッチとして、例え
ば、電磁接触器を備えており、正回転・逆回転の指令に
応じて三相交流電源２０の相を入れ替えることで、電動
機１６に対して正転または逆転を指令するオン信号を出
力するとともに、制御回路２２からの制動指令信号に応
答してオフ信号を電動機１６に出力するオンオフ信号出
力手段として構成されている。そして電動機１６が駆動
されると、電動機１６の駆動に伴う回転力が動力変換器
１４を介して制御棒１２に伝達され、制御棒１２が挿入
または引き抜き駆動される。制御棒１２が引き抜き駆動
されると原子炉１０の出力が上昇し、制御棒１２が挿入
駆動されると原子炉１０の出力が低下するようになって
いる。また電動機１６の回転軸には位置検出器２４が直
結されており、この位置検出器２４は、電動機１６の回
転角（回転量）を検出し、電動機１６の回転角に応じた
信号を制御棒１２の位置を示す信号として出力する位置
検出手段として構成されており、位置検出器２４の検出
信号が制御回路２２に入力されている。
御装置の全体構成図である。図１において、原子力発電
所に設置された原子炉１０内には制御棒１２が、例えば
２００本収納されている。各制御棒１２はそれぞれ独立
に動力変換器１４を介して電動機１６に連結されてい
る。電動機１６は、ブレーキと一体型となった三相誘導
電動機で構成されており、駆動回路１８を介して三相交
流電源２０に接続されている。駆動回路１８は、三相交
流電源２０の出力をオンオフするスイッチとして、例え
ば、電磁接触器を備えており、正回転・逆回転の指令に
応じて三相交流電源２０の相を入れ替えることで、電動
機１６に対して正転または逆転を指令するオン信号を出
力するとともに、制御回路２２からの制動指令信号に応
答してオフ信号を電動機１６に出力するオンオフ信号出
力手段として構成されている。そして電動機１６が駆動
されると、電動機１６の駆動に伴う回転力が動力変換器
１４を介して制御棒１２に伝達され、制御棒１２が挿入
または引き抜き駆動される。制御棒１２が引き抜き駆動
されると原子炉１０の出力が上昇し、制御棒１２が挿入
駆動されると原子炉１０の出力が低下するようになって
いる。また電動機１６の回転軸には位置検出器２４が直
結されており、この位置検出器２４は、電動機１６の回
転角（回転量）を検出し、電動機１６の回転角に応じた
信号を制御棒１２の位置を示す信号として出力する位置
検出手段として構成されており、位置検出器２４の検出
信号が制御回路２２に入力されている。
【００１２】一方、制御回路２２は、目標位置生成部２
６、位置比較部２８、速度変換部３０、タイミング調整
部３２を備えて構成されており、位置比較部２８と速度
変換部３０がそれぞれ位置検出器２４に接続され、タイ
ミング調整部３２が駆動回路１８に接続されている。目
標位置生成部２６は、駆動指令を受けて制御棒１２の目
標位置（目標停止位置）に関する信号を生成するように
なっている。例えば、制御棒１２の移動距離を２００ス
トロークで分割した場合、このストロークに対応した距
離（基準位置からストロークで指定された距離）を示す
信号を生成するようになっている。目標位置生成部２６
で生成された目標位置に関する信号は位置比較部２８に
入力され、位置検出器２４からの信号と比較される。位
置比較部２８は、目標位置（目標停止位置）と標準の空
走距離（制動距離）とから基準制動開始位置を求め、こ
の基準制動開始位置と位置検出器２４の検出による制御
棒１２の現在位置とを比較し、現在位置が基準制動開始
位置になったときに、制御棒１２が基準制動開始位置に
到達したことを示す比較結果をタイミング調整部３２に
出力する制動開始位置検出手段として構成されている。
６、位置比較部２８、速度変換部３０、タイミング調整
部３２を備えて構成されており、位置比較部２８と速度
変換部３０がそれぞれ位置検出器２４に接続され、タイ
ミング調整部３２が駆動回路１８に接続されている。目
標位置生成部２６は、駆動指令を受けて制御棒１２の目
標位置（目標停止位置）に関する信号を生成するように
なっている。例えば、制御棒１２の移動距離を２００ス
トロークで分割した場合、このストロークに対応した距
離（基準位置からストロークで指定された距離）を示す
信号を生成するようになっている。目標位置生成部２６
で生成された目標位置に関する信号は位置比較部２８に
入力され、位置検出器２４からの信号と比較される。位
置比較部２８は、目標位置（目標停止位置）と標準の空
走距離（制動距離）とから基準制動開始位置を求め、こ
の基準制動開始位置と位置検出器２４の検出による制御
棒１２の現在位置とを比較し、現在位置が基準制動開始
位置になったときに、制御棒１２が基準制動開始位置に
到達したことを示す比較結果をタイミング調整部３２に
出力する制動開始位置検出手段として構成されている。
【００１３】具体的には、図２の特性Ｘ１で示すよう
に、電動機１６が基準駆動速度として、定格速度（同期
速度）で駆動しているときに、時間（タイミング）ｔ１
で電動機１６をオフとしたあと制御棒１２および電動機
１６が実際に止まるまでの時間ｔ２の間制御棒１２およ
び電動機１６が空走する空走距離（制動距離）Ｓ0を予
め求めておき、基準制動開始位置を、基準制動開始位置
Ｘ＝目標位置Ｘ＊−制動距離Ｓ0として求める。
に、電動機１６が基準駆動速度として、定格速度（同期
速度）で駆動しているときに、時間（タイミング）ｔ１
で電動機１６をオフとしたあと制御棒１２および電動機
１６が実際に止まるまでの時間ｔ２の間制御棒１２およ
び電動機１６が空走する空走距離（制動距離）Ｓ0を予
め求めておき、基準制動開始位置を、基準制動開始位置
Ｘ＝目標位置Ｘ＊−制動距離Ｓ0として求める。
【００１４】速度変換部３０は、位置検出器２４の検出
信号を駆動時間で除算して電動機１６の駆動速度を検出
し、検出信号をタイミング調整部３２に出力する駆動速
度検出手段として構成されている。タイミング調整部３
２は速度変換部３０の出力信号を入力し、電動機１６の
回転速度Ｎが基準駆動速度として設定された設定速度で
ある同期速度Ｎ0であるか否かを判定し、この判定結果
にしたがって制動開始タイミングを算出する制動開始タ
イミング算出手段を構成するようになっている。すなわ
ち、回転速度Ｎと同期速度Ｎ0との偏差に応じて基準制
動開始位置を基準とした制動開始タイミング、いわゆる
基準制動開始位置を計時開始地点とした制動開始タイミ
ングを算出する制動開始タイミング算出手段を構成する
ようになっている。さらにタイミング調整部３２は、位
置比較部２８からの信号（制御棒１２が基準制動開始位
置になったことを示す信号）に応答して、制動開始タイ
ミングにしたがって制動指令信号を駆動回路１８に出力
する制動指令信号出力手段として構成されている。
信号を駆動時間で除算して電動機１６の駆動速度を検出
し、検出信号をタイミング調整部３２に出力する駆動速
度検出手段として構成されている。タイミング調整部３
２は速度変換部３０の出力信号を入力し、電動機１６の
回転速度Ｎが基準駆動速度として設定された設定速度で
ある同期速度Ｎ0であるか否かを判定し、この判定結果
にしたがって制動開始タイミングを算出する制動開始タ
イミング算出手段を構成するようになっている。すなわ
ち、回転速度Ｎと同期速度Ｎ0との偏差に応じて基準制
動開始位置を基準とした制動開始タイミング、いわゆる
基準制動開始位置を計時開始地点とした制動開始タイミ
ングを算出する制動開始タイミング算出手段を構成する
ようになっている。さらにタイミング調整部３２は、位
置比較部２８からの信号（制御棒１２が基準制動開始位
置になったことを示す信号）に応答して、制動開始タイ
ミングにしたがって制動指令信号を駆動回路１８に出力
する制動指令信号出力手段として構成されている。
【００１５】ここで、電動機１６として誘導電動機を使
用した場合、電動機１６の回転速度は電源１２の周波数
と誘導電動機の極数から導出される同期速度を越えるこ
とは原理上ありえない。しかも誘導電動機の負荷の大き
さにより、「すべり」が発生し、この「すべり」に応じ
て誘導電動機の速度は変化する。このため、誘導電動機
の同期速度をＮ0、すべりをｓとすると、誘導電動機の
回転速度Ｎは、Ｎ＝Ｎ0×（１−ｓ）で表わされる。そ
してｓは０≦ｓ＜１であり、回転速度Ｎは同期速度Ｎ0
を越えることはない。
用した場合、電動機１６の回転速度は電源１２の周波数
と誘導電動機の極数から導出される同期速度を越えるこ
とは原理上ありえない。しかも誘導電動機の負荷の大き
さにより、「すべり」が発生し、この「すべり」に応じ
て誘導電動機の速度は変化する。このため、誘導電動機
の同期速度をＮ0、すべりをｓとすると、誘導電動機の
回転速度Ｎは、Ｎ＝Ｎ0×（１−ｓ）で表わされる。そ
してｓは０≦ｓ＜１であり、回転速度Ｎは同期速度Ｎ0
を越えることはない。
【００１６】次に、図１に示す制御装置の作用を図３お
よび図４にしたがって説明する。
よび図４にしたがって説明する。
【００１７】まず、駆動回路１８から正回転または逆回
転を指令するオン信号が電動機１６に出力されると、電
動機１６が正回転または逆回転駆動し、電動機１６の駆
動に伴って制御棒１２が挿入または引き抜き駆動され
る。そして電動機１６の駆動に伴う制御棒１２の位置が
位置検出器２４によって検出される。このとき駆動指令
にしたがって制御棒１２に関する目標位置（目標停止位
置）が生成され、この目標位置と位置検出器２４の検出
による制御棒１２の現在位置、標準の空走距離Ｓ0にし
たがって位置比較部２８で目標位置（目標停止位置）Ｘ
＊の算出が行なわれる（ステップＳ１００）。このあ
と、位置比較部２８において、基準制動開始位置Ｘと現
在位置との比較が行なわれ、制御棒１２が基準制動開始
位置Ｘに到達したか否かの判定が行なわれる（ステップ
Ｓ１０２）。制御棒１２が基準制動開始位置Ｘに到達す
ると、位置比較部２８からタイミング調整部３２に比較
信号が出力され、タイミング調整部３２によって電動機
１６の速度の判定が行なわれる。すなわち、タイミング
調整部３２は、速度変換部３０の出力による電動機１６
の回転速度Ｎが同期速度Ｎ0よりも小さいか、あるいは
回転速度Ｎが同期速度Ｎ0に一致するか否かの判定を行
なう（ステップＳ１０４）。
転を指令するオン信号が電動機１６に出力されると、電
動機１６が正回転または逆回転駆動し、電動機１６の駆
動に伴って制御棒１２が挿入または引き抜き駆動され
る。そして電動機１６の駆動に伴う制御棒１２の位置が
位置検出器２４によって検出される。このとき駆動指令
にしたがって制御棒１２に関する目標位置（目標停止位
置）が生成され、この目標位置と位置検出器２４の検出
による制御棒１２の現在位置、標準の空走距離Ｓ0にし
たがって位置比較部２８で目標位置（目標停止位置）Ｘ
＊の算出が行なわれる（ステップＳ１００）。このあ
と、位置比較部２８において、基準制動開始位置Ｘと現
在位置との比較が行なわれ、制御棒１２が基準制動開始
位置Ｘに到達したか否かの判定が行なわれる（ステップ
Ｓ１０２）。制御棒１２が基準制動開始位置Ｘに到達す
ると、位置比較部２８からタイミング調整部３２に比較
信号が出力され、タイミング調整部３２によって電動機
１６の速度の判定が行なわれる。すなわち、タイミング
調整部３２は、速度変換部３０の出力による電動機１６
の回転速度Ｎが同期速度Ｎ0よりも小さいか、あるいは
回転速度Ｎが同期速度Ｎ0に一致するか否かの判定を行
なう（ステップＳ１０４）。
【００１８】このとき回転速度Ｎが同期速度Ｎ0に一致
したときには（電動機が図３の特性Ｘ1に従って駆動し
たとき）、制御棒１２が基準制動開始位置Ｘに到達した
タイミングｔ１においてタイミング調整部３２から駆動
回路１８に制動指令信号を出力し、駆動回路１８の電磁
接触器をオフにする。これにより駆動回路１８から電動
機１６に対してオフ信号が出力され、電動機１６の制動
が開始される。この場合、電動機１６は、図３の特性Ｘ
１で示すように、同期速度Ｎ0で回転しているため、タ
イミングｔ２で電動機１６および制御棒１２の駆動が停
止されたときの制動距離はＳ0（図２の斜線で示すＳ0の
面積と同じ）となる。
したときには（電動機が図３の特性Ｘ1に従って駆動し
たとき）、制御棒１２が基準制動開始位置Ｘに到達した
タイミングｔ１においてタイミング調整部３２から駆動
回路１８に制動指令信号を出力し、駆動回路１８の電磁
接触器をオフにする。これにより駆動回路１８から電動
機１６に対してオフ信号が出力され、電動機１６の制動
が開始される。この場合、電動機１６は、図３の特性Ｘ
１で示すように、同期速度Ｎ0で回転しているため、タ
イミングｔ２で電動機１６および制御棒１２の駆動が停
止されたときの制動距離はＳ0（図２の斜線で示すＳ0の
面積と同じ）となる。
【００１９】一方、電動機１６が図３の特性Ｘ2に従っ
て駆動されて、回転速度Ｎ＜同期速度Ｎ0のときには、
タイミングｔ１で制動指令信号を出力することなく、タ
イミングｔ１を基準として、調整時間（制動開始タイミ
ング）ｔを算出する（ステップＳ１０６）。
て駆動されて、回転速度Ｎ＜同期速度Ｎ0のときには、
タイミングｔ１で制動指令信号を出力することなく、タ
イミングｔ１を基準として、調整時間（制動開始タイミ
ング）ｔを算出する（ステップＳ１０６）。
【００２０】すなわち、電動機１６が同期速度Ｎ0より
も遅い速度ａＮ0（ａは同期速度Ｎ0からの低下率を示
す）で駆動しているときに、図２の特性Ｘ2に示すよう
に、タイミングｔ１で電動機１６の制動を開始すると、
電動機１６および制御棒１２の制動距離は回転速度が遅
い分短くなり、Ｓ1となる。このため、制御棒１２は制
動距離Ｓ0−Ｓ1だけ目標停止位置よりも手前で停止し、
この差が停止精度の低下となる。このことを単純化して
考えれば、制動距離は制動開始時の速度の２乗に比例す
る。したがって、１０％の速度低下が発生すると、制動
距離Ｓ1は（１−０．１）2＝０．８１となり、約８０％
の制動距離となる。この結果、約２０％の停止精度に誤
差が生じることになる。
も遅い速度ａＮ0（ａは同期速度Ｎ0からの低下率を示
す）で駆動しているときに、図２の特性Ｘ2に示すよう
に、タイミングｔ１で電動機１６の制動を開始すると、
電動機１６および制御棒１２の制動距離は回転速度が遅
い分短くなり、Ｓ1となる。このため、制御棒１２は制
動距離Ｓ0−Ｓ1だけ目標停止位置よりも手前で停止し、
この差が停止精度の低下となる。このことを単純化して
考えれば、制動距離は制動開始時の速度の２乗に比例す
る。したがって、１０％の速度低下が発生すると、制動
距離Ｓ1は（１−０．１）2＝０．８１となり、約８０％
の制動距離となる。この結果、約２０％の停止精度に誤
差が生じることになる。
【００２１】そこで、本実施形態においては、電動機１
６の回転速度Ｎが同期速度Ｎ0よりも遅い（低速度）と
きには、次式にしたがってタイミング調整時間ｔを算出
する。
６の回転速度Ｎが同期速度Ｎ0よりも遅い（低速度）と
きには、次式にしたがってタイミング調整時間ｔを算出
する。
【００２２】 ｔ＝｛Ｓ0−Ｓ0×（１−ａ）2｝／ａＮ0……（１） （１）式にしたがって算出された調整時間ｔはタイミン
グｔ１からｔ秒経過したタイミングｔ１’を示してい
る。そして、タイミングｔ１’においてタイミング調整
部３２から駆動回路１８に制動指令信号を出力して電磁
接触器をオフとし、駆動回路１８から電動機１６に対し
てオフ信号を出力すると、タイミングｔ１’から電動機
１６および制御棒１２の制動が開始され、タイミングｔ
２において電動機１６および制御棒１２が停止する。こ
の場合、図３に示すように、制動を開始するタイミング
を遅らせることで、斜線で示す面積Ｓ2と面積Ｓ3は等し
くなり、制御棒１２を目標停止位置に停止させることが
できる。
グｔ１からｔ秒経過したタイミングｔ１’を示してい
る。そして、タイミングｔ１’においてタイミング調整
部３２から駆動回路１８に制動指令信号を出力して電磁
接触器をオフとし、駆動回路１８から電動機１６に対し
てオフ信号を出力すると、タイミングｔ１’から電動機
１６および制御棒１２の制動が開始され、タイミングｔ
２において電動機１６および制御棒１２が停止する。こ
の場合、図３に示すように、制動を開始するタイミング
を遅らせることで、斜線で示す面積Ｓ2と面積Ｓ3は等し
くなり、制御棒１２を目標停止位置に停止させることが
できる。
【００２３】本実施形態によれば、電動機１６の回転速
度が同期速度よりも低下しているときには、制御棒１２
の位置が基準制動開始位置になったタイミングから調整
時間ｔだけ遅らせて制動を開始しているので、制御棒１
２を目標停止位置に精度良く停止させることができ、制
御棒１２を目標停止位置に精度良く停止する操作を何度
も行なう必要がなく、原子炉を効率良く運転することが
できる。
度が同期速度よりも低下しているときには、制御棒１２
の位置が基準制動開始位置になったタイミングから調整
時間ｔだけ遅らせて制動を開始しているので、制御棒１
２を目標停止位置に精度良く停止させることができ、制
御棒１２を目標停止位置に精度良く停止する操作を何度
も行なう必要がなく、原子炉を効率良く運転することが
できる。
【００２４】また、本実施形態においては、インバータ
を用いたシステムを採用していないため、インバータか
ら発生する高周波ノイズによって、原子炉の中性子を計
測する計測器に影響を与えることもない。
を用いたシステムを採用していないため、インバータか
ら発生する高周波ノイズによって、原子炉の中性子を計
測する計測器に影響を与えることもない。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
制御棒が基準制動開始位置になったときに、駆動手段の
基準駆動速度と実際の駆動速度との偏差に応じて制動開
始タイミングを調整するようにしたため、基準制動開始
位置における駆動速度に変動が生じても、この変動に応
じて制御棒の空走距離を制御することができ、制御棒を
目標停止位置に精度良く停止させることができ、原子炉
を効率良く運転することが可能となる。
制御棒が基準制動開始位置になったときに、駆動手段の
基準駆動速度と実際の駆動速度との偏差に応じて制動開
始タイミングを調整するようにしたため、基準制動開始
位置における駆動速度に変動が生じても、この変動に応
じて制御棒の空走距離を制御することができ、制御棒を
目標停止位置に精度良く停止させることができ、原子炉
を効率良く運転することが可能となる。
【図１】本発明の一実施形態を示す制御棒制御装置の全
体構成図である。
体構成図である。
【図２】制御棒の制動特性を説明するための図である。
【図３】制動開始タイミングを調整したときの制御棒の
制動特性を説明するための図である。
制動特性を説明するための図である。
【図４】図１に示す装置の作用を説明するためのフロー
チャートである。
チャートである。
１０ 原子炉 １２ 制御棒 １４ 動力変換器 １６ 電動機 １８ 駆動回路 ２０ 三相交流電源 ２２ 制御回路 ２４ 位置検出器 ２６ 目標位置生成部 ２８ 位置比較部 ３０ 速度変換部 ３２ タイミング調整部
Claims (4)
- 【請求項１】 原子炉内の制御棒をオン信号により挿入
または引き抜き駆動しオフ信号により前記制御棒に対す
る駆動を停止する駆動手段と、前記原子炉内の制御棒の
位置を検出する位置検出手段と、前記駆動手段の駆動速
度を検出する駆動速度検出手段と、前記位置検出手段の
検出位置に基づいて前記制御棒が基準制動開始位置にな
ったことを検出する制動開始位置検出手段と、前記駆動
手段の基準駆動速度として設定された設定速度と前記駆
動速度検出手段の検出による駆動速度とから前記基準制
動開始位置を基準とした制動開始タイミングを算出する
制動開始タイミング算出手段と、前記制動開始位置検出
手段の検出出力に応答して前記制動開始タイミングに従
って制動指令信号を出力する制動指令信号出力手段と、
前記駆動手段にオン信号を出力した後、前記制動指令信
号に応答して前記駆動手段にオフ信号を出力するオンオ
フ信号出力手段とを備えてなる制御棒制御装置。 - 【請求項２】 原子炉内の制御棒をオン信号により挿入
または引き抜き駆動しオフ信号により前記制御棒に対す
る駆動を停止する駆動手段と、前記原子炉内の制御棒の
位置を検出する位置検出手段と、前記駆動手段の駆動速
度を検出する駆動速度検出手段と、前記制御棒に関する
目標停止位置と前記位置検出手段の検出位置との偏差か
ら前記制御棒が基準制動開始位置になったことを検出す
る制動開始位置検出手段と、前記駆動手段の基準駆動速
度として設定された設定速度と前記駆動速度検出手段の
検出による駆動速度との偏差に応じて前記基準制動開始
位置を基準とした制動開始タイミングを算出する制動開
始タイミング算出手段と、前記制動開始位置検出手段の
検出出力に応答して前記制動開始タイミングに従って制
動指令信号を出力する制動指令信号出力手段と、前記駆
動手段にオン信号を出力した後、前記制動指令信号に応
答して前記駆動手段にオフ信号を出力するオンオフ信号
出力手段とを備えてなる制御棒制御装置。 - 【請求項３】 原子炉内の制御棒をオン信号により挿入
または引き抜き駆動しオフ信号により前記制御棒に対す
る駆動を停止する駆動手段と、前記原子炉内の制御棒の
位置を検出する位置検出手段と、前記駆動手段の駆動速
度を検出する駆動速度検出手段と、前記制御棒に関する
目標停止位置と前記位置検出手段の検出位置との偏差か
ら前記制御棒が基準制動開始位置になったことを検出す
る制動開始位置検出手段と、前記駆動手段の基準駆動速
度として設定された設定速度と前記駆動速度検出手段の
検出による駆動速度との偏差に応じて前記基準制動開始
位置を計時開始地点とした制動開始タイミングを算出す
る制動開始タイミング算出手段と、前記制動開始位置検
出手段の検出出力に応答して前記制動開始タイミングに
従って制動指令信号を出力する制動指令信号出力手段
と、前記駆動手段にオン信号を出力した後、前記制動指
令信号に応答して前記駆動手段にオフ信号を出力するオ
ンオフ信号出力手段とを備えてなる制御棒制御装置。 - 【請求項４】 原子炉内の制御棒をオン信号により挿入
または引き抜き駆動している過程で前記制御棒が基準制
動開始位置になったときに、前記制御棒を駆動する駆動
手段の基準駆動速度と実際の駆動速度とを比較し、両者
の偏差が零のときにはそのまま前記駆動手段にオフ信号
を出力し、前記駆動手段の基準駆動速度と実際の駆動速
度との間に偏差があるときには、この偏差に応じた時間
が経過した後で前記駆動手段にオフ信号を出力してなる
制御棒制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10147263A JPH11337680A (ja) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | 制御棒制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10147263A JPH11337680A (ja) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | 制御棒制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11337680A true JPH11337680A (ja) | 1999-12-10 |
Family
ID=15426286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10147263A Pending JPH11337680A (ja) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | 制御棒制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11337680A (ja) |
-
1998
- 1998-05-28 JP JP10147263A patent/JPH11337680A/ja active Pending
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