KR100287327B1 - Control rod driving device using linear pulse motor - Google Patents
Control rod driving device using linear pulse motor Download PDFInfo
- Publication number
- KR100287327B1 KR100287327B1 KR1019980042867A KR19980042867A KR100287327B1 KR 100287327 B1 KR100287327 B1 KR 100287327B1 KR 1019980042867 A KR1019980042867 A KR 1019980042867A KR 19980042867 A KR19980042867 A KR 19980042867A KR 100287327 B1 KR100287327 B1 KR 100287327B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- control rod
- pulse motor
- linear pulse
- drive device
- mover
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- 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)
- Linear Motors (AREA)
Abstract
본 발명은 선형펄스모터를 이용하여 원자로의 제어봉을 구동하는 장치에 관한 것으로서, 원자로 기동시 핵분열 반응열을 이용하여 냉각재를 가열하고 운전시 반응도 조절을 위하여 붕산을 사용하지 않는 일체형원자로에서 미세한 반응도 제어를 위한 제어봉구동장치로 개발되었다. 본 발명의 제어봉구동장치는 선형펄스모터를 사용함으로써 기존의 구동장치에 비하여 미세조정성능이 우수할 뿐만 아니라 전자력의 힘만으로 구동되므로 기계적인 동력전달용 기구를 제거함으로써 구조가 매우 간단하고 신뢰성이 우수하다. 본 발명의 제어봉구동장치는 선형펄스모터, 위치지시기, 잠금장치, 충격흡수장치, 압력용기등으로 구성되어 있다.The present invention relates to a device for driving a control rod of a nuclear reactor using a linear pulse motor, and to control fine reactivity in an integrated reactor that does not use boric acid for heating the coolant using nuclear fission reaction heat during reactor start-up and controlling the reactivity during operation. It was developed as a control rod driving device. The control rod drive device of the present invention is excellent in fine tuning performance compared to the conventional drive device by using a linear pulse motor, and is driven only by the force of the electromagnetic force, so that the structure is very simple and excellent in reliability by removing the mechanical power transmission mechanism. Do. Control rod drive device of the present invention is composed of a linear pulse motor, position indicator, locking device, shock absorbing device, pressure vessel and the like.
선형펄스모터는 밀봉이 필요없는 원통형의 4상 직류모터로서 단위체적당 추력을 최대화하기 위하여 가동자를 안팎으로 감싸는 형태의 이중 고정자를 채택하였으며 고정자와 가동자의 원통의 호를 자성재질과 비자성재질의 이종금속으로 용접하여 자로를 형성하였다. 4개의 상권선 중 이웃한 두개의 상권선에 여자함으로써 가동자를 상하로 구동하게 되고 이에 따라 가동자와 연결된 제어봉이 상하로 이송된다. 비상시는 선형펄스모터 상권선에 전원을 차단함으로써 전자력만으로 지정된 위치에 유지되고 있던 가동자가 자중으로 급속하게 하강하여 제어봉을 노심에 삽입시킨다.The linear pulse motor is a cylindrical four-phase DC motor that does not require sealing. It adopts a double stator that wraps the mover inside and out to maximize thrust per unit volume. The stator and the cylinder are divided into two types of magnetic and nonmagnetic materials. Welded with metal to form a gyro. By excitation to two neighboring merchant windings of the four merchant windings, the mover is driven up and down, and thus the control rod connected to the mover is transferred up and down. In case of emergency, by turning off the power supply to the linear pulse motor winding line, the mover, which was kept at the designated position by the electromagnetic force, descends rapidly to its own weight and inserts the control rod into the core.
Description
본 발명은 선형펄스모터를 이용한 제어봉 구동장치에 관한 것으로 더 상세하게는, 원자로 기동시 핵분열 반응열을 이용하여 냉각재를 가열하고 운전시 반응도 조절을 위하여 붕산을 사용하지 않는 일체형원자로에서 미세한 반응도 제어를 위한 제어봉구동장치로 개발되었다. 본 발명의 제어봉구동장치는 선형펄스모터를 사용함으로써 기존의 구동장치에 비하여 미세조정성능이 우수할 뿐만 아니라 전자력의 힘만으로 구동되므로 기계적인 동력전달용 기구를 제거함으로써 구조가 매우 간단하고 신뢰성이 우수하다. 본 발명의 제어봉구동장치는 선형펄스모터, 위치지시기, 잠금장치, 충격흡수장치, 압력용기등으로 구성되어 있다.The present invention relates to a control rod driving apparatus using a linear pulse motor, and more particularly, to control fine reactivity in an integrated reactor that does not use boric acid for heating the coolant using nuclear fission reaction heat at the start of the reactor and controlling the reactivity during operation. Developed as a control rod drive system. The control rod drive device of the present invention is excellent in fine tuning performance compared to the conventional drive device by using a linear pulse motor, and is driven only by the force of the electromagnetic force, so that the structure is very simple and excellent in reliability by removing the mechanical power transmission mechanism. Do. Control rod drive device of the present invention is composed of a linear pulse motor, position indicator, locking device, shock absorbing device, pressure vessel and the like.
종래 기술로서 국내는 현재 발전용 원자로로서 미국 웨스팅 하우스의 가압경수형원자로(PWR) 6기와 프랑스 프라마톰의 PWR 2기, 미국 ABB-CE사의 PWR 2기가 가동중이며 카나다의 CANDU형 원자로 2기가 또한 가동중에 있다. 연구용 원자로는 미국 제네랄 아토믹사의 TRIGA형 원자로 2기 및 한국원자력연구소에 건설된 하나로(HANARO)가 현재 운전중에 있다. 이들 원자로에 사용되고 있는 제어봉구동장치는 구조 및 구동원리가 원자로 노형별로 서로 다르며, 모두 외국에서 도입되었으므로 국내 개발품은 전혀 없는 상태이다. 1962년 3월부터 가동된 TRIGA Mark-Ⅱ 와 1972년 4월부터 가동된 TRIGA Mark-Ⅲ 의 연구용 원자로에서 뉴마틱 피스톤 앤드모터 드리븐 리드 스크류(pneumatic piston and motor driven lead screw) 방식 및 랙크와 피니온 방식의 제어봉구동장치를 사용하였다. 1974년부터 도입되기 시작한 발전용원자로의 가압경수형은 마그네틱 잭 방식의 제어봉구동장치가 설치되어 있고 또한 CANDU형 원자로는 와이어 드럼 구동방식이다. 따라서 본 발명과 같은 선형펄스모터를 이용한 제어봉구동장치는 전혀 없다.As a prior art, Korea is currently operating six PWRs from the Westinghouse, two PWRs from Pramatom, and two PWRs from ABB-CE, USA, and two CANDU reactors from Canada. There is. The research reactor is currently in operation at Hanaro, which was built at General Atomic's TRIGA reactor and the Korea Atomic Energy Research Institute. The control rod driving devices used in these reactors have different structures and driving principles for each reactor type, and since they are all introduced from abroad, there are no domestic developments. Pneumatic piston and motor driven lead screw method and rack and pinion in research reactors of TRIGA Mark-II which started in March 1962 and TRIGA Mark-III which started in April 1972. Control rod drive system was used. Pressurized water-type reactors, which have been introduced since 1974, are equipped with magnetic jack-type control rod drives, and CANDU reactors are wire drum-driven. Therefore, there is no control rod drive device using a linear pulse motor as in the present invention.
외국의 경우 1942년 12월부터 엔리코 페르미(Emrico Fermi)에 의하여 최초의 원자로가 미국에서 가동되면서 제어봉구동장치가 사용되기 시작하였다. 초기 제어봉구동장치들은 뉴마틱 구동방식이 주로 적용되어 오다가 피스톤 부분의 신뢰도에 문제가 있어, 1950년대 초반부터는 기어를 이용한 와이어 드럼방식으로 발전되었고, 그 이후 1960년대 전반부터 마그네틱 잭 방식으로 발전되어 왔다. 최근에는 여러 원자로 선진국에서 각 원자로특성에 따라 독특한 형태의 제어봉구동장치를 개발하여 사용중에 있지만 본 발명과 같이 선형펄스모터를 이용한 제어봉구동장치는 아직 찾아볼 수 없다.In foreign countries, the control rod drive began to be used in December 1942 when the first reactor was operated in the United States by Emrico Fermi. Early control rod drive devices are mainly applied to pneumatic driving method, and there is a problem in reliability of piston part. Since the early 1950s, it has been developed as a wire drum method using gears. come. Recently, many advanced reactor developed countries have been developing and using a unique type of control rod drive device according to the characteristics of each reactor. However, the control rod drive device using the linear pulse motor has not been found yet.
본 발명은 무붕산 운전과 원자로 기동시 핵분열 반응열을 이용한 냉각재 가열이 가능하도록 미세하게 반응도가 제어되어야 하는 일체형원자로에 장착하기 위한 제어봉구동장치로 개발되었다.The present invention has been developed as a control rod driving device for mounting in an integral reactor that requires a fine reactivity to enable coolant heating using nuclear fission reaction heat during the operation of boric acid-free operation and reactor start-up.
상기 과제를 수행하기 위한 본 발명의 요점으로서 제어봉구동장치(1)는 보통 원자로(3) 상부덮게(27)에 설치되며, 원자로의 노심(5)을 제어하는 제어봉(4)과 연장봉(2)을 통하여 연결되어 있는 장치로서, 원자로가 정상운전중일 때 제어봉의 삽입량을 조절하여 노심의 핵반응도를 적절히 제어하며, 또한 원자로계통에 사고가 발생하여 긴급한 출력정지가 요구될 때 제어봉을 신속하고 정확하게 노심 내부로 삽입시켜 핵반응도를 정지시키는 기능을 하는 장치이다.Control rod drive device (1) is usually installed in the upper cover (27) of the reactor (3), the control rod (4) and the extension rod (2) for controlling the core (5) of the reactor for carrying out the above problems. It is a device connected through), and controls the nuclear reactivity of the core by adjusting the insertion amount of control rod when the reactor is in normal operation, and also controls the rod quickly and quickly when an emergency output stop is required due to an accident in the reactor system. It is a device that stops nuclear reactivity by inserting it correctly inside the core.
본 발명의 제어봉구동장치는 일체형원자로의 제어봉의 위치를 조절하기 위한 목적으로 개발되었다. 무붕산 운전이 주요 설계요건인 일체형원자로에서는 제어봉만으로 노심반응도를 제어해야 하므로 미세조정성 및 비상삽입기능이 우수해야 하며 신뢰성이 높은 제어봉구동장치를 사용해야 한다. 본 발명의 제어봉구동장치의 특징은 선형펄스모터(17)를 채택함으로써 미세조정성능이 우수하고 가동부위가 전자력의 힘만으로 지지되므로 사고 발생시 전원차단만으로도 신속한 비상삽입이 가능하며 기어나 볼베어링 등 동력전달용 부품을 제거함으로써 기존의 제어봉구동장치에 비하여 구조가 매우 간단하고 신뢰성이 높은 제어봉구동장치이다.Control rod drive device of the present invention was developed for the purpose of adjusting the position of the control rod to the integral reactor. In the case of integral reactors where boric acid free operation is the main design requirement, core reactivity should be controlled by control rod alone, so fine adjustment and emergency insertion function should be excellent and reliable control rod drive system should be used. Characteristic of the control rod drive device of the present invention is excellent fine tuning performance by adopting the linear pulse motor 17, the moving part is supported only by the force of the electromagnetic force, so that in the event of an accident, it is possible to quickly insert emergency power only by turning off the power, such as gear or ball bearing power transmission It is very simple and reliable control rod driving device compared to the existing control rod driving device by removing the parts.
제1도는 제어봉구동장치의 기능 설명도.1 is a functional explanatory diagram of a control rod drive device.
제2도는 본 발명의 제어봉구동장치의 구조 개념도.2 is a structural diagram of a control rod drive device of the present invention.
제3도는 본 발명에서 채택한 선형펄스모터의 종단면도.3 is a longitudinal sectional view of a linear pulse motor adopted in the present invention.
제4도는 본 발명에서 채택한 선형펄스모터의 횡단면도.4 is a cross-sectional view of the linear pulse motor adopted in the present invention.
제5도는 본 발명의 제어봉구동장치의 실시도.5 is an embodiment of a control rod drive device of the present invention.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
1 : 제어봉구동장치 2 : 연장봉1: control rod driving device 2: extension rod
3 : 원자로 4 : 제어봉3: reactor 4: control rod
5 : 노심 6 : 위치지시기5: core 6: position indicator
7 : 위치지시기용 센서 8 : 위치지시기용 영구자석7: position indicating sensor 8: position indicating permanent magnet
9 : 마찰베어링 10 : 상부 압력용기9: friction bearing 10: upper pressure vessel
11 : 위치지시기용 센서 용기11: sensor container for position indicator
12 : 충격 흡수용 스프링(실시도에서는 수력댐퍼 사용)12: shock absorbing spring (in the embodiment, a hydraulic damper is used)
13 : 잠금장치용 러그 14 : 잠금장치13: lug for locking device 14: locking device
15 : 잠금 턱 16 : 하부 압력용기15: locking jaw 16: lower pressure vessel
17 : 선형펄스모터 18 : 권선17: linear pulse motor 18: winding
19 : 권선코어 20 : 권선블럭 용기19: winding core 20: winding block container
21 : 마찰베어링 22 : 외부고정자 치(齒)21: friction bearing 22: external stator teeth
23 : 가동자 24 : 내부고정자 치23: mover 24: internal stator
25 : 스터드볼트 26 : 제어봉구동장치 고정용 플랜지25 stud bolt 26 control rod drive device fixing flange
27 : 원자로용기 헤드 28 : 내부고정자 설치용 튜브27 Reactor vessel head 28 Inner stator mounting tube
29 : 제어봉 고정판29: control rod fixing plate
30 : 수평방향 비자성체(Nonmagnetic Material) 영역30: horizontal nonmagnetic material area
31 : 종방향 비자성체 영역 32 : 자력선 방향31: longitudinal nonmagnetic region 32: magnetic field direction
선형펄스모터(17)는 원통형의 4상 직류 동기성 모터를 사용하며 별도의 밀봉이 필요없는 캔드 모터(Canned Motor) 형을 사용한다. [도 3] 및 [도 4]에서 보는 바와 같이 선형펄스모터(17)는 연장봉(2)과 연결되어 상하운동을 하는 가동자(23) 및 내,외부 고정자 치(24)(22), 그리고 압력용기(16) 바깥쪽에 상하 구동방향으로 선형적으로 배치된 4개의 권선블럭으로 이루어져 있다. 가동자(23), 연장봉(2) 및 제어봉(4)그룹을 포함한 모든 구동부분이 선형펄스모터(17)의 전자력만으로 지지되고 있으며 고정자를 내부고정자(24)와 외부고정자(22)로 분리하여 그 사이로 가동자(23)가 상하운동을 하도록 하였다. 가동자(23)와 고정자(24)가 직접 접촉하는 것을 방지하기 위하여 각 외부고정자 치(22) 구조물 사이, 그리고 내부고정자(24) 사이에 마찰베어링(21)을 설치하였으며, 가동자(23)는 이 마찰베어링(21)에서만 접촉하게 된다. 이 마찰베어링(21) 재질은 고온에서도 내마모성이 우수하고 마찰계수가 적은 Graphite-fluoroplast를 사용함으로써 마찰에 의한 저항을 최소화할 수 있도록 하였다.The linear pulse motor 17 uses a cylindrical four-phase DC synchronous motor and uses a canned motor type that does not require a separate sealing. As shown in FIGS. 3 and 4, the linear pulse motor 17 is connected to the extension rod 2 to move up and down 23 and the inner and outer stator teeth 24 and 22. And it consists of four winding blocks linearly arranged in the up and down driving direction outside the pressure vessel (16). All driving parts, including the mover 23, extension rods 2 and control rods 4 groups, are supported only by the electromagnetic force of the linear pulse motor 17. The stator is separated into an internal stator 24 and an external stator 22 In the meantime, the mover 23 is to move up and down. In order to prevent direct contact between the mover 23 and the stator 24, friction bearings 21 were installed between the structures of each external stator tooth 22 and between the internal stator 24, and the mover 23. Is in contact only with this friction bearing 21. The friction bearing 21 has excellent abrasion resistance even at high temperatures and uses a graphite-fluoroplast having a low coefficient of friction to minimize frictional resistance.
본 발명에서 채택된 선형펄스모터(17)는 4개의 상권선중 두개의 상권선에 여자(2상 여자)함으로써 가동자(23)를 상하로 구동하게 되는데, [도 3]에 표시된 것처럼 각 상권선을 위에서부터 차례로 1, 2, 3, 4 라고 할 경우, 1-2. 2-3, 3-4, 4-1 의 순서로 여자하면 제어봉(4)이 삽입되고, 4-3, 3-2, 2-1, 1-4 의 순서로 여자하면 제어봉(4)이 인출된다. 제어봉(4)의 삽입 및 인출속도는 제어장치에서 선형펄스모터(17)로 보낸 펄스의 수에 의해 결정된다. 가동자(23) 및 고정자(24)의 치피치를 p라 하면 가동자(23) 치가 고정자(24) 치와 상이 바뀔 때마다 p/4 만큼 어긋나도록 설계함으로써([도 3] 참조) 가동자(23)는 4회의 펄스마다 한 피치만큼 이동하게 되며, 따라서 한 펄스당 가동자(23)의 이동거리(제어봉 이동거리)는 p/4 가 된다. 따라서 가동자(23) 및 고정자(24)의 치 피치를 조절함으로써 한 펄스당 이동거리를 조정할 수 있다. 각 상권선에서의 권선의 배치는 여러 가지 방법이 있을 수 있는데 [도 4]와 같이 90° 간격으로 배치된 4개의 권선으로 이루어져 있는 경우, 자력선 방향은 [도 4 ]의 자력선 방향(32)과 같이 되며 이러한 자력선 방향(32)을 원활히 하기 위하여 압력용기(16), 외부고정자 치(22) 구조물, 가동자(23)의 일정부위를 종방향 비자성체 영역(31)에 보인 바와 같이 비자성체로 용접하여 제작한다. 권선은 온도에 대한 저항력이 약하므로 권선블럭은 압력용기(16)의 외부에 설치되도록 하여 일차수가 직접 접촉되지 않도록 하였으며, 권선블럭이 설치된 공간은 외부공기와 닿지 않도록 얇은 스테인리스 강으로 된 용기(20)로 덮는다.The linear pulse motor 17 adopted in the present invention drives the mover 23 up and down by excitation (two-phase excitation) to two of the four winding wires, as shown in FIG. 3. If the line is 1, 2, 3, 4 in order from the top, then 1-2. The control rod (4) is inserted when it is excited in the order of 2-3, 3-4, 4-1, and the control rod (4) is pulled out when it is excited in the order of 4-3, 3-2, 2-1, 1-4. do. The insertion and withdrawal speed of the control rod 4 is determined by the number of pulses sent from the control device to the linear pulse motor 17. When the pitch of the mover 23 and the stator 24 is p, the mover 23 is designed to be shifted by p / 4 every time the phase changes from the value of the stator 24 (see FIG. 3). 23 moves by one pitch for every four pulses, so that the moving distance (control rod moving distance) of the mover 23 per pulse becomes p / 4. Therefore, the movement distance per pulse can be adjusted by adjusting the tooth pitch of the mover 23 and the stator 24. The windings in each winding may have a number of ways. In the case of four windings arranged at intervals of 90 ° as shown in FIG. 4, the direction of the magnetic lines of force is the direction of the lines of magnetic force 32 of FIG. 4. In order to smooth the direction of the magnetic lines of force 32, certain portions of the pressure vessel 16, the external stator teeth 22 structure, and the mover 23 are made of non-magnetic material as shown in the longitudinal nonmagnetic region 31. Manufacture by welding. Since the winding has a weak resistance to temperature, the winding block is installed outside the pressure vessel 16 so that the primary water does not come in direct contact. The space in which the winding block is installed is made of a thin stainless steel container so as not to contact external air. )
안전운전상, 원자로 운전원은 언제 어느 경우에라도 제어봉(4)의 위치를 알수 있어야 하는데, 본 발명에서는 제어봉(4)의 위치감지를 위하여 가동자(23)의 상부에 영구자석(8)을 설치하고 이 영구자석(8)의 상하 움직임을 상부압력용기(10) 바깥에 설치한 센서(7)에 의해서 감지할 수 있도록 하였다. 이 센서(7) 사이의 거리를 조정함으로써 위치감지기능을 조정할 수 있는데 보다 미세한 위치를 알 필요가 있는 경우는 제어장치에서 선형펄스모터(17)로 보낸 펄스의 수를 기록함으로써 측정할 수 있다. 제어봉 구동장치는 제어봉(4)의 완전인출(상한점) 및 완전삽입(하한점) 여부를 확인할 수 있는 장치를 구비해야 하는데, 위치지시 센서(7)의 상단 두개 및 하단 두개 센서는 제어봉(4)의 완전삽입 및 완전인출을 감지할 수 있는 상부 한계스위치 및 하부 한계스위치의 역할을 수행할 수 있다.In safe operation, the reactor operator should know the position of the control rod 4 at any time in any case. In the present invention, the permanent magnet 8 is installed on the upper part of the movable member 23 to detect the position of the control rod 4. The up and down movement of the permanent magnet 8 can be detected by the sensor 7 installed outside the upper pressure vessel 10. The position sensing function can be adjusted by adjusting the distance between the sensors 7, but when it is necessary to know a finer position, it can be measured by recording the number of pulses sent from the controller to the linear pulse motor 17. The control rod drive should have a device that can check whether the control rod 4 is fully drawn out (upper limit) and fully inserted (lower limit). The upper two and lower two sensors of the position indicating sensor 7 are the control rod 4 It can act as an upper limit switch and a lower limit switch to detect full insertion and withdrawal of the
원자로가 안전정지상태에 있을 때 제어봉(4)이 임의로 인출되는 것을 방지하기 위하여 잠금장치(14)를 설치한다. 잠금장치(14)는 압력용기(16) 외벽쪽에 설치되며 전류가 공급되는 경우에만 잠김이 풀리도록 고안하였으며 하부용기(16) 상단이나 상부용기(10) 하단에 설치할 수 있다. 즉 전류가 공급되지 않는 경우는 [도 2]에서와 같이 잠금 턱(15)이 잠금러그(13)에 걸려 인출이 저지되는 반면, 제어봉(4)의 인출이 필요한 경우는 잠금장치(13,14,15)에 전류를 공급하여 잠금러그를 안쪽으로 이동하게 하여 잠금을 풀어주게 된다.In order to prevent the control rod 4 from being drawn out arbitrarily when the reactor is in the safe stop state, a locking device 14 is provided. The locking device 14 is installed on the outer wall of the pressure vessel 16 and designed to be unlocked only when a current is supplied, and the locking device 14 may be installed at the top of the lower container 16 or the bottom of the upper container 10. In other words, when the current is not supplied, as shown in FIG. 2, the locking jaw 15 is caught by the locking lug 13, and withdrawal is prevented, whereas when the control rod 4 is withdrawn, the locking devices 13 and 14 are required. , 15) to release the lock by moving the locking lug inward.
또한 비상 사고시 외부전원이 차단되면, 펄스모터에서 발생하는 전자력만으로 유지되고 있던 이동부위가 가동자(23), 연장봉(2) 및 제어봉(4) 그룹등의 자중으로 급속하게 삽입된다. 이때 떨어지는 충격에 의한 제어봉구동장치의 손상을 방지하기 위하여 상부용기(10) 하부에 수력댐퍼 혹은 충격흡수 스프링(12)을 설치한다.In addition, when the external power is cut off during an emergency, the moving part which is maintained only by the electromagnetic force generated in the pulse motor is rapidly inserted into the own weight of the group of the mover 23, the extension rod 2 and the control rod 4, and the like. At this time, in order to prevent damage to the control rod drive device due to the impact dropping is installed a hydraulic damper or shock absorbing spring 12 in the lower portion of the upper container (10).
[실시예]EXAMPLE
[도 2]에서 보는 바와 같이 본 발명의 제어봉구동장치는 위치지시기(6), 선형펄스모터(17), 잠금장치(14), 충격흡수장치(12) 등으로 구성되어 있다. 위치지시기(6)의 주요부품은 영구자석(8) 및 이 영구자석(8)의 움직임을 감지하는 센서(7)이다. 영구자석(8)은 선형펄스모터(17) 가동자(23)의 상부에 장착되어 있고 위치감지 센서(7)는 상부압력용기(10) 외부에 위아래로 일정간격으로 배치되어 있다. 선형펄스모터(17)는 캔드 모터형으로서 연장봉(2)과 연결되어 상하운동을 하는 가동자(23) 및 내,외부 고정자 치(24)(22), 그리고 압력용기(10)(16) 바깥쪽에 상하 구동방향으로 선형적으로 배치된 4개의 상권선으로 이루어져 있다. 선형펄스모터(17)는 하부압력용기(16) 내,외부에 설치되며 이 하부압력용기(16)는 위치지시기(6)가 설치된 상부압력용기(10)와 연결된다. 상부압력용기(10) 하부 혹은 하부압력용기(16) 상부 외벽 쪽에는 잠금장치(14)가 설치된다. 상부압력용기(10) 및 하부압력용기(16)는 스터드볼트, 너트로 연결되며, 단면이 사각인 구리로 된 가스켓에 의해서 밀봉된다. 이 제어봉구동장치는 고정용 플랜지(26)를 사용하여 원자로헤드 위에 스터드볼트(25) 및 너트로 고정되며 밀봉을 위하여 단면이 사각인 구리 가스켓을 사용한다.As shown in FIG. 2, the control rod drive device of the present invention includes a position indicator 6, a linear pulse motor 17, a locking device 14, an impact absorbing device 12, and the like. The main parts of the position indicator 6 are a permanent magnet 8 and a sensor 7 for detecting the movement of the permanent magnet 8. Permanent magnet (8) is mounted on the upper portion of the linear pulse motor 17, the movable member (23) and the position sensor (7) is arranged at regular intervals up and down outside the upper pressure vessel (10). The linear pulse motor 17 is a canned motor type, which is connected to the extension rod 2 and moves up and down, the inner and outer stator teeth 24 and 22, and the pressure vessel 10 and 16. It consists of four upper windings arranged linearly in the up and down driving direction on the outside. The linear pulse motor 17 is installed inside and outside the lower pressure vessel 16, and the lower pressure vessel 16 is connected to the upper pressure vessel 10 in which the position indicator 6 is installed. The locking device 14 is installed at the lower side of the upper pressure vessel 10 or the upper outer wall of the lower pressure vessel 16. The upper pressure vessel 10 and the lower pressure vessel 16 are connected by stud bolts and nuts, and are sealed by a gasket made of copper having a square cross section. The control rod drive system is secured with stud bolts 25 and nuts on the reactor head using a fixing flange 26 and uses a rectangular copper gasket for sealing.
[발명의 변형, 응용 예][Variation of the invention, application example]
내부고정자(24) 및 외부고정자(22) 치구조물의 크기를 변경함으로써 1 펄스당 제어봉(4)이 움직이는 거리를 조절할 수 있다. 또한 구조가 매우 간단하고 비상삽입 기능이 우수하므로 비상 삽입 전용으로 사용되는 제어봉구동장치로의 설계변경이 매우 수월하다.By changing the sizes of the internal stator 24 and the external stator 22 tooth structure, the distance the control rod 4 moves per pulse can be adjusted. In addition, since the structure is very simple and the emergency insertion function is excellent, it is very easy to change the design to the control rod driving device used exclusively for emergency insertion.
본 발명의 제어봉구동장치는 구조가 단순하므로 구동부분의 무게에 따른 설계변경이 용이하다. 기존의 제어봉구동장치의 파손기구를 살펴보면 대부분 연장봉과 래치집게(latch gripper)등 두 부품이 접촉하여 구동되는 동력전달용 기계부품에서의 파손이 많은데, 본 발명의 제어봉구동장치는 이러한 부품들을 전혀 사용하지 않으므로 신뢰성이 매우 높을 뿐만 아니라 유지보수가 수월하다. 따라서 본 발명의 제어봉구동장치는 제어봉의 미세조정기능, 우수한 비상삽입기능, 높은 신뢰성 등이 필수적으로 요구되는 일체형원자로에 적합한 구동장치이다.The control rod drive device of the present invention is simple in design and easy to change according to the weight of the drive portion. Looking at the damage mechanism of the conventional control rod drive device, there are many damages in the power transmission mechanical parts driven by two parts such as extension rods and latch grippers, and the control rod drive device of the present invention uses these parts at all. It is not only very reliable but also easy to maintain. Therefore, the control rod drive device of the present invention is a drive device suitable for an integrated nuclear reactor is required that the fine adjustment function of the control rod, excellent emergency insertion function, high reliability and the like.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019980042867A KR100287327B1 (en) | 1998-10-13 | 1998-10-13 | Control rod driving device using linear pulse motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019980042867A KR100287327B1 (en) | 1998-10-13 | 1998-10-13 | Control rod driving device using linear pulse motor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20000025702A KR20000025702A (en) | 2000-05-06 |
KR100287327B1 true KR100287327B1 (en) | 2001-04-16 |
Family
ID=19553960
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019980042867A KR100287327B1 (en) | 1998-10-13 | 1998-10-13 | Control rod driving device using linear pulse motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100287327B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101234551B1 (en) * | 2011-10-13 | 2013-02-19 | 한국원자력연구원 | Apparatus for controlling control absorber rod for nuclear reactor and method thereof |
KR101234550B1 (en) * | 2011-10-13 | 2013-02-19 | 한국원자력연구원 | Apparatus for controlling control absorber rod for nuclear reactor and method thereof |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100441981B1 (en) * | 2002-04-17 | 2004-07-30 | 한국수력원자력 주식회사 | Ballscrew type Control Element Drive Mechanism with Quick Insertion System and Manual Drive |
KR101107111B1 (en) * | 2010-06-17 | 2012-01-30 | 한국원자력연구원 | Performance Test Equipment for the Motor Assembly of the Control Element Drive Mechanism and Test Method |
KR101634707B1 (en) * | 2015-02-13 | 2016-06-30 | 한국원자력연구원 | Magnetostrictive wire control rod position indicator |
-
1998
- 1998-10-13 KR KR1019980042867A patent/KR100287327B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101234551B1 (en) * | 2011-10-13 | 2013-02-19 | 한국원자력연구원 | Apparatus for controlling control absorber rod for nuclear reactor and method thereof |
KR101234550B1 (en) * | 2011-10-13 | 2013-02-19 | 한국원자력연구원 | Apparatus for controlling control absorber rod for nuclear reactor and method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20000025702A (en) | 2000-05-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6023042B2 (en) | Control rod drive mechanism and device for nuclear reactor | |
CA3128766C (en) | Control rod drive mechanism for nuclear reactor | |
US4124442A (en) | Regulating rod drive of nuclear reactor | |
US9620255B2 (en) | Nuclear control rod position indication system | |
KR100287327B1 (en) | Control rod driving device using linear pulse motor | |
CN115376709A (en) | Motor lead screw type control rod driving mechanism and driving method thereof | |
EA029753B1 (en) | Drive of an emergency safety rod | |
Ishida et al. | Development of in-vessel type control rod drive mechanism for marine reactor | |
US3186914A (en) | Control rod grab device | |
KR100441981B1 (en) | Ballscrew type Control Element Drive Mechanism with Quick Insertion System and Manual Drive | |
EP0469828A1 (en) | Brake assembly for a control rod drive | |
JPH1130683A (en) | Nuclear reactor control rod driving device | |
JPH0882690A (en) | Control rod drive mechanism | |
JPH10132977A (en) | Control rod driving mechanism | |
KR100279104B1 (en) | Control rod unauthorized withdrawal prevention device | |
JPH1026685A (en) | Control-rod drive mechanism, controller and operation method thereof | |
JPH1078492A (en) | Control rod drive mechanism of reactor and its controller and operation method | |
JPS643103Y2 (en) | ||
EP2652743A1 (en) | Nuclear reactor control rod drive mechanism | |
JPS636719Y2 (en) | ||
Hutter et al. | Design and performance characteristics of EBR-II control rod drive mechanisms | |
Noakes et al. | SURVEY OF CONTROL ROD DRIVE MECHANISMS FOR APPLICATION TO THE FFTF. | |
Copeland | Development of Shim-safety Control Rod for the Hallam Nuclear Power Facility | |
JPH1123766A (en) | Control rod drive mechanism | |
Matthews | Anti-ejection system for control rod drives |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20110110 Year of fee payment: 11 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |