KR101234550B1

KR101234550B1 - 원자로의 제어봉 제어 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR101234550B1
Application number: KR1020110104828A
Authority: KR
Inventors: 방대인; 박기용; 김영기
Original assignee: 한국원자력연구원
Priority date: 2011-10-13
Filing date: 2011-10-13
Publication date: 2013-02-19

Abstract

본 명세서는 원자로의 제어봉 과속에 의한 반응도 과다 주입을 방지할 수 있는 원자로의 제어봉 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 본 명세서의 실시예에 따른 원자로의 제어봉 제어 장치는, 원자로의 제어봉의 최대 속도 제한치 이하의 속도에 대응하는 데이터를 출력 값으로서 발생하는 제어부와; 상기 출력 값에 대응하는 펄스를 발생하고, 상기 펄스를 케이블을 통해 출력하는 모터제어용 펄스 발생기와; 상기 펄스를 근거로 모터 구동을 위한 위상 신호를 발생하는 모터 구동부와; 상기 위상 신호를 근거로 상기 제어봉에 연결된 기어부에 회전력을 전달함으로써 상기 제어봉을 구동시키는 모터를 포함하며, 상기 제어부는 상기 모터제어용 펄스 발생기에 출력될 출력 값을 검출하고, 상기 출력 값이 상기 최대 속도 제한치를 초과하는 출력 값일 때 상기 최대 속도 제한치를 초과하는 출력 값 대신에 상기 최대 속도 제한치에 대응하는 출력값을 상기 모터제어용 펄스 발생기에 출력할 수 있다.

Description

원자로의 제어봉 제어 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING CONTROL ABSORBER ROD FOR NUCLEAR REACTOR AND METHOD THEREOF}

본 명세서는 원자로의 제어봉 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 원자로의 제어봉을 제어하는 장치는, 원자로에서 발생하는 중성자 출력 또는 열 출력을 사용자가 원하는 요구 출력(PDM, power demand)으로 수렴시키기 위해, 자동 알고리즘을 사용하여 제어봉의 위치, 속도 등을 제어하였다. 상기 원자로의 제어봉을 제어하는 장치는 한국 특허 출원 번호 10-2002-0047040(출원일자: 2002년 08월 09일) 및 일본 공개 특허 번호 JP 2004150928 A(출원 일자: 2004년 05월 27일)에도 개시되어 있다.

본 명세서는 원자로의 제어봉 과속에 의한 반응도 과다 주입을 방지할 수 있는 원자로의 제어봉 제어 장치 및 그 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 명세서의 실시예에 따른 원자로의 제어봉 제어 장치는, 원자로의 제어봉의 최대 속도 제한치 이하의 속도에 대응하는 데이터를 출력 값으로서 발생하는 제어부와; 상기 출력 값에 대응하는 펄스를 발생하고, 상기 펄스를 케이블을 통해 출력하는 모터제어용 펄스 발생기와; 상기 펄스를 근거로 모터 구동을 위한 위상 신호를 발생하는 모터 구동부와; 상기 위상 신호를 근거로 상기 제어봉에 연결된 기어부에 회전력을 전달함으로써 상기 제어봉을 구동시키는 모터를 포함하며, 상기 제어부는 상기 모터제어용 펄스 발생기에 출력될 출력 값을 검출하고, 상기 출력 값이 상기 최대 속도 제한치를 초과하는 출력 값일 때 상기 최대 속도 제한치를 초과하는 출력 값 대신에 상기 최대 속도 제한치에 대응하는 출력값을 상기 모터제어용 펄스 발생기에 출력할 수 있다.

본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 모터제어용 펄스 발생기는 상기 펄스가 상기 최대 속도 제한치를 초과하는 펄스일 때, 상기 최대 속도 제한치를 초과하는 펄스를 차단하는 제1 차단부를 더 포함할 수 있다.

본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 모터의 회전 속도를 감지하는 로터리 엔코더를 더 포함하며, 상기 로터리 엔코더는 상기 모터의 회전 속도가 기준 값 이상이면 상기 모터 구동부에 인가되는 전원을 차단하는 제2 차단부를 더 포함할 수 있다.

본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 제어봉의 선형 위치 정보를 검출하고, 상기 검출한 선형 위치 정보를 근거로 상기 제어봉의 속도를 계산하고, 상기 계산한 속도가 기준 값 이상이면 상기 모터 구동부에 인가되는 전원을 차단하는 선형 엔코더를 더 포함할 수 있다.

본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 선형 엔코더는 상기 모터 구동부와 상기 전원 사이에 연결된 상기 제2 차단부에 차단 신호를 인가함으로써 상기 모터 구동부에 인가되는 전원을 차단할 수 있다.

본 명세서의 실시예에 따른 원자로의 제어봉 제어 방법은, 원자로의 제어봉의 최대 속도 제한치 이하의 속도에 대응하는 출력 값을 발생하는 단계와; 상기 출력 값을 검출하고, 상기 출력 값이 상기 최대 속도 제한치를 초과하는 출력 값일 때 상기 최대 속도 제한치를 초과하는 출력 값 대신에 상기 최대 속도 제한치에 대응하는 출력 값을 출력하는 단계와; 상기 출력 값에 대응하는 펄스를 발생하는 단계와; 상기 펄스를 근거로 모터 구동을 위한 위상 신호를 발생하는 단계와; 상기 위상 신호를 근거로 상기 제어봉에 연결된 기어부에 회전력을 전달함으로써 상기 제어봉을 구동시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 명세서의 실시예에 따른 원자로의 제어봉 제어 장치 및 그 방법은, 제어봉의 최대 속도 제한치를 초과하는 속도 값이 발생하면 그 속도 값을 차단함으로써, 제어봉 과속 운동에 의한 반응도 과다 주입을 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 명세서의 실시예에 따른 원자로의 제어봉 제어 장치 및 그 방법은, 원자로의 제어봉의 사고 원인을 즉각적으로 판독함으로써, 용이하게 원자로의 보수 시간을 단축할 수 있고, 원자로의 사고 재발 방지 대책을 용이하게 수립할 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로의 제어봉 제어 장치를 설명하기 위한 원자로 출력 제어 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로의 제어봉 제어 장치의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로의 제어봉 제어 방법을 나타낸 흐름도 이다.

본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로의 제어봉 제어 장치를 설명하기 위한 원자로 출력 제어 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 원자로 출력 제어 시스템(100)은 원자로에서 발생하는 열 출력 또는 중성자 출력을 감지하는 감지부(110)와; 미리 설정된 요구출력에 대한 상기 감지된 열 출력 또는 중성자 출력의 오차를 산출하고, 상기 오차를 근거로 제어 입력을 산출하는 산출부(120)와; 상기 제어 입력을 근거로 상기 제어봉의 위치 제어를 수행하는 출력 제어부(130)를 포함한다.

상기 원자로 출력 제어 시스템(100)은 제어봉의 위치 제어를 이용하여 원자로의 출력 제어를 수행하도록 형성된다. 원자로의 출력은 열 출력 또는 중성자 출력이 될 수 있으며, 이를 이용하는 원자력 발전소는 상기 원자로에서 상기 제어봉이 상승하게 되면(인출되면) 상기 열 출력 또는 중성자 출력을 증가시키게 된다. 상기 제어봉이 하강(삽입)할 때 반응도가 주입되는 형태의 설계도 가능하며, 본 명세서의 기술사항을 비슷하게 적용할 수 있다.

상기 감지부(110)는 상기 원자로에서 발생하는 열 출력 또는 중성자 출력을 감지하고, 상기 감지된 열 출력 또는 중성자 출력을 상기 산출부(120)에 출력한다.

상기 산출부(120)는 상기 설정된 요구출력에 대한 상기 감지된 열 출력 또는 중성자 출력의 오차를 산출하고, 상기 오차를 이용하여 제어 입력을 산출하고, 그 산출된 제어 입력을 상기 출력 제어부(130)에 출력한다. 상기 제어 입력은 상기 제어봉의 이동 속도가 될 수 있다.

상기 출력 제어부(130)는 상기 제어 입력을 근거로 상기 제어봉의 위치 제어를 수행한다.

상기 산출부(120)는 기설정된 출력 제어 알고리즘에 의하여, 상기 제어 입력을 검출하도록 형성될 수도 있다. 즉 요구 출력에 비해 현재 출력이 작으면 제어봉을 상승시켜 반응도를 주입함으로써 현재출력이 높아지도록 하며 이의 역도 성립하도록 제어 알고리즘을 구현할 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로의 제어봉 제어 장치(200) 및 그 방법을 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다. 상기 출력 제어부(130)는 상기 원자로의 제어봉 제어 장치(200)를 포함할 수도 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로의 제어봉 제어 장치의 구성을 나타낸 구성도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로의 제어봉 제어 장치(200)는, 제어봉(270)의 최대 속도 제한치(V_max) 이내 (또는 이하)의 속도에 대응하는 데이터를 발생하고, 그 데이터를 출력 값으로서 출력하는 제어부(210)와; 상기 출력 값에 대응하는 펄스를 발생하고, 상기 펄스(또는 펄스 및 제어 신호(예를 들면, 모터 방향 등의 제어 신호 등))를 케이블을 통해 출력하는 모터제어용 펄스 발생기(220)와; 상기 펄스(또는 펄스 및 제어 신호)를 수신하고, 상기 펄스(또는 펄스 및 제어 신호)를 근거로 모터 구동을 위한 위상 신호(phase signal)를 발생하는 모터 구동부(230)와; 상기 위상 신호를 근거로 상기 제어봉(270)에 연결된 기어부(260)에 회전력을 전달함으로써 상기 제어봉(270)을 구동(예를 들면, 제어봉을 상승 또는 하강)시키는 모터(예를 들면, 스탭핑 모터)(240)를 포함한다.

상기 제어부(210)는, 상기 제어부(210)의 출력값을 실시간 검출하고, 제어 논리의 잘못된 설계 등으로 인해 최대 속도 제한치를 초과하는 출력 값이 발생하면, 상기 최대 속도 제한치를 초과하는 값 대신에 상기 최대 속도 제한치(V_max)에 대응하는 데이터를 상기 모터제어용 펄스 발생기(200)에 출력한다.

상기 모터제어용 펄스 발생기(220)는, 상기 모터제어용 펄스 발생기(220)의 내부 회로 오작동 등으로 상기 최대 속도 제한치를 초과하는 펄스가 발생하면, 상기 최대 속도 제한치를 초과하는 펄스를 차단한다. 반면, 상기 모터제어용 펄스 발생기(220)는, 상기 모터제어용 펄스 발생기(220)의 내부 회로 오작동 등으로 상기 최대 속도 제한치를 초과하는 펄스가 발생하면, 상기 최대 속도 제한치를 초과하는 펄스를 차단하는 제1 차단부(221)를 더 포함할 수도 있다. 상기 제1 차단부(221)는 상기 모터제어용 펄스 발생기(220) 내부에 설치되거나 상기 모터제어용 펄스 발생기(220)와 상기 모터 구동부(230) 사이에 전기적으로 연결될 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 원자로의 제어봉 제어 장치(200)는, 상기 모터(240)의 회전 속도(또는, 로터리 위치)를 직접 감지하는 로터리 엔코더(rotary encoder)(250)를 더 포함할 수 있으며, 상기 로터리 엔코더(250)는 상기 모터(240)의 회전 속도가 기준 값 이상이면 상기 모터 구동부(230)에 인가되는 전원을 차단한다. 상기 로터리 엔코더(250)는 상기 모터(240)의 구동 속도가 기준 값 이상이면 상기 모터 구동부(230)에 인가되는 전원을 차단하기 위해 상기 모터 구동부(230)와 전원 사이에 연결된 제2 차단부(예를 들면, 릴레이 회로)(231)에 차단 신호를 인가함으로써 상기 모터 구동부(230)에 인가되는 전원을 차단할 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 원자로의 제어봉 제어 장치(200)는, 상기 제어봉(270)의 선형 위치 정보를 검출하고, 그 검출한 선형 위치 정보를 근거로 제어봉(270)의 속도를 계산하고, 그 계산한 속도가 기준 값 이상이면 상기 모터 구동부(230)에 인가되는 전원을 차단하는 선형 엔코더(linear encoder)(280)를 더 포함할 수도 있다.

상기 선형 엔코더(280)는 상기 모터 구동부(230)와 전원 사이에 연결된 상기 제2 차단부(예를 들면, 릴레이 회로)(231)에 차단 신호를 인가함으로써 상기 모터 구동부(230)에 인가되는 전원을 차단할 수도 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로의 제어봉 제어 방법을 나타낸 흐름도 이다.

먼저, 상기 제어부(210)는 제어봉(270)의 최대 속도 제한치(V_max) 이하의 속도에 대응하는 데이터를 출력 값으로서 상기 모터제어용 펄스 발생기(220)에 출력한다.

반면, 상기 제어부(210)는, 제어 논리의 잘못된 설계 등으로 인해 최대 속도 제한치를 초과하는 값이 계산 및 출력되는 것을 방지하기 위해, 상기 출력값을 실시간 검출하고, 상기 출력값이 상기 최대 속도 제한치를 초과하는지를 판단한다(S11). 상기 제어부(210)는, 상기 출력 값이 상기 최대 속도 제한치를 초과하면 상기 최대 속도 제한치를 초과하는 값 대신에 상기 최대 속도 제한치(V_max)에 대응하는 데이터를 상기 출력 값으로서 상기 모터제어용 펄스 발생기(200)에 출력한다(S12).

또한, 상기 제어부(210)의 제어 논리는 정상이지만 출력 값의 오류 및 노이즈로 인해 잘못된 데이터 등이 출력되는 것을 방지하기 위해, 소프트웨어적인 장치 없이 상기 제어부(210)와 상기 모터제어용 펄스 발생기(220) 간의 케이블의 총 개수만 물리적으로 제한할 수도 있다. 즉, 상기 최대 속도 제한치에 해당하는 케이블의 “숫자”를 정한다. 예를 들면, 상기 최대 속도 제한치에 해당하는 데이터가 15(이진수로 "1111")일 경우에는 4개의 케이블만 제공함으로써, 원천적으로 상기 모터제어용 펄스 발생기(220)에 출력되는 데이터의 최대값을 제한한다. 이 경우, 상기 모터제어용 펄스 발생기(220)가 수신하는 데이터 값은 2진수로서 "1111"을 넘을 수 없게 된다.

따라서, 상기 제어부(210)는, 상기 최대 속도 제한치(V_max)를 초과하는 값이 계산 및 출력되는 경우에, 상기 최대 속도 제한치를 초과하는 값 대신에 상기 최대 속도 제한치(V_max)에 대응하는 데이터를 상기 모터제어용 펄스 발생기(200)에 출력함으로써, 상기 제어봉(270)의 과속에 의한 반응도 과다 주입을 방지할 수 있다.

상기 모터제어용 펄스 발생기(220)는 상기 제어부(210)로부터 상기 데이터(출력값)를 수신하고, 미리설정된 주기마다 상기 데이터에 대응하는 펄스를 실시간 발생하고, 상기 발생한 펄스를 케이블을 통해 상기 모터 구동부(230)에 출력한다(S13).

상기 모터제어용 펄스 발생기(220)는 상기 모터제어용 펄스 발생기(220)의 내부 회로 오작동 등으로 인해 상기 최대 속도 제한치를 초과하는 펄스가 발생하였는지를 판단한다(S14).

상기 모터제어용 펄스 발생기(220)는, 상기 최대 속도 제한치를 초과하는 펄스가 발생할 경우, 상기 최대 속도 제한치를 초과하는 펄스를 차단한다(S15). 상기 모터제어용 펄스 발생기(220)는, 상기 모터제어용 펄스 발생기(220)의 내부 회로 오작동 등으로 상기 최대 속도 제한치를 초과하는 펄스가 발생할 경우, 상기 최대 속도 제한치를 초과하는 펄스를 차단하는 제1 차단부(221)를 더 포함할 수도 있다.

상기 모터제어용 펄스 발생기(220)는, 상기 모터제어용 펄스 발생기(220)의 내부 회로 오작동 등으로 상기 최대 속도 제한치를 초과하는 펄스가 발생하면, 그 발생한 펄스가 상기 모터 구동부(230)에 출력되지 않도록 상기 최대 속도 제한치를 초과하는 펄스를 차단한다. 예를 들면, 상기 모터제어용 펄스 발생기(220)는 상기 발생한 펄스의 상승 에지(rising edge)와 하강 에지(failing edge)의 발생 시간을 감지하고, 상기 펄스의 상승 에지와 하강 에지를 근거로 상기 모터제어용 펄스 발생기(220)가 출력하는 펄스의 주파수를 계산하고, 그 계산된 주파수 값이 기준 값(예를 들면, 최대 속도 제한치에 대응하는 기준값) 이상이면 상기 모터제어용 펄스 발생기(220)의 출력을 차단(disable)한다.

따라서, 상기 모터제어용 펄스 발생기(220)는, 상기 모터제어용 펄스 발생기(220)의 내부 회로 오작동 등으로 상기 최대 속도 제한치를 초과하는 펄스가 발생하면, 그 발생한 펄스가 상기 모터 구동부(230)에 출력되지 않도록 상기 최대 속도 제한치를 초과하는 펄스를 차단함으로써, 상기 제어봉(270)의 과속에 의한 반응도 과다 주입을 방지할 수 있다.

상기 모터 구동부(230)는 상기 펄스(또는 펄스 및 제어 신호(예를 들면, 모터 방향 등의 제어 신호 등))를 수신하고, 상기 펄스를 근거로 모터 구동을 위한 위상 신호(phase signal)를 발생하고, 상기 발생한 위상 신호를 상기 모터(240)에 인가한다.

상기 모터(예를 들면, 스탭핑 모터)(240)는 상기 위상 신호에 의해 상기 기어부(260)에 연결된 상기 제어봉(270)을 구동시킨다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 원자로의 제어봉 제어 장치(200)는, 상기 모터 구동부(230)의 오작동 등으로 인해 과속의 위상 신호(phase signal)가 발생되어 모터(240)가 구동될 경우, 혹은 모터(240)의 구동은 정상이지만 급격한 유속 변화 등과 같은 외력에 의해 제어봉(270)이 과속으로 움직이는 현상을 방지할 수도 있다. 예를 들면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 원자로의 제어봉 제어 장치(200)는, 상기 모터(240)의 회전 속도(또는, 로터리 위치)를 직접 감지하는 로터리 엔코더(rotary encoder)(250)를 더 포함할 수 있으며, 상기 로터리 엔코더(250)는 상기 모터(240)의 회전 속도가 기준 값 이상이면 상기 모터 구동부(230)에 인가되는 전원을 차단한다.

상기 로터리 엔코더(250)는 상기 모터(240)의 회전 속도가 기준 값 이상이면 상기 모터 구동부(230)에 인가되는 전원을 차단하기 위해 상기 모터 구동부(230)와 전원 사이에 연결된 제2 차단부(예를 들면, 릴레이 회로)(도시하지 않음)에 차단 신호를 인가함으로써 상기 모터 구동부(230)에 인가되는 전원을 차단할 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 원자로의 제어봉 제어 장치(200)는, 상기 모터 구동부(230)는 정상이지만 외력에 의해 제어봉(270)이 과속되는 현상을 방지 하기 위해, 제어봉 자체에 설치되고, 모터 제어와는 별개로(독립적으로) 제어봉(270)의 선형 위치 정보를 검출하고, 그 검출한 선형 위치 정보를 근거로 제어봉(270)의 속도를 계산하고, 그 계산한 속도가 기준 값 이상이면 상기 모터 구동부(230)에 인가되는 전원을 차단하는 선형 엔코더(linear encoder)(280)를 더 포함할 수도 있다.

상기 선형 엔코더(280)는 상기 모터 구동부(230)와 전원 사이에 연결된 제2 차단부(예를 들면, 릴레이 회로)(231)에 차단 신호를 인가함으로써 상기 모터 구동부(230)에 인가되는 전원을 차단할 수도 있다.

따라서, 상기 로터리 엔코더(250) 또는 상기 선형 엔코더(280)는, 상기 모터 구동부(230)가 비정상적으로 동작하거나 외력에 의해 제어봉(270)이 과속되는 현상이 발생할 때, 상기 모터 구동부(230)에 인가되는 전원을 차단함으로써 제어봉 과다주입 시간을 전기적, 기계적으로 최소화할 수 있다.

한편, 상기 제어부(210)의 출력 값, 상기 모터제어용 펄스 발생기(220)의 출력 값, 상기 모터 구동부(230)의 출력 값 등을 검출함으로써, 상기 제어부(210)의 출력 오작동, 상기 모터제어용 펄스 발생기(220)의 출력 오작동, 상기 모터 구동부(230)의 출력 오작동, 외력 등을 즉각적으로 판단할 수도 있다. 따라서, 즉각적인 사고 원인 판독에 의해 원자로의 보수 시간 단축 및 재발 방지 대책 수립이 용이하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 원자로의 제어봉 제어 장치 및 그 방법은, 제어봉의 최대 속도 제한치를 초과하는 속도 값이 발생하면 그 속도 값을 차단함으로써, 제어봉 과속 운동에 의한 반응도 과다 주입을 방지할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 원자로의 제어봉 제어 장치 및 그 방법은, 상기 제어부(210)의 출력 값, 상기 모터제어용 펄스 발생기(220)의 출력 값, 상기 모터 구동부(230)의 출력 값 등을 검출함으로써, 상기 제어부(210)의 출력 오작동, 상기 모터제어용 펄스 발생기(220)의 출력 오작동, 상기 모터 구동부(230)의 오작동, 외력 등을 즉각적으로 판단할 수도 있다. 따라서, 즉각적인 사고 원인 판독에 의해 원자로의 보수 시간 단축 및 재발 방지 대책 수립이 용이하다.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

210: 제어부 210: 모터제어용 펄스 발생기
230: 모터 구동부 240: 모터
250: 로터리 엔코더 260: 기어부
270: 제어봉 280: 선형 엔코더

Claims

원자로의 제어봉의 최대 속도 제한치 이하의 속도에 대응하는 데이터를 출력 값으로서 발생하는 제어부와;
상기 출력 값에 대응하는 펄스를 발생하고, 상기 펄스를 케이블을 통해 출력하는 모터제어용 펄스 발생기와;
상기 펄스를 근거로 모터 구동을 위한 위상 신호를 발생하는 모터 구동부와;
상기 위상 신호를 근거로 상기 제어봉에 연결된 기어부에 회전력을 전달함으로써 상기 제어봉을 구동시키는 모터를 포함하며, 상기 제어부는 상기 모터제어용 펄스 발생기에 출력될 출력 값을 검출하고, 상기 출력 값이 상기 최대 속도 제한치를 초과하는 출력 값일 때 상기 최대 속도 제한치를 초과하는 출력 값 대신에 상기 최대 속도 제한치에 대응하는 출력값을 상기 모터제어용 펄스 발생기에 출력하며,
상기 모터제어용 펄스 발생기는 상기 펄스가 상기 최대 속도 제한치를 초과하는 펄스일 때, 상기 최대 속도 제한치를 초과하는 펄스를 차단하는 제1 차단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로의 제어봉 제어 장치.
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제1항에 있어서,
상기 모터의 회전 속도를 감지하는 로터리 엔코더를 더 포함하며, 상기 로터리 엔코더는 상기 모터의 회전 속도가 기준 값 이상이면 상기 모터 구동부에 인가되는 전원을 차단하는 제2 차단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로의 제어봉 제어 장치.
제3항에 있어서,
상기 제어봉의 선형 위치 정보를 검출하고, 상기 검출한 선형 위치 정보를 근거로 상기 제어봉의 속도를 계산하고, 상기 계산한 속도가 기준 값 이상이면 상기 모터 구동부에 인가되는 전원을 차단하는 선형 엔코더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로의 제어봉 제어 장치.
제4항에 있어서, 상기 선형 엔코더는,
상기 모터 구동부와 상기 전원 사이에 연결된 상기 제2 차단부에 차단 신호를 인가함으로써 상기 모터 구동부에 인가되는 전원을 차단하는 것을 특징으로 하는 원자로의 제어봉 제어 장치.
원자로의 제어봉의 최대 속도 제한치 이하의 속도에 대응하는 출력 값을 발생하는 단계와;
상기 출력 값을 검출하고, 상기 출력 값이 상기 최대 속도 제한치를 초과하는 출력 값일 때 상기 최대 속도 제한치를 초과하는 출력 값 대신에 상기 최대 속도 제한치에 대응하는 출력 값을 출력하는 단계와;
상기 출력 값에 대응하는 펄스를 발생하는 단계와;
상기 펄스를 근거로 모터 구동을 위한 위상 신호를 발생하는 단계와;
상기 위상 신호를 근거로 상기 제어봉에 연결된 기어부에 회전력을 전달함으로써 상기 제어봉을 구동시키는 단계와;
상기 펄스가 상기 최대 속도 제한치를 초과하는 펄스일 때 상기 최대 속도 제한치를 초과하는 펄스를 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로의 제어봉 제어 방법.
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제6항에 있어서,
상기 모터의 회전 속도를 감지하는 단계와;
상기 모터의 회전 속도가 기준 값 이상이면 상기 모터에 인가되는 전원을 차단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로의 제어봉 제어 방법.
제8항에 있어서,
상기 제어봉의 선형 위치 정보를 검출하는 단계와;
상기 검출한 선형 위치 정보를 근거로 상기 제어봉의 속도를 계산하는 단계와;
상기 계산한 속도가 기준 값 이상이면 상기 모터 구동부에 인가되는 전원을 차단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로의 제어봉 제어 방법.