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技術 制御棒駆動制御装置

出願人 株式会社東芝
発明者 国吉俊治
出願日 1994年12月15日 (25年3ヶ月経過) 出願番号 1994-332935
公開日 1996年6月25日 (23年9ヶ月経過) 公開番号 1996-166483
状態 特許登録済
技術分野 原子炉の制御
主要キーワード モータ駆動指令信号 駆動制御情報 引抜位置 モータ駆動指令 統括制御装置 目標位置指令 代表位置 位置指令信号
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (20)

構成

全制御棒統括制御装置1に対してn個の制御棒をmグループに分けたm個位置制御装置3−1〜3−mがそれぞれ接続され、さらに、m個の選択器20−1〜20−mが接続され、これらに対応してn個のモータ駆動装置10−1〜10−nがそれぞれ接続されている。原子炉100には、n個の制御棒ユニット50−1〜50−nが配置され、これらの制御棒ユニット50−1〜50−nを駆動するモータ51−1〜51−nと位置検出器52−1〜52−nとが設けられている。

効果

設置スペースの大幅な縮小化と経済的な制御棒駆動制御装置とする。

概要

背景

原子炉では、その出力を調整するために約200本近い制御棒を配置し、制御棒を適切な位置に制御することにより反応度の制御をする。そして、原子炉に何らかの異常が発生した場合には、制御棒を急速全挿入位置として原子炉を緊急に停止させる。

この制御棒の位置制御は、制御棒駆動制御装置によって行われる。通常運転時には、過度の反応が原子炉に印加されないように、制御棒は比較的ゆっくりした駆動速度で、かつ、安定した位置精度で制御する必要がある。

ここで、上記した従来の制御棒駆動制御装置を図17に示す系統図を参照して説明する。

図示する如く、全制御棒統括制御装置1に対してn個の位置制御装置2−1〜2−nがそれぞれ接続され、これらに対応してn個のモータ駆動装置10−1〜10−nがそれぞれ接続されている。

原子炉100には、n個の制御棒ユニット50−1〜50−nが配置され、これらの制御棒ユニット50−1〜50−nを駆動するモータ51−1〜51−nと位置検出器52−1〜52−nとが設けられている。なお、制御棒ユニット50−1〜50−nは、ステッピングモータ回転運動上下運動に変換する駆動機構と制御棒等からなっている。

全制御棒統括制御装置1では、予め定められた手順に従って制御棒ユニット50−1〜50−nについて引抜または挿入と目標位置とを含む目標位置指令信号が作成されて順次出力される。

位置制御装置2−1〜2−nは、図18に示すように構成され、まず、全制御棒統括制御装置1からの目標位置指令信号と位置検出信号とが比較手段2aへ入力され、比較手段2aによる比較結果信号がモータ駆動指令作成手段2bへ出力される。比較結果信号がモータ駆動指令作成手段2bへ入力されると、引抜または挿入と駆動量とからなるモータ駆動指令信号が作成され出力される。

モータ駆動装置10−1〜10−nでは、モータ駆動指令信号が入力すると、対応するモータ51−1〜51−nへ駆動電源を出力する。

これによって、ステッピングモータ等のモータ51−1〜51−nが駆動され、モータ回転軸連動する制御棒ユニット50−1〜50−nを動作させ制御棒を上下させる。このとき、位置検出器52−1〜52−nにより位置検出信号が全制御棒統括制御装置1へ入力され、制御棒ユニット50−1〜50−nについて対象の制御棒の駆動が終了したか否かが判定される。

このようにして、全制御棒統括制御装置1からの目標位置指令信号が順次位置制御装置2−1〜2−nへ出力され、制御棒ユニット50−1〜50−nの制御棒の位置制御がされる。

なお、図18に示す位置制御装置2−1〜2−nの代わりに、図19に示すように、偏差検出手段2cとモータ駆動指令作成手段2dとにより構成される場合もある。

概要

全制御棒統括制御装置1に対してn個の制御棒をmグループに分けたm個の位置制御装置3−1〜3−mがそれぞれ接続され、さらに、m個の選択器20−1〜20−mが接続され、これらに対応してn個のモータ駆動装置10−1〜10−nがそれぞれ接続されている。原子炉100には、n個の制御棒ユニット50−1〜50−nが配置され、これらの制御棒ユニット50−1〜50−nを駆動するモータ51−1〜51−nと位置検出器52−1〜52−nとが設けられている。

設置スペースの大幅な縮小化と経済的な制御棒駆動制御装置とする。

目的

そこで、本発明は設置スペースの縮小と経済的な制御棒駆動制御装置を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

原子炉の出力を調整するためにn個の制御棒のそれぞれを駆動するn個のモータとそれぞれの制御棒の位置検出信号を出力する位置検出器とを有するn個の駆動装置と、予め定められた手順に従って前記n個の制御棒について引抜または挿入と目標位置とを目標位置指令信号として生成して順次出力する全制御棒統括制御装置と、前記n個の制御棒をm個グループに分けてグループ毎に配置され、前記制御棒の位置検出信号を取込み前記目標位置指令信号が入力すると制御棒番号に対応する制御棒の位置検出信号を選択すると共に、選択信号を出力する駆動制御棒選択手段と前記目標位置指令信号と選択された位置検出信号とを比較して比較結果を出力する比較手段と前記比較結果から引抜または挿入と駆動量とからなるモータ駆動指令信号を作成するモータ駆動指令作成手段とを有するm個の位置制御装置と、これらm個の位置制御装置に対応してグループ毎に配置され、前記選択信号によって前記モータ駆動指令信号を切替えて出力するm個の選択器と、これらm個の選択器に対応してグループ毎に配置され、前記選択器から入力するモータ駆動指令信号によって対応する前記駆動装置のグループの対応するモータを駆動するモータ駆動装置とを設けることを特徴とする制御棒駆動制御装置

請求項2

原子炉の出力を調整するためにn個の制御棒のそれぞれを駆動するn個のモータとそれぞれの制御棒の位置検出信号を出力する位置検出器とを有するn個の駆動装置と、予め定められた手順に従って前記n個の制御棒について引抜または挿入と目標位置とを目標位置指令信号として生成して順次出力する全制御棒統括制御装置と、前記n個の制御棒をm個のグループに分けてグループ毎に配置され、前記制御棒の位置検出信号を取込み前記目標位置指令信号が入力すると制御棒番号に対応する制御棒の位置検出信号を選択すると共に、選択信号を出力する駆動制御棒選択手段と前記目標位置指令信号と選択された位置検出信号とを比較して比較結果を出力する比較手段と前記比較結果から引抜または挿入と駆動量とからなるモータ駆動指令信号を作成するモータ駆動指令作成手段とを有するm個の位置制御装置と、これらm個の位置制御装置に対応してグループ毎に配置され、前記位置制御装置から入力するモータ駆動指令信号によってモータを駆動する駆動電源を出力するm個のモータ駆動装置と、これらm個のモータ駆動装置に対応してグループ毎に配置され、前記選択信号によって前記モータ駆動装置からの駆動電源を切替えてモータへ供給するm個の選択器とを設けることを特徴とする制御棒駆動制御装置。

請求項3

原子炉の出力を調整するためにn個の制御棒のそれぞれを駆動するモータとそれぞれの制御棒の位置検出信号を出力する位置検出器とを有するn個の駆動装置と、前記n個の制御棒を予めm個のグループに分けてグループ毎に引抜または挿入と目標位置とを代表目位置指令信号として生成して順次出力する全制御棒統括制御装置と、前記グループ毎に配置され、前記グループに対応する前記制御棒の位置検出信号を取込みこれら位置検出信号の平均値あるいは最挿入位置若しくは最引抜位置代表位置検出信号とする制御棒位置選択手段と前記代表位置検出信号と前記代表目標位置指令信号とを比較して比較結果を出力する比較手段と前記比較結果から引抜または挿入と駆動量とからなる代表モータ駆動指令信号を作成するモータ駆動指令作成手段とを有するm個の位置制御装置と、これらm個の位置制御装置に対応してグループ毎に配置され、前記代表モータ駆動指令信号によって対応する前記駆動装置のグループのモータを駆動する駆動電源を出力するモータ駆動装置とを設けることを特徴とする制御棒駆動制御装置。

請求項4

前記モータ駆動装置は、グループ毎に対応して設け、1個のモータ駆動装置がそのグループのモータを同じ駆動電源によって駆動させることを特徴とする請求項3記載の制御棒駆動制御装置。

請求項5

原子炉の出力を調整するためにn個の制御棒のそれぞれを駆動するモータとそれぞれの制御棒の位置検出信号を出力する位置検出器とを有するn個の駆動装置と、予め定められた手順に従って前記n個の制御棒について引抜または挿入と目標位置とを目標位置指令信号として生成して順次出力する全制御棒統括制御装置と、前記制御棒をm個のグループに分けてグループ毎に配置され、前記制御棒の位置検出信号を取込み前記目標位置指令信号が入力すると前記目標位置指令信号と前記目標位置指令信号とを比較して比較結果を出力する比較手段と前記比較結果から引抜または挿入と駆動量とからなるモータ駆動指令信号を作成するモータ駆動指令作成手段とをそれぞれのグループの制御棒の個数に対応して有するm個の位置制御装置と、これらm個の位置制御装置に対応して配置され、前記位置制御装置から入力するモータ駆動指令信号によって対応する前記駆動装置のモータを駆動する駆動電源を供給するモータ駆動装置とを設けることを特徴とする制御棒駆動制御装置。

請求項6

前記m個のグループ毎に配置されるそれぞれの位置制御装置を同一構成の二つの位置制御装置により二重化したことを特徴とする請求項1乃至請求項5記載のいずれかの制御棒駆動制御装置。

技術分野

0001

本発明は、原子炉制御棒モータ駆動によって位置制御する制御棒駆動制御装置に関する。

背景技術

0002

原子炉では、その出力を調整するために約200本近い制御棒を配置し、制御棒を適切な位置に制御することにより反応度の制御をする。そして、原子炉に何らかの異常が発生した場合には、制御棒を急速全挿入位置として原子炉を緊急に停止させる。

0003

この制御棒の位置制御は、制御棒駆動制御装置によって行われる。通常運転時には、過度の反応が原子炉に印加されないように、制御棒は比較的ゆっくりした駆動速度で、かつ、安定した位置精度で制御する必要がある。

0004

ここで、上記した従来の制御棒駆動制御装置を図17に示す系統図を参照して説明する。

0005

図示する如く、全制御棒統括制御装置1に対してn個の位置制御装置2−1〜2−nがそれぞれ接続され、これらに対応してn個のモータ駆動装置10−1〜10−nがそれぞれ接続されている。

0006

原子炉100には、n個の制御棒ユニット50−1〜50−nが配置され、これらの制御棒ユニット50−1〜50−nを駆動するモータ51−1〜51−nと位置検出器52−1〜52−nとが設けられている。なお、制御棒ユニット50−1〜50−nは、ステッピングモータ回転運動上下運動に変換する駆動機構と制御棒等からなっている。

0007

全制御棒統括制御装置1では、予め定められた手順に従って制御棒ユニット50−1〜50−nについて引抜または挿入と目標位置とを含む目標位置指令信号が作成されて順次出力される。

0008

位置制御装置2−1〜2−nは、図18に示すように構成され、まず、全制御棒統括制御装置1からの目標位置指令信号と位置検出信号とが比較手段2aへ入力され、比較手段2aによる比較結果信号がモータ駆動指令作成手段2bへ出力される。比較結果信号がモータ駆動指令作成手段2bへ入力されると、引抜または挿入と駆動量とからなるモータ駆動指令信号が作成され出力される。

0009

モータ駆動装置10−1〜10−nでは、モータ駆動指令信号が入力すると、対応するモータ51−1〜51−nへ駆動電源を出力する。

0010

これによって、ステッピングモータ等のモータ51−1〜51−nが駆動され、モータ回転軸連動する制御棒ユニット50−1〜50−nを動作させ制御棒を上下させる。このとき、位置検出器52−1〜52−nにより位置検出信号が全制御棒統括制御装置1へ入力され、制御棒ユニット50−1〜50−nについて対象の制御棒の駆動が終了したか否かが判定される。

0011

このようにして、全制御棒統括制御装置1からの目標位置指令信号が順次位置制御装置2−1〜2−nへ出力され、制御棒ユニット50−1〜50−nの制御棒の位置制御がされる。

0012

なお、図18に示す位置制御装置2−1〜2−nの代わりに、図19に示すように、偏差検出手段2cとモータ駆動指令作成手段2dとにより構成される場合もある。

発明が解決しようとする課題

0013

しかしながら、図17に示す従来の制御棒駆動制御装置は、n個の制御棒ユニット50−1〜50−nに対してn個の位置制御装置2−1〜2−nとn個のモータ駆動装置10−1〜10−nとが必要であり、広い設置スペースを要し、また、製作のためにも不経済であるという問題がある。

0014

例えば、ある原子炉100の制御棒ユニット50−1〜50−nは、205本であり、これと同様の制御棒駆動制御装置を製作すると、位置制御装置2−1〜2−nが205個、さらに、モータ駆動装置10−1〜10−nが205個必要となる。このため広い設置スペースを要し、不経済な構成となっていた。

0015

そこで、本発明は設置スペースの縮小と経済的な制御棒駆動制御装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0016

請求項1の発明は、原子炉の出力を調整するためにn個の制御棒のそれぞれを駆動するn個のモータとそれぞれの制御棒の位置検出信号を出力する位置検出器とを有するn個の駆動装置と、予め定められた手順に従ってn個の制御棒について引抜または挿入と目標位置とを目標位置指令信号として生成して順次出力する全制御棒統括制御装置と、n個の制御棒をm個グループに分けてグループ毎に配置され、制御棒の位置検出信号を取込み目標位置指令信号が入力すると制御棒番号に対応する制御棒の位置検出信号を選択すると共に、選択信号を出力する駆動制御棒選択手段と目標位置指令信号と選択された位置検出信号とを比較して比較結果を出力する比較手段と比較結果から引抜または挿入と駆動量とからなるモータ駆動指令信号を作成するモータ駆動指令作成手段とを有するm個の位置制御装置と、これらm個の位置制御装置に対応してグループ毎に配置され、選択信号によってモータ駆動指令信号を切替えて出力するm個の選択器と、これらm個の選択器に対応してグループ毎に配置され、選択器から入力するモータ駆動指令信号によって対応する駆動装置のグループの対応するモータを駆動するモータ駆動装置とを設けるようにしたものである。

0017

請求項2の発明は、原子炉の出力を調整するためにn個の制御棒のそれぞれを駆動するn個のモータとそれぞれの制御棒の位置検出信号を出力する位置検出器とを有するn個の駆動装置と、予め定められた手順に従ってn個の制御棒について引抜または挿入と目標位置とを目標位置指令信号として生成して順次出力する全制御棒統括制御装置と、n個の制御棒をm個のグループに分けてグループ毎に配置され、制御棒の位置検出信号を取込み目標位置指令信号が入力すると制御棒番号に対応する制御棒の位置検出信号を選択すると共に、選択信号を出力する駆動制御棒選択手段と目標位置指令信号と選択された位置検出信号とを比較して比較結果を出力する比較手段と比較結果から引抜または挿入と駆動量とからなるモータ駆動指令信号を作成するモータ駆動指令作成手段とを有するm個の位置制御装置と、これらm個の位置制御装置に対応してグループ毎に配置され、位置制御装置から入力するモータ駆動指令信号によってモータを駆動する駆動電源を出力するm個のモータ駆動装置と、これらm個のモータ駆動装置に対応してグループ毎に配置され、選択信号によってモータ駆動装置からの駆動電源を切替えてモータへ供給するm個の選択器とを設けるようにしたものである。

0018

請求項3の発明は、原子炉の出力を調整するためにn個の制御棒のそれぞれを駆動するモータとそれぞれの制御棒の位置検出信号を出力する位置検出器とを有するn個の駆動装置と、n個の制御棒を予めm個のグループに分けてグループ毎に引抜または挿入と目標位置とを代表目位置指令信号として生成して順次出力する全制御棒統括制御装置と、グループ毎に配置され、グループに対応する制御棒の位置検出信号を取込みこれら位置検出信号の平均値あるいは最挿入位置若しくは最引抜位置代表位置検出信号とする制御棒位置選択手段と代表位置検出信号と代表目標位置指令信号とを比較して比較結果を出力する比較手段と比較結果から引抜または挿入と駆動量とからなる代表モータ駆動指令信号を作成するモータ駆動指令作成手段とを有するm個の位置制御装置と、これらm個の位置制御装置に対応してグループ毎に配置され、代表モータ駆動指令信号によって対応する駆動装置のグループのモータを駆動する駆動電源を出力するモータ駆動装置とを設けるようにしたものである。

0019

請求項4の発明は、請求項3記載の制御棒駆動制御装置において、モータ駆動装置は、グループ毎に対応して設け、1個のモータ駆動装置がそのグループのモータを同じ駆動電源によって駆動させるようにしたものである。

0020

請求項5の発明は、原子炉の出力を調整するためにn個の制御棒のそれぞれを駆動するモータとそれぞれの制御棒の位置検出信号を出力する位置検出器とを有するn個の駆動装置と、予め定められた手順に従ってn個の制御棒について引抜または挿入と目標位置とを目標位置指令信号として生成して順次出力する全制御棒統括制御装置と、制御棒をm個のグループに分けてグループ毎に配置され、制御棒の位置検出信号を取込み目標位置指令信号が入力すると目標位置指令信号と目標位置指令信号とを比較して比較結果を出力する比較手段と比較結果から引抜または挿入と駆動量とからなるモータ駆動指令信号を作成するモータ駆動指令作成手段とをそれぞれのグループの制御棒の個数に対応して有するm個の位置制御装置と、これらm個の位置制御装置に対応して配置され、位置制御装置から入力するモータ駆動指令信号によって対応する駆動装置のモータを駆動する駆動電源を供給するモータ駆動装置とを設けるようにしたものである。

0021

請求項6の発明は、請求項1乃至請求項5記載のいずれかの制御棒駆動制御装置において、m個のグループ毎に配置されるそれぞれの位置制御装置を同一構成の二つの位置制御装置により二重化するようにしたことである。

0022

請求項1の制御棒駆動制御装置によれば、n個の制御棒をmグループに分けてグループ毎に位置制御装置と選択器とをそれぞれ設け、グループ内のモータを駆動させるモータ駆動装置とを設け、さらに、1個の位置制御装置内は駆動制御棒選択手段と比較手段とモータ駆動指令作成手段とから構成するようにした。これにより、従来のn個の位置制御装置に対してm個の位置制御装置で済み、1個の位置制御装置の内部も簡略化され、設置スペースの大幅な縮小化が図られ、経済的な制御棒駆動制御装置となる。

0023

請求項2の制御棒駆動制御装置によれば、n個の制御棒をmグループに分けてグループ毎に位置制御装置とモータ駆動装置と選択器とを設けるようにした。これにより、従来n個の位置制御装置とn個のモータ駆動装置とを要したのに対して、m個の位置制御装置とm個のモータ駆動装置とm個の選択器とで済み、設置スペースの大幅な縮小化が図られ、経済的な制御棒駆動制御装置とすることができる。

0024

請求項3の制御棒駆動制御装置によれば、n個の制御棒をmグループに分け、グループ毎にグループを代表する代表目標位置指令信号が全制御棒統括制御装置により生成され順次出力される。そして、位置制御装置がグループ毎に設けられるため全部でm個で済み、従来のn個に対して大幅に設置スペースの縮小化が図られ、経済的な制御棒駆動制御装置とすることができる。

0025

請求項4の制御棒駆動制御装置によれば、m個の位置制御装置とm個のモータ駆動装置で済むため大幅に設置スペースの縮小化が図られ、経済的な制御棒駆動制御装置とすることができる。

0026

請求項5の制御棒駆動制御装置によれば、mグループ毎に位置制御装置を設け、1個の位置制御装置は、グループの制御棒の個数に応じた比較手段とモータ駆動指令作成手段とを収納するようにした。これによって、m個の位置制御装置で済み、従来のn個の位置制御装置に比べて大幅な設置スペースの縮小化が図られ、さらに、経済的な制御棒駆動制御装置とすることができる。

0027

請求項6の制御棒駆動制御装置によれば、m個のグループ毎に同一構成の位置制御装置として二重化したから位置制御装置が従来の2n個から2m個で済み、大幅な設置スペースの縮小化と経済的な制御棒駆動制御装置とすることができ、しかも信頼性を向上させることができる。

0028

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。

0029

図1は、本発明の第1実施例を示す制御棒駆動制御装置の全体構成図である。

0030

図示する如く、第1実施例は全制御棒統括制御装置1に対してm個の位置制御装置3−1〜3−mがそれぞれ接続され、さらに、m個選択器20−1〜20−mが接続され、これらに対応してn個のモータ駆動装置10−1〜10−nがそれぞれ接続されている。

0031

原子炉100には、n個の制御棒ユニット50−1〜50−nが配置され、これらの制御棒ユニット50−1〜50−nを駆動するモータ51−1〜51−nと位置検出器52−1〜52−nとが設けられている。

0032

そして、従来技術を示す図17と異なる主な点は、従来のn個の位置制御装置2−1〜2−nをmグループに分けてm個の位置制御装置3−1〜3−mとし、位置制御装置3−1〜3−mの個数を減少したことである。

0033

全制御棒統括制御装置1は、図2に示すように、操作パネル1aと制御棒駆動指令作成手段1bと制御棒位置選択手段1cと駆動制御棒選択指令作成手段1dと目標位置指令更新手段1eとから構成されている。

0034

ここで、操作パネル1aは、オペレータが駆動する制御棒番号を駆動制御棒情報として入力し、制御棒番号に対応する駆動量を駆動量情報信号として入力するものである。制御棒駆動指令作成手段1bは、操作パネル1aから入力された駆動量情報信号と駆動制御棒選択指令作成手段1dにより選択された位置検出信号とから制御棒番号と引抜または挿入と目標位置からなる目標位置指令信号を作成するものである。

0035

制御棒位置選択手段1cは、位置検出器52−1〜52−nから出力される位置検出信号a1〜anを取込み、駆動制御棒選択指令作成手段1dからの選択指令信号によって1つを選択して制御棒駆動指令作成手段1bへ出力するものである。

0036

駆動制御棒選択指令作成手段1dは、駆動制御情報を入力して駆動対象の制御棒番号を選択して選択信号を制御棒位置選択手段1cと目標位置指令更新手段1eとへ出力するものである。目標位置指令更新手段1eは、駆動制御棒選択指令作成手段1dから選択信号を取込み、さらに、制御棒駆動指令作成手段1bから目標位置指令信号を取込んで制御棒番号に対応する目標位置指令信号を更新して出力するものである。

0037

次に、位置制御装置3−1〜3−mは、n個の制御棒ユニット50−1〜50−nをm個のグループに分けて、位置制御装置3−1はi個の制御棒ユニット50−1〜50−iを対象とする。例えば、制御棒が205本あれば、1つのグループがi=8本を対象としてm=26グループ、つまり、26個の位置制御装置3−1〜3−mを設けている。

0038

上記位置制御装置3−1〜3−mの1つである位置制御装置3−1について図3を参照して説明すると、位置制御装置3−1は、駆動制御棒選択手段3aと比較手段3bとモータ駆動指令作成手段3cとからなっている。

0039

まず、駆動制御棒選択手段3aには、全制御棒統括制御装置1からの目標位置指令信号b1〜biと位置検出器52−1〜52−iから位置検出信号a1〜aiとが入力されて目標位置指令信号に含まれる制御棒番号に対応する位置検出信号が選択され、その制御棒番号の位置検出信号と目標位置指令信号とが比較手段3bへ出力されると共に、選択信号が出力される。

0040

比較手段3bでは、位置検出信号と目標位置指令信号とが比較され、駆動量が決定され、比較結果信号としてモータ駆動指令作成手段3cへ出力される。比較結果信号がモータ駆動指令作成手段3cへ入力すると、モータ駆動指令作成手段3cにより制御棒番号と引抜または挿入と駆動量からなるモータ駆動指令信号が作成されて出力される。

0041

このとき、選択器20−1では、選択信号により制御棒番号に対応するモータ駆動装置10−1〜10−iが選択されるように切替えられモータ駆動指令信号c1〜ciが出力される。

0042

次に、モータ駆動装置10−1〜10−nは、n個からなり、m個の選択器20−1〜20−mに対応してそれぞれ接続され、図4に示すように、モータ駆動装置10−1では、インバータ制御回路10aとインバータ主回路10bからなっている。

0043

上記構成のモータ駆動装置10−1〜10−nへモータ駆動指令信号が入力されると、対応するモータ51−1〜51−nを駆動するように電源が供給される。

0044

これによって、ステッピングモータ等のモータ51−1〜51−nが駆動され、モータ回転軸に連動する制御棒を上下させる。このとき、位置検出器52−1〜52−nにより位置検出信号が全制御棒統括制御装置1へ入力されて、制御棒ユニット50−1〜50−nについて制御棒の駆動が終了したか否かが判定される。

0045

このようにして、全制御棒統括制御装置1からの目標位置指令信号が位置制御装置2−1〜2−nへ出力され、制御棒ユニット50−1〜50−nの制御棒の位置制御がされる。

0046

このように第1実施例によれば、従来のn個の位置制御装置2−1〜2−nに対してグループ化してm個の位置制御装置3−1〜3−mとしたため大幅に設置スペースの縮小が図られる。また、1個の位置制御装置自体も1系統で簡略化された構成となっている。例えば、制御棒が205本とすれば、従来205個の位置制御装置が必要であったが、第1実施例のように8本を1つのグループとしてまとめると、26グループの26個で済み1/8の個数となり、経済的な制御棒駆動制御装置を実現できる。

0047

なお、第1実施例の他の実施例として図5に示すように実施できる。

0048

図5では、図1の第1実施例のモータ駆動装置10−1〜10−nの代わりに、インバータ制御回路11−1〜11−mを選択器20−1〜20−mの入力側に配置し、インバータ主回路12−1〜12−nを選択器20−1〜20−mの出力側に配置したものである。

0049

インバータ制御回路11−1は、図6に示すようにモータ駆動指令信号を入力し、モータ駆動/停止等の駆動パターン指令を出力する駆動パターン作成部11aと、駆動パターンを入力しPWM信号を出力するPWM制御部11bと、PWM信号によりベースドライブ信号を作成するベースドライブ信号作成部11cから構成される。なお、図6ではPWM方式で説明したがPAM方式でもよい。

0050

また、インバータ主回路12−1は交流直流変換部12aと直流交流変換部12bから構成され、ベースドライブ信号作成部11cから出力されたベースドライブ信号により直流/交流変換部12bに設置されたトランジスタ等のスイッチング素子をON/OFFさせることにより、モータ51−1〜51−iを駆動する。なお、ベースドライブ信号作成部11cはインバータ主回路12−2内に設置してもよい。

0051

この構成により、インバータ制御回路11−1〜11−mは、例えば、制御棒205本としてm=26個で済むから第1実施例よりさらに設置スペースの縮小が図れる。

0052

また、第1実施例の他の実施例として図7に示すように実施できる。

0053

図7に示す実施例は、モータ駆動装置13−1〜13−mを選択器20−1〜20−mの入力側へ配置したものである。具体的には、図8に示すように、第1実施例で説明した位置制御装置3−1と選択器20−1との間にモータ駆動装置13−1を配置している。これにより、位置制御装置3−1から出力されるモータ駆動指令信号がモータ駆動装置13−1へ入力して供給電源が作られ、選択器20−1によって切替えられて対象とするモータ51−1〜51−iへ供給される。

0054

この構成によれば、図1の第1実施例では、モータ駆動装置10−1〜10−n、つまり、n個、例えば、制御棒205本として205個が必要であるのに対して図7に示す実施例では、モータ駆動装置13−1〜13−mがm個、26個で済み、図1の第1実施例に比べ、さらに、設置スペースを縮小することができる。

0055

次に、本発明の第2実施例を図9を参照して説明する。

0056

図示する如く、第2実施例は、全制御棒統括制御装置1Aにm個の位置制御装置4−1〜4−mがそれぞれ接続され、これらに対応してn個のモータ駆動装置10−1〜10−nがそれぞれ接続されている。

0057

原子炉100には、n個の制御棒ユニット50−1〜50−nが配置され、これらの制御棒ユニット50−1〜50−nを駆動するモータ51−1〜51−nと位置検出器52−1〜52−nとが設けられている。

0058

図9が従来例を示す図17と異なる点は、全制御棒統括制御装置1の構成を異にし、全制御棒統括制御装置1Aは、n個の制御棒を予めmグループに分けてグループ毎に引抜または挿入と目標位置とを代表目標位置指令信号として出力するように構成している。

0059

また、従来のn個の位置制御装置2−1〜2−nに対してmグループに対応するm個の位置制御装置4−1〜4−mとし、位置制御装置4−1〜4−mの個数を減少させたことである。

0060

全制御棒統括制御装置1Aは、図2に示すとほぼ同様に、操作パネル1aと制御棒駆動指令作成手段1bと制御棒位置選択手段1cと駆動制御棒選択指令作成手段1dと目標位置指令更新手段1eとから構成されている。

0061

但し、全制御棒統括制御装置1Aは、例えば、制御棒が205本であれば、これを1グループにつき8本の制御棒として26グループに分けて、グループ毎に代表目標位置指令信号が順次出力されるようになっている。

0062

次に、位置制御装置4−1〜4−mは、mグループに対応して最初の位置制御装置3−1はi個の制御棒ユニット50−1〜50−iを対象とする。同様にして26個の位置制御装置4−1〜4−mを設けている。

0063

上記位置制御装置4−1〜4−mの1つである位置制御装置4−1について図10を参照して説明すると、位置制御装置4−1は、駆動制御棒選択手段4aと比較手段4bとモータ駆動指令作成手段4cとからなっている。

0064

まず、駆動制御棒選択手段4aには、位置検出器52−1〜52−iから位置検出信号a1〜aiが入力される。駆動制御棒選択手段4aでは、最も挿入されている制御棒位置あるいは最も引抜かれている制御棒位置若しくは制御棒の平均値を代表位置検出信号として出力する。

0065

比較手段4bでは、代表位置検出信号と代表目標位置指令信号とが比較され、駆動量が決定され、比較結果信号としてモータ駆動指令作成手段4cへ出力される。比較結果信号がモータ駆動指令作成手段4cへ入力すると、モータ駆動指令作成手段4cにより制御棒番号と引抜または挿入と駆動量からなるモータ駆動指令信号ciが作成されて出力される。

0066

次に、モータ駆動装置10−1〜10−nは、n個からなり、インバータ制御回路10aとインバータ主回路10bからなっており、モータ駆動装置10−1〜10−nへモータ駆動指令信号が入力されると、対応するモータ51−1〜51−nを駆動するように電源が供給される。

0067

これによって、ステッピングモータ等のモータ51−1〜51−nが駆動され、モータ回転軸に連動する制御棒を上下させる。このとき、位置検出器52−1〜52−nにより位置検出信号が全制御棒統括制御装置1へ入力される。

0068

このようにして全制御棒統括制御装置1からの順次代表目標位置指令信号が位置制御装置4−1〜4−nへ出力され、制御棒ユニット50−1〜50−nの制御棒の位置制御がされる。

0069

このように、第2実施例によれば、従来のn個の位置制御装置2−1〜2−nに対してグループ化してm個の位置制御装置4−1〜4−mとしたため大幅に設置スペースの縮小が図られ、また、1個の位置制御装置自体の回路構成も簡略化され、1個の位置制御装置自体も小型とすることができる。例えば、制御棒が205本とすれば、従来205個の位置制御装置が必要であったが、第2実施例のように8本を1つのグループにすれば、26グループの26個で、1/8の個数となり、経済的な制御棒駆動制御装置を実現できる。

0070

なお、第2実施例の他の実施例として図11に示すように実施できる。

0071

図11では、図9の第2実施例のモータ駆動装置10−1〜10−nの代わりに、インバータ制御回路11−1〜11−mを位置制御装置4−1〜4−m毎に1個づつ設け、モータ51−1〜51−nに対応して、インバータ主回路12−1〜12−nを配置したものである。

0072

この構成によれば、インバータ制御回路11−1〜11−mがm個で済み、図9に示す第2実施例よりモータ駆動装置10−1〜10−nが減少する。これにより、さらに、第2実施例より設置スペースの縮小化が図れる。

0073

また、第2実施例は、図12に示すように実施できる。

0074

図12では、モータ駆動装置13−1〜13−mを位置制御装置4−1〜4−mの出力側に対応して配置して、1つのモータ駆動装置13−1〜13−mにより複数のモータ51−1〜51−nを駆動するようにしている。この構成によれば、m個のモータ駆動装置13−1〜13−mで済み、第2実施例より、さらに、設置スペースの縮小が図られ、また、経済的でもある。

0075

次に、本発明の第3実施例を図13を参照して説明する。

0076

図示する如く、第3実施例は全制御棒統括制御装置1に対してm個の位置制御装置5−1〜5−mがそれぞれ接続され、これらに対応してn個のモータ駆動装置10−1〜10−nがそれぞれ接続されている。

0077

原子炉100には、n個の制御棒ユニット50−1〜50−nが配置され、これらの制御棒ユニット50−1〜50−nを駆動するモータ51−1〜51−nと位置検出器52−1〜52−nとが設けられている。

0078

また、図13が従来技術を示す図17と異なる主な点は、従来のn個の位置制御装置2−1〜2−nをmグループに分けてm個の位置制御装置5−5〜3−mとし、位置制御装置5−1〜5−mの個数を減少したことである。

0079

全制御棒統括制御装置1は、図2に示すと同様の構成で、予め定められた手順に従ってn個の制御棒について引抜または挿入と目標位置とからなる目標位置指令信号を順次出力する。

0080

次に、位置制御装置5−1〜5−mは、n個の制御棒ユニット50−1〜50−nをm個のグループに分けて、位置制御装置5−1はi個の制御棒ユニット50−1〜50−iを対象とする。例えば、制御棒が205本あれば、1つのグループがi=8本を対象としてm=26グループ、つまり、26個の位置制御装置5−1〜5−mを設けている。

0081

上記位置制御装置5−1〜5−mの1つである位置制御装置5−1について図14を参照して説明すると、位置制御装置5−1は、i個からなる比較手段5aとモータ駆動指令作成手段5bとがそれぞれ個別に収納されている。

0082

まず、位置制御装置5−1には、全制御棒統括制御装置1からの目標位置指令信号b1〜biと位置検出器52−1〜52−iから位置検出信号a1〜aiとが制御棒番号に対応するそれぞれの比較手段5aへ入力される。それぞれの比較手段5aでは、位置検出信号と目標位置指令信号とが比較され、駆動量が決定され、比較結果信号としてモータ駆動指令作成手段5bへ出力される。比較結果信号がモータ駆動指令作成手段5bへ入力すると、モータ駆動指令作成手段5bにより制御棒番号と引抜または挿入と駆動量からなるモータ駆動指令信号ciが作成されて出力される。

0083

次に、モータ駆動装置10−1〜10−nへモータ駆動指令信号が入力されると、対応するモータ51−1〜51−nを駆動するように電源が供給される。

0084

これによって、ステッピングモータ等のモータ51−1〜51−nが駆動され、モータ回転軸に連動する制御棒を上下させる。このとき、位置検出器52−1〜52−nにより位置検出信号が全制御棒統括制御装置1へ入力される。

0085

このように第3実施例によれば、従来のn個の位置制御装置2−1〜2−nに対してグループ化して、グループ毎に位置制御機能をそのグループ内の数を有するようにした。これにより、位置制御装置5−1〜5−mがm個となり、大幅に設置スペースの縮小が図られる。例えば、制御棒が205本とすれば、従来205個の位置制御装置が必要であったが、第3実施例のように8本を1つのグループとする26グループの26個で済み、従来に比べ1/8の個数となり、経済的な制御棒駆動制御装置を実現できる。

0086

なお、第3実施例の他の実施例として図15に示すように実施できる。

0087

図15では、図13の第3実施例のn個のモータ駆動装置10−1〜10−nの代わりに、インバータ制御機能を有するm個のインバータ制御回路14−1〜14−mとインバータ主回路12−1〜12−nとを配置している。

0088

この構成によれば、インバータ制御回路14−1〜14−mがm個となるため、第3実施例よりさらに設置スペースの縮小が図られ、その上、経済的な制御棒駆動制御装置となる。

0089

なお、以上説明した制御棒駆動制御装置において、図16に示すように位置制御装置を二重化構成とすることができる。

0090

図16は、図1に示す第1実施例に適用した概略図で、同一構成の位置制御装置3−1Aと位置制御装置3−1Bとを設けている。そして、それぞれの位置制御装置3−1A,3−1Bへ目標位置指令信号と位置検出信号とを入力させ、モータ駆動指令信号Aとモータ駆動指令信号Bとの論理積成立によって対応するモータ駆動装置10−1を動作させるようにしている。

0091

この構成によれば、位置制御装置を従来の2n個から2m個として、減少させ、設置スペースの縮小化を図ると共に、経済的な制御棒駆動制御装置とすることができ、その上、信頼性を向上させることができる。

発明の効果

0092

以上説明したように請求項1の発明によれば、n個の制御棒をmグループに分けてグループ毎に位置制御装置と選択器とをそれぞれ設け、グループ内のモータを駆動させるモータ駆動装置とを設けるようにしたために従来のn個の位置制御装置に対してm個の位置制御装置で済み、1個の位置制御装置の内部も簡略化され、設置スペースの大幅な縮小化が図られ、経済的な制御棒駆動制御装置となる。

0093

請求項2の発明によれば、n個の制御棒をmグループに分けてグループ毎に位置制御装置とモータ駆動装置と選択器とを設けるようにしたために従来n個の位置制御装置とn個のモータ駆動装置とを要したのに対して、m個の位置制御装置とm個のモータ駆動装置とm個の選択器とで済み、設置スペースの大幅な縮小化が図られ、経済的な制御棒駆動制御装置とすることができる。

0094

請求項3の発明によれば、n個の制御棒をmグループに分け、グループ毎にグループを代表する代表目標位置指令信号とグループを代表する位置検出信号とによりグループの制御棒を制御するようにしたために位置制御装置が全部でm個で済み、従来のn個に対して大幅に設置スペースの縮小化が図られ、経済的な制御棒駆動制御装置とすることができる。

0095

請求項4の発明によれば、m個の位置制御装置とm個のモータ駆動装置で済むため大幅に設置スペースの縮小化が図られ、経済的な制御棒駆動制御装置とすることができる。

0096

請求項5の発明によれば、mグループ毎に位置制御装置を設け、1個の位置制御装置は、グループの制御棒の個数に応じた比較手段とモータ駆動指令作成手段とを収納するようにしたためにm個の位置制御装置で済み、従来のn個の位置制御装置に比べて大幅な設置スペースの縮小化が図られ、さらに、経済的な制御棒駆動制御装置とすることができる。

0097

請求項6の発明によれば、m個のグループ毎に同一構成の位置制御装置として二重化したから位置制御装置が従来の2n個から2m個で済み、大幅な設置スペースの縮小化と経済的な制御棒駆動制御装置とすることができ、しかも信頼性を向上させることができる。

図面の簡単な説明

0098

図1本発明の第1実施例を示す制御棒駆動制御装置の全体構成図である。
図2図1の制御棒駆動制御装置に備える全制御棒統括制御装置を示す構成図である。
図3図1の制御棒駆動制御装置に備える位置制御装置を示す構成図である。
図4図1の制御棒駆動制御装置に備えるモータ駆動装置を示す構成図である。
図5図1に備える制御棒駆動制御装置の他実施例を示す全体構成図である。
図6図5の制御棒駆動制御装置に備えるインバータ制御回路とインバータ主回路を示す構成図である。
図7図1に備える制御棒駆動制御装置の他の実施例を示す全体構成図である。
図8図7の制御棒駆動制御装置に備える位置制御装置とモータ駆動装置と選択器との関連を示す説明図である。
図9本発明の第2実施例を示す制御棒駆動制御装置の全体構成図である。
図10図9の制御棒駆動制御装置に備える位置制御装置を示す構成図である。
図11図9に備える制御棒駆動制御装置の他の実施例を示す全体構成図である。
図12図9に備える制御棒駆動制御装置の他の実施例を示す全体構成図である。
図13本発明の第3実施例を示す制御棒駆動制御装置の全体構成図である。
図14図13の制御棒駆動制御装置に備える位置制御装置を示す構成図である。
図15図13に備える制御棒駆動制御装置の他の実施例を示す全体構成図である。
図16本発明を二重化した構成図である。
図17従来例を示す制御棒駆動制御装置の全体構成図である。
図18図17の制御棒駆動制御装置に備える位置制御装置を示す構成図である。
図19図17の位置制御装置を示す他の構成図である。

--

0099

1,1A全制御棒統括制御装置
1a操作パネル
1b制御棒駆動指令作成手段
1c制御棒位置選択手段
1d駆動制御棒選択指令作成手段
1e目標位置指令更新手段
3−1〜3−m,4−1〜4−m,5−1〜5−m位置制御装置
3a,4a 駆動制御棒選択手段
3b,4b,5a 比較手段
3c,4c,5bモータ駆動指令作成手段
10−1〜10−n,10−1〜10−m,10−1〜10−i,13−1〜13−mモータ駆動装置
10aインバータ制御回路
10bインバータ主回路
11−1〜11−m インバータ制御回路
12−1〜12−n インバータ主回路
12a交流/直流変換部
12b直流/交流変換部
20−1〜20−m選択器
50−1〜50−n制御棒ユニット
51−1〜51−nモータ
52−1〜52−n 位置検出器

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