JPH0213890A - 制御棒駆動機構における回転角検出装置 - Google Patents
制御棒駆動機構における回転角検出装置Info
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- JPH0213890A JPH0213890A JP63163991A JP16399188A JPH0213890A JP H0213890 A JPH0213890 A JP H0213890A JP 63163991 A JP63163991 A JP 63163991A JP 16399188 A JP16399188 A JP 16399188A JP H0213890 A JPH0213890 A JP H0213890A
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- Japan
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- rotation angle
- motor
- rotor magnetic
- control rod
- magnetic poles
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- 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
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、高速増殖炉等原子炉の制御棒駆動機構にお
ける回転角検出５Ａ置に関するものである。
ける回転角検出５Ａ置に関するものである。
［従来の技術］
第４図は制御棒駆動機構の説明図で、図において符号１
が制御棒駆動軸、２がラッチ機構、３が回転軸、５がモ
ータ（５ａはモータロータ、５ｂはモータステータ）、
６が回転角検出器、７が被回転検出歯、８が原子炉−次
側雰囲気、９が隔壁、１０が回転子磁極、１１が分割型
ポールナツトである。
が制御棒駆動軸、２がラッチ機構、３が回転軸、５がモ
ータ（５ａはモータロータ、５ｂはモータステータ）、
６が回転角検出器、７が被回転検出歯、８が原子炉−次
側雰囲気、９が隔壁、１０が回転子磁極、１１が分割型
ポールナツトである。
制御棒駆動軸１の下方には図示していないがυ制御棒が
取り付けられており、制御棒駆動軸１をラッチした状態
でモータ５を作動させるとモータロータ５ａに直結され
た回転軸３を介してラッチ機構２が回転する。ラッチ機
構２には分割型のポールナツト１１が組込まれているの
で制御棒駆動軸１を上下することができる。モータロー
タ５ａ及びモータステータ５ｂで構成するモータ５は、
永久磁石を回転子磁極１０とする同期電動方式の交流サ
ーボモータが用いられており、その磁極位置を検出しモ
ータの回転を制御することによって制御棒の位置制御が
行われる。
取り付けられており、制御棒駆動軸１をラッチした状態
でモータ５を作動させるとモータロータ５ａに直結され
た回転軸３を介してラッチ機構２が回転する。ラッチ機
構２には分割型のポールナツト１１が組込まれているの
で制御棒駆動軸１を上下することができる。モータロー
タ５ａ及びモータステータ５ｂで構成するモータ５は、
永久磁石を回転子磁極１０とする同期電動方式の交流サ
ーボモータが用いられており、その磁極位置を検出しモ
ータの回転を制御することによって制御棒の位置制御が
行われる。
第５図（ａ）は従来の回転角検出装置の詳細を示し、回
転軸３（第１図参照）に直結されたモータロータ５ａの
上部側壁の外周に回転子磁極（永久磁石）をＮ極、Ｓ極
交互に張り付けた被回転検出歯７と隔壁９を隔てた位置
に回転検出器６を設置し、磁界が？Ｓ、Ｓ−＋Ｎと極性
が変化する毎に第５図（ｂ）に示すようなパルス信号を
発生させ回転角を検出している。
転軸３（第１図参照）に直結されたモータロータ５ａの
上部側壁の外周に回転子磁極（永久磁石）をＮ極、Ｓ極
交互に張り付けた被回転検出歯７と隔壁９を隔てた位置
に回転検出器６を設置し、磁界が？Ｓ、Ｓ−＋Ｎと極性
が変化する毎に第５図（ｂ）に示すようなパルス信号を
発生させ回転角を検出している。
尚、モータ５及び回転角検出器６のコイル等電気品は原
子炉−次側雰囲気８と隔離する必要性から隔壁９が設け
られているのでモータロータ５ａの回転子磁極１０は大
きな寸法の強力な永久磁石が用いられている。
子炉−次側雰囲気８と隔離する必要性から隔壁９が設け
られているのでモータロータ５ａの回転子磁極１０は大
きな寸法の強力な永久磁石が用いられている。
［発明が解決しようとする課題］
しかし、前述した従来の回転角検出装置においては、回
転角検出精度を上げるためには被回転角検出歯７の歯幅
を小さくする必要があるが、あまり小さくすると磁界の
相互干渉が生じるので強力な磁界を発生させることは望
めない。そのため、回転角検出器６に高感度が要求され
るが市販の検出器では安定した性能を確保するのが困難
で、特別仕様の検出器を開発し、かつ、ノイズの影響を
小さくするため回転角検出器６と演算装置１３との間に
プリアンプ１２を設置する必要があった。
転角検出精度を上げるためには被回転角検出歯７の歯幅
を小さくする必要があるが、あまり小さくすると磁界の
相互干渉が生じるので強力な磁界を発生させることは望
めない。そのため、回転角検出器６に高感度が要求され
るが市販の検出器では安定した性能を確保するのが困難
で、特別仕様の検出器を開発し、かつ、ノイズの影響を
小さくするため回転角検出器６と演算装置１３との間に
プリアンプ１２を設置する必要があった。
また、プリアンプは現状技術で６０℃以上の雰囲気温度
では安定性を欠くため、制御棒駆動機構の高温化に対し
大きな障壁となっていた。
では安定性を欠くため、制御棒駆動機構の高温化に対し
大きな障壁となっていた。
この発明は、上記の如き事情に鑑みてなされたものであ
って、市販の検出器が利用でき、しかも、プリアンプな
しで高精度の回転角を検出しうる信頼性の高い回転角検
出装置を提供することを目的とするものである。
って、市販の検出器が利用でき、しかも、プリアンプな
しで高精度の回転角を検出しうる信頼性の高い回転角検
出装置を提供することを目的とするものである。
［課題を解決するための手段］
この目的に対応して、この発明の制御棒駆動機構におけ
る回転角検出装置は、同期モータの回転子磁極と同モー
タのモータステータ間に隔壁を備えた制御棒駆動機構に
おいて、軸方向の長さがモータステー・夕より大きな回
転子磁極と、前記回転子磁極に対向し前記隔壁の外面周
方向に配置された複数の回転角検出器と、前記複数の回
転角検出器の各々の出力信号を入力し前記同期モータの
回転制御信号を出力する演算装置とによって構成したこ
とを特徴としている。
る回転角検出装置は、同期モータの回転子磁極と同モー
タのモータステータ間に隔壁を備えた制御棒駆動機構に
おいて、軸方向の長さがモータステー・夕より大きな回
転子磁極と、前記回転子磁極に対向し前記隔壁の外面周
方向に配置された複数の回転角検出器と、前記複数の回
転角検出器の各々の出力信号を入力し前記同期モータの
回転制御信号を出力する演算装置とによって構成したこ
とを特徴としている。
［作用］
同期モータのロータには強力な永久磁石がＮ極、Ｓ極交
互に配置されているので、この磁界を利用することによ
り、被回転検出歯やプリアンプを用いることなく高精度
の回転角を検出することができる。
互に配置されているので、この磁界を利用することによ
り、被回転検出歯やプリアンプを用いることなく高精度
の回転角を検出することができる。
具体的にはモータロータが回転すると夫々の回転角検出
器はＮ−８極性が変化する毎にパルスを発生する。複数
の回転角検出器は周方向に少しづつづらして設置されて
いるので、このパルスを組合せることにより高精度の回
転角が検出できる。
器はＮ−８極性が変化する毎にパルスを発生する。複数
の回転角検出器は周方向に少しづつづらして設置されて
いるので、このパルスを組合せることにより高精度の回
転角が検出できる。
例えば、周方向９０度の範囲に１６個の検出器を設置し
た例（第３図（ａ））では、モータロータ１回転につき
１２８パルス検出できるので、制御棒駆動軸のねじリー
ドを６麿とした場合、１パルス（回転角で約２．８度）
は駆動軸の上下方向動きにして約０．０５ｍに相当する
ので′、極めて高精度の制御が可能となる。また、プリ
アンプを用いないため、信頼性が高く、雰囲気温度条件
の制約も緩和される。
た例（第３図（ａ））では、モータロータ１回転につき
１２８パルス検出できるので、制御棒駆動軸のねじリー
ドを６麿とした場合、１パルス（回転角で約２．８度）
は駆動軸の上下方向動きにして約０．０５ｍに相当する
ので′、極めて高精度の制御が可能となる。また、プリ
アンプを用いないため、信頼性が高く、雰囲気温度条件
の制約も緩和される。
［実施例］
以下、この発明の詳細を一実施例を示す図面について説
明する。
明する。
第１図はこの発明の制御棒駆動機構における回転角検出
装置の検出器取付位置を示している。同図において符号
５ａはモータロータで、モータロータ５ａは従来と同様
その外周面に複数の回転子磁極１０を備えている。また
、前記回転子磁極１０とモータステータ５ｂの間には従
来と同様に円筒状の隔壁９が配置されている。符号６は
回転角検出器であり、この発明では回転角検出器６はモ
ータロータ５ａの回転子磁極１０に対向するように隔壁
９の外面周方向に沿って複数個配置されている。この場
合、回転角検出器６を回転子磁極１０に対向させるため
、回転子磁極１０の軸方向長さはモータステータ５ｂの
それ（軸方向長さ）よりも大きくしている。
装置の検出器取付位置を示している。同図において符号
５ａはモータロータで、モータロータ５ａは従来と同様
その外周面に複数の回転子磁極１０を備えている。また
、前記回転子磁極１０とモータステータ５ｂの間には従
来と同様に円筒状の隔壁９が配置されている。符号６は
回転角検出器であり、この発明では回転角検出器６はモ
ータロータ５ａの回転子磁極１０に対向するように隔壁
９の外面周方向に沿って複数個配置されている。この場
合、回転角検出器６を回転子磁極１０に対向させるため
、回転子磁極１０の軸方向長さはモータステータ５ｂの
それ（軸方向長さ）よりも大きくしている。
第２図（ａ）は、回転角検出器の周方向配置例を示すも
ので、同図は８極のモータの場合であって４個の回転角
検出器６を用いた例を示している。
ので、同図は８極のモータの場合であって４個の回転角
検出器６を用いた例を示している。
図において符号１０は回転子磁極であり、１個の磁極範
囲（すなわち、周方向４５度の範囲）に４個の回転角検
出器が設けられている。この場合、第２図（ｂ）に示す
ように、４個の回転角検出器（ａ〜ｄ）によってモータ
ロータ５ａが９０度回転すると８パルス（すなわち、１
回転では３２パルス）検出することができる。
囲（すなわち、周方向４５度の範囲）に４個の回転角検
出器が設けられている。この場合、第２図（ｂ）に示す
ように、４個の回転角検出器（ａ〜ｄ）によってモータ
ロータ５ａが９０度回転すると８パルス（すなわち、１
回転では３２パルス）検出することができる。
第３図（ａ）は第２図（ａ）と同様に回転角検出器の周
方向配置例を示すものであるが、同図では高精度を得る
ために、周方向９０度の範囲に１６個（ａ−ｐ）の回転
角検出器６を用いた例を示している。この場合、第３図
（ｂ）に示すように１６個の回転角検出器（ａ−ｐ）に
よってモータロータが９０度回転すると３２パルス（ず
なわち、１回転では１２８パルス）検出することができ
る。
方向配置例を示すものであるが、同図では高精度を得る
ために、周方向９０度の範囲に１６個（ａ−ｐ）の回転
角検出器６を用いた例を示している。この場合、第３図
（ｂ）に示すように１６個の回転角検出器（ａ−ｐ）に
よってモータロータが９０度回転すると３２パルス（ず
なわち、１回転では１２８パルス）検出することができ
る。
尚、第２図（ａ）及び第３図（ａ）において符号１３は
演算装置であり、演算装置１３は各回転角検出器６から
の出力信号１４を入力し、モータ回転制御信号１５を出
力する装置で、第５図（ａ）に示した従来の演算装置と
基本構成は同じである。
演算装置であり、演算装置１３は各回転角検出器６から
の出力信号１４を入力し、モータ回転制御信号１５を出
力する装置で、第５図（ａ）に示した従来の演算装置と
基本構成は同じである。
［発明の効果］
このように、この発明の制御棒駆動機構における回転角
検出装置では、モータロータの強力な磁界が利用できる
ので、パルス検出には市販の磁気検出器或い簡単なコイ
ルを用いることができ、プリアンプなしに安定で信頼性
の高い回転角検出が可能となる。
検出装置では、モータロータの強力な磁界が利用できる
ので、パルス検出には市販の磁気検出器或い簡単なコイ
ルを用いることができ、プリアンプなしに安定で信頼性
の高い回転角検出が可能となる。
従って、市販品の検出器の利用及び構造簡素化によるコ
ストの低減、プリアンプを不用としたことによる耐ノイ
ズ性の向上（信頼性の向上）及び制御棒駆動機構の高温
化対応などの効果があり、産業上極めて有益である。
ストの低減、プリアンプを不用としたことによる耐ノイ
ズ性の向上（信頼性の向上）及び制御棒駆動機構の高温
化対応などの効果があり、産業上極めて有益である。
第１図は本発明の回転角検出装置の検出器取付位置を示
す図、第２図（ａ）は同回転角検出器の周方向配置例を
示す図、第２図（ｂ）は第２図（ａ）の配置例について
のパルス説明図、第３図（ａ）は回転角検出器について
の他の周方向配置例を示す図、第３図（ｂ）は第３図（
ａ）の配置例についてのパルス説明図、第４図は制御棒
駆動機構の説明図、第５図（ａ）は従来の回転角検出装
置の説明図、及び第５図（ｂ）は第５図（ａ）の装置で
のパルス説明図である。 １・・・制御棒駆動軸 ５・・・モータ ５ａ・・・モータロータ ５ｂ・・・モータステータ ６・・・回転角検出器 ９・・・隔壁 １０・・・回転子磁極 １３・・・演算装置 特許出願人 三菱原子カニ業株式会社三菱電
機株式会社 代理人弁理士 川 井 治 男第２図
（０） 第２図（ｂ） 一回牽り角９０°−１ 第３図（０） 第３図（ｂ） 一一一回転角９０１１−−− 第４図
す図、第２図（ａ）は同回転角検出器の周方向配置例を
示す図、第２図（ｂ）は第２図（ａ）の配置例について
のパルス説明図、第３図（ａ）は回転角検出器について
の他の周方向配置例を示す図、第３図（ｂ）は第３図（
ａ）の配置例についてのパルス説明図、第４図は制御棒
駆動機構の説明図、第５図（ａ）は従来の回転角検出装
置の説明図、及び第５図（ｂ）は第５図（ａ）の装置で
のパルス説明図である。 １・・・制御棒駆動軸 ５・・・モータ ５ａ・・・モータロータ ５ｂ・・・モータステータ ６・・・回転角検出器 ９・・・隔壁 １０・・・回転子磁極 １３・・・演算装置 特許出願人 三菱原子カニ業株式会社三菱電
機株式会社 代理人弁理士 川 井 治 男第２図
（０） 第２図（ｂ） 一回牽り角９０°−１ 第３図（０） 第３図（ｂ） 一一一回転角９０１１−−− 第４図
Claims (1)
- 同期モータの回転子磁極と同モータのモータステータ間
に隔壁を備えた制御棒駆動機構において、軸方向の長さ
がモータステータより大きな回転子磁極と、前記回転子
磁極に対向し前記隔壁の外面周方向に配置された複数の
回転角検出器と、前記複数の回転角検出器の各々の出力
信号を入力し前記同期モータの回転制御信号を出力する
演算装置とによつて構成したことを特徴とする制御棒駆
動機構における回転角検出装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63163991A JPH0830750B2 (ja) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | 制御棒駆動機構における回転角検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63163991A JPH0830750B2 (ja) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | 制御棒駆動機構における回転角検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0213890A true JPH0213890A (ja) | 1990-01-18 |
| JPH0830750B2 JPH0830750B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=15784684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63163991A Expired - Lifetime JPH0830750B2 (ja) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | 制御棒駆動機構における回転角検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0830750B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0908899A2 (en) * | 1995-09-29 | 1999-04-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Control rod drive mechanism |
-
1988
- 1988-06-30 JP JP63163991A patent/JPH0830750B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0908899A2 (en) * | 1995-09-29 | 1999-04-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Control rod drive mechanism |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0830750B2 (ja) | 1996-03-27 |
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