JPH08233970A - 制御棒駆動機構の駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】原子力プラントの電動機を用いた制御棒駆動機
構の駆動装置において、駆動電源であるインバータ電源
を合理化し、かつ信頼性の高い制御棒駆動機構の駆動装
置を提供する。 【構成】本発明の制御棒駆動機構の駆動装置は、制御棒
を駆動するための駆動情報を入力する入力手段５と、入
力手段５から駆動情報および制御棒駆動機構１から制御
棒位置情報を入力し、駆動すべき制御棒を指定する制御
棒切替指定手段１０と、制御棒切替指定手段１０からの
指定により電動機と電動機特性を模似した模似負荷とを
切り替える制御棒切替手段１１と、制御棒切替手段１１
を介し電動機に電源を供給するインバータ電源２と、イ
ンバータ電源を制御するインバータ制御手段３とを備
え、制御棒駆動機構１を複数組に区分し、各組毎に制御
棒駆動切替指定手段１０，制御棒切替手段１１，インバ
ータ電源２およびインバータ制御手段３を設けた構成で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原子力プラントにおい
て電動機を用いた制御棒駆動機構の駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】原子力プラントにおける制御棒駆動機構
は近年の原子炉制御技術革新により、従来、水圧により
挿入、引抜き操作をしていた制御棒駆動機構から、電動
機を用いて制御棒の位置を制御する制御棒駆動機構が用
いられるようになってきた。

【０００３】この制御棒駆動機構によれば、制御棒を駆
動する電動機の電源であるインバータ電源におけるスイ
ッチング素子の作動により、電圧、周波数、電動機の駆
動時間を変化させることで、制御棒の駆動方向（挿入，
引き抜き）や駆動速度、制御棒の位置を制御できるよう
になった。

【０００４】従来の制御棒駆動機構の駆動装置について
は、図４のブロック構成図に示すように２０５体の制御
棒駆動機構１と、これに対応する２０５台のインバータ
電源２及び２０５台のインバータ制御器３と、制御装置
４と、マンマシン装置５とにより構成されている。

【０００５】原子力プラントの原子炉下部に据え付けて
ある複数の制御棒駆動機構１は、それぞれ図示しない制
御棒が原子炉内で、どの位置にあるかを制御棒位置信号
Ｓ１として制御装置４に出力している。

【０００６】制御棒を駆動する場合は、マンマシン装置
５により、（１）制御棒選択モード（単一，ギャン
グ）、（２）制御棒駆動モード（ステップ，ノッチ，連
続）、（３）制御棒挿入引抜きモードを選択し、この選
択した情報と、選択したことにより算出された目標位置
を駆動情報Ｓ２として制御装置４へ出力する。

【０００７】（１）制御棒選択モードは、原子炉内でど
の制御棒を駆動させるかを選択するモードで、単一モー
ドとギャングモードがある。この内の単一モードは、制
御棒のサーベイランス時に使用するモードで、制御棒を
１本ずつ駆動する。

【０００８】また、制御棒を自動化して動かす場合に
は、ギャンググループと呼ばれる２本から最大２６本で
構成される制御棒の組毎に駆動する。このギャングモー
ドによる駆動の場合は、最大２６台のインバータ電源２
を同時に駆動する必要がある。

【０００９】（２）制御棒駆動モードは、制御棒がどの
ように駆動するかを決定するモードで、ステップモー
ド、ノッチモード、連続モードがある。ステップモード
は、制御棒を一定の距離だけ駆動するモードで、原子炉
の出力を微調整するとき等に使用するものである。イン
バータ電源２は制御棒駆動機構１をある一定の距離、す
なわちステップ幅だけ移動するようにスイッチング素子
をＯＮ，ＯＦＦする。

【００１０】ノッチモードは、ステップの４倍の距離を
駆動するモードで、インバータ電源２は電圧を連続的に
出力して制御棒が目標位置に到達した時に停止する。連
続モードはマンマシン装置５から入力される目標位置ま
で連続的に制御棒を駆動するもので、インバータ電源２
は電圧を連続的に出力して制御棒が目標位置に到達した
ときに停止する。

【００１１】（３）制御棒挿入引抜きモードは、制御棒
の挿入、または引抜きかのモードであり、インバータ電
源２は挿入と引抜きとで、出力電圧の位相が逆となるよ
うにスイッチング素子をＯＮ，ＯＦＦする。

【００１２】制御装置４においては、マンマシン装置５
から入力された駆動情報Ｓ２の制御棒選択モードによ
り、駆動する制御棒駆動機構１のインバータ制御器３
に、インバータ制御信号Ｓ３として、制御棒駆動モード
と制御棒挿入引抜きモードのデータを出力する。

【００１３】また、駆動する制御棒駆動機構１からの現
在の制御棒位置信号Ｓ１と制御棒駆動モードにより、制
御棒を駆動する制御棒駆動機構１が到達する目標位置を
算出して、制御棒駆動機構１が目標位置に達するまでイ
ンバータ制御信号Ｓ３を出力し続ける。

【００１４】インバータ制御器３は、制御装置４から入
力されたインバータ制御信号Ｓ３の制御棒挿入引抜きモ
ードにより、電動機の回転方向を決定する。また、制御
棒駆動モードによりインバータ電源２が出力する電圧、
周波数、電動機の駆動時間を決定し、このインバータ電
源２の出力部にあるスイッチング素子の切り替えタイミ
ングの情報をインバータ駆動信号Ｓ４としてインバータ
電源２へ出力する。

【００１５】インバータ電源２では、インバータ制御器
３からのインバータ駆動信号Ｓ４により、制御棒駆動機
構１へ駆動情報Ｓ２の制御棒駆動モードと、制御棒挿入
引抜きモードに従って制御棒駆動機構駆動信号Ｓ５であ
る電力を供給する。

【００１６】制御棒駆動機構１にはインバータ電源２よ
り電力が供給されて、この電力が供給されている間だけ
制御棒を駆動する。しかしながら、原子炉スクラムが発
生した場合には、原子炉緊急停止系からの全挿入駆動指
令により、制御棒駆動機構１において制御棒は電動機か
ら一旦切り離されて、水圧により急速全挿入される。

【００１７】なお、制御棒駆動機構１は制御棒を水圧に
より全挿入した後に、後備体制として前記全挿入駆動指
令により、電動機を運転して２０５体の全制御棒駆動機
構１を全挿入位置まで駆動する。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上述の制御棒駆動機構
１の制御棒駆動装置では、１体の制御棒駆動機構１に対
して１台のインバータ電源を設けているために、インバ
ータ電源２が２０５台と膨大な数量になる。

【００１９】また、制御棒の駆動制御については、原子
炉運転中の計算機による自動制御時においても一度に多
数の制御棒を駆動することはなく、ギャンググループの
最大２６本を操作するのが最大である。原子炉スクラム
などの緊急挿入時には、水圧ユニットにより制御棒が挿
入されるため、インバータ電源２による電動機駆動で全
ての制御棒を緊急、かつ同時に動作させる必要はない。

【００２０】さらに、制御棒が動作しなくなった場合、
原子炉の安全性評価よれば、８本の制御棒が動作しなく
とも許容される。このように、制御棒駆動機構１に各々
インバータ電源２を設置することは、インバータ電源２
の台数が多くなり、設置スペースが大きくなる。また、
全制御棒を同時に電動機により駆動させる必要もない。
このため、複数の制御棒駆動機構に対して共通のインバ
ータ電源を設けることが考えられる。一般にインバータ
電源２は、最終段出力素子の定格の大小でインバータ電
源２の性能が決まるので、最終段出力素子以外は定格の
大小よらず共通である。したがって、最終段出力素子の
定格を大きくすれば個別のインバータ電源を設ける場合
の総合サイズよりもコンパクト化が図られる。

【００２１】しかしながら、単にインバータ電源を共有
化するだけではなく、共有化の対象となる制御棒駆動機
構の台数や、共有化した際、各制御棒駆動機構に出力す
るインバータ電源の出力電圧の安定性を確保すること等
を考慮しなければならない。

【００２２】本発明は係る従来の事情に対処してなされ
たものであり、その目的は、複数の制御棒駆動機構に対
して共用のインバータ電源を複数組設けることにより、
インバータ電源装置をコンパクトにして建屋収納スペー
スを小さくし、かつ制御棒の最大本数によるギャングモ
ードでも、制御棒駆動機構の１体に対して１台のインバ
ータ電源の設けた従来のものと同様に、制限なしで運転
でき、全制御棒挿入駆動時にも制御棒駆動機構の全挿入
制御が可能である制御棒駆動機構の駆動装置を提供する
ことにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１の発明においては、原子炉の出力分布を調整す
る複数の制御棒と同数設けられた駆動機構に、電動機を
用いた制御棒駆動機構の駆動装置において、制御棒を駆
動するための駆動情報を入力する入力手段と、入力手段
から駆動情報および制御棒駆動機構から制御棒位置情報
を入力し、駆動すべき制御棒を指定する制御棒切替指定
手段と、制御棒切替指定手段からの指定により電動機と
電動機特性を模似した模似負荷とを切り替える制御棒切
替手段と、制御棒切替手段を介し電動機に電源を供給す
るインバータ電源と、インバータ電源を制御するインバ
ータ制御手段とを備え、制御棒駆動機構を複数組に区分
し、各組毎に制御棒駆動切替指定手段，制御棒切替手
段，インバータ電源およびインバータ制御手段を設けた
ことを特徴とする。

【００２４】また、請求項２の発明においては、制御棒
切替手段は、御棒切替指定手段からの指定に応じて、制
御対象の制御棒駆動機構の電動機に電源を供給し、非制
御対象の制御棒駆動機構に対応する模似負荷に電源を供
給するよう切り替えることを特徴とする。

【００２５】また、請求項３の発明においては、原子炉
の出力分布を調整する複数の制御棒と同数設けられた駆
動機構に、電動機を用いた制御棒駆動機構の駆動装置に
おいて、制御棒を駆動するための駆動情報を入力する入
力手段と、入力手段から駆動情報および制御棒駆動機構
から制御棒位置情報を入力し駆動すべき制御棒を指定す
る制御棒切替指定手段と、制御棒切替指定手段からの指
定により制御対象となる制御棒駆動機構に電源を供給す
るよう切り替える制御棒切替手段と、制御棒切替指定手
段からの制御棒指定信号により制御棒制御本数を検出し
てインバータ電源の出力波形のパターン設定信号を算出
する制御棒本数信号変換手段と、制御棒本数信号変換手
段からの出力波形パターン設定信号に応じたインバータ
電源出力を電動機に制御棒切替手段を介して電源を供給
するインバータ電源と、インバータ電源を制御するイン
バータ制御手段とを備え、制御棒駆動機構を複数組に区
分し、各組毎に制御棒駆動切替指定手段，制御棒切替手
段，制御棒本数信号変換手段，インバータ電源およびイ
ンバータ制御手段を設けたことを特徴とする。

【００２６】また、請求項４の発明においては、複数組
に区分した制御棒駆動機構の１区分体数は、１区分の故
障が原子炉の安定運転上許容される制御棒駆動機構の体
数とすることを特徴とする。

【００２７】さらに、請求項５の発明においては、制御
棒切替手段において、全制御棒の全挿入指令の際、全制
御棒の制御棒駆動機構に対してインバータ電源を選択
し、全挿入位置に達した制御棒駆動機構に対してインバ
ータ電源の供給を止めることを特徴する。

【００２８】

【作用】請求項１のように構成された装置においては、
制御棒駆動機構を複数組に区分し、各組毎に制御棒駆動
切替指定手段，制御棒切替手段，インバータ電源および
インバータ制御手段を設けているので、駆動情報および
制御棒位置情報から、各組毎に駆動すべき制御棒を指定
し、制御棒駆動機構の電動機と模似負荷とを切り替え、
インバータ電源を指定された制御棒駆動機構に供給でき
る。

【００２９】また、請求項２のように構成された装置に
おいては、御棒切替指定手段からの指定に応じて、制御
対象の制御棒駆動機構の電動機に電源を供給し、非制御
対象の制御棒駆動機構に対応する模似負荷に電源を供給
するよう切り替えるので、安定したインバータ電源が得
られる。

【００３０】また、請求項３のように構成された装置に
おいては、制御棒駆動機構を複数組に区分し、各組毎に
制御棒駆動切替指定手段，制御棒切替手段，インバータ
電源および制御手段を設けているので、駆動情報および
制御棒位置情報から、各組毎に駆動すべき制御棒を指定
し、この制御棒の本数により、インバータ電源の出力波
形のパターン設定信号を検出し、この出力波形パターン
に基づいて安定したインバータ電源を指定された制御棒
駆動機構に供給できる。

【００３１】また、請求項４のように構成された装置に
おいては、複数組に区分した制御棒駆動機構の１区分体
数は、一区分の故障が原子炉の安定運転上許容される制
御棒駆動機構の体数とするので、複数の制御棒をギャン
グモードで駆動する場合にも、制御棒駆動が支障なくで
きる。

【００３２】さらに、請求項５のような構成において
は、全制御棒の全挿入に際して、水圧により全制御棒が
全挿入された後に、複数組に区分した組内で全ての制御
棒駆動機構を制御棒切替手段により選択し、夫々の組の
インバータ電源により駆動する。

【００３３】

【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。
なお、上述した従来技術と同じ構成部分には同一符号を
付して詳細な説明を省略する。図１は、本発明に係る制
御棒駆動機構の駆動装置の第１実施例のブロック構成図
であり、複数体の制御棒駆動機構１に１組のインバータ
電源２とインバータ制御器３を対応させた方式である。
ここで、原子炉の安全性評価によれば、原子炉の出力運
転中は、２０５本の制御棒のうち、動作しないことが許
容される制御棒の最大本数は８本なので、８体の制御棒
駆動機構１に１組のインバータ電源２と、インバータ制
御器３を対応させる。

【００３４】すなわち、図示しない２０５本の制御棒を
結合した２０５体の制御棒駆動機構１を８台づつ２６組
に区分し、この組毎に駆動する制御棒駆動機構１を選択
する２６台の制御棒切替装置１１と、制御棒駆動機構１
における電動機の駆動電源である２６台のインバータ電
源２と、インバータ電源２を制御する２６台のインバー
タ制御器３と、制御棒切替装置１１を制御する２６台の
制御棒切替指定装置１０と、制御装置６と、マンマシン
装置５とから構成されている。

【００３５】ここで、制御棒切替装置１１は、８台の制
御棒駆動機構１と８台の模似負荷１４を切替える電磁接
触器１３とこれらを切り替える制御棒切替選択装置１２
とから構成される。模似負荷１４は制御棒駆動機構１の
電動機特性を模似したものである。

【００３６】また、各制御棒駆動機構１から、現在の制
御棒位置が制御棒位置信号Ｓ１として制御装置６と制御
棒切替指定装置１０に入力される。マンマシン装置５か
らは駆動情報Ｓ２が制御装置６に出力される。また、制
御装置６は制御棒位置信号Ｓ１及び駆動情報Ｓ２からイ
ンバータ制御器３及び制御棒切替装置１０に対してイン
バータ制御信号Ｓ３を出力する。

【００３７】インバータ制御器３は、インバータ制御信
号Ｓ３を入力し、これからインバータ電源２の出力部に
あるスイッチング素子の切替タイミングの情報をインバ
ータ駆動信号Ｓ４としてインバータ電源２に出力する。
インバータ電源２は、インバータ駆動信号Ｓ４によりイ
ンバータ出力Ｓ７を制御棒切替装置１１に対して出力す
る。

【００３８】制御棒切替指定装置１０は、インバータ制
御信号Ｓ３と制御棒位置信号Ｓ１を入力し、インバータ
制御信号Ｓ３の中の制御棒番号情報および制御棒駆動目
標位置情報を、制御棒位置信号Ｓ１の中の該当制御棒番
号情報および制御棒位置情報と比較し、選択制御棒信号
Ｓ６として制御棒切替装置１１に対して出力する。

【００３９】制御棒切替装置１１は、選択制御棒信号Ｓ
６により電磁接触器１３を切替えて、インバータ出力Ｓ
７を選択制御棒駆動機構１に選択制御棒駆動機構駆動信
号Ｓ８として出力する。当該制御棒駆動機構１により図
示しない制御棒が駆動される。電磁接触器１３の切り替
えは、選択制御棒信号Ｓ６により制御棒切替選択装置１
２を動作させ、８体の制御棒駆動機構１と８台の模似負
荷を切替える８個の電磁接触器１３を選択することによ
り行う。

【００４０】すなわち制御棒切替選択装置１２は、選択
制御棒信号Ｓ６により入力された制御棒番号を判別し、
８個の電磁接触器１３を該当する制御棒番号と対応させ
て切替動作させる。該当する制御棒番号に対応する電磁
接触器１３は切り替えられ、インバータ出力Ｓ７を選択
制御棒駆動機構駆動信号Ｓ８として制御棒駆動機構１に
出力する。該当していない制御棒番号に対応する電磁接
触器１３は、インバータ出力Ｓ７を模似負荷側に切替え
て、模似負荷１４に出力する。

【００４１】次に、制御棒切替指定装置１０の詳細機能
について図２を用いて説明する。図２において、制御棒
駆動目標位置信号発生器２５は、入力されたインバータ
制御信号Ｓ３の制御棒番号と制御棒駆動目標位置を判別
し、制御棒切替指定装置１０とインバータ制御器３が担
当する８体の制御棒駆動機構１の制御棒番号と制御棒駆
動目標位置信号を、対応する制御棒位置信号比較器２３
に入力する。ここで、制御棒位置信号比較器２３は制御
棒に対応し８組設けられている。

【００４２】制御棒位置信号分配器２６は、制御棒切替
指定装置１０の担当する組の８体の制御棒駆動機構１よ
り入力した制御棒位置信号Ｓ１を、各制御棒番号毎に分
け、対応する制御棒位置信号比較器２３に出力する。

【００４３】制御棒位置信号比較器２３では、制御棒駆
動目標位置信号と制御棒駆動機構１の制御棒位置信号を
比較し、一致していない位置信号であれば選択制御棒信
号発生器２４に出力する。選択制御棒信号発生器２４で
は、この信号を受け、８個の制御棒番号毎に選択制御棒
情報を付加し、選択制御棒信号Ｓ６として出力する。

【００４４】次に上記構成による作用について説明す
る。図１に示すように、制御装置６はマンマシン装置５
から（１）制御棒選択モード、（２）制御棒駆動モー
ド、（３）制御棒挿入引抜きモード及びこれら３つのモ
ードより算出される目標位置の駆動情報Ｓ２を入力す
る。また２０５体の制御棒駆動機構１からは常時、制御
棒駆動機構１がどこで停止しているか、すなわち制御棒
が炉心のどの部分で停止しているかの制御棒位置信号Ｓ
１を入力している。

【００４５】制御装置６は、制御棒駆動機構１からの制
御棒位置信号Ｓ１とマンマシン装置５からの駆動情報Ｓ
２により演算し選択した制御棒番号と制御棒挿入引抜き
モード信号と目標位置信号と８個のインバータ制御器３
の指定信号等を結合して、インバータ制御信号Ｓ３とし
てインバータ制御器３と制御棒切替指定装置１０へ出力
する。

【００４６】インバータ制御器３は制御装置６より出力
されたインバータ制御信号Ｓ３の中の制御棒番号、イン
バータ制御器指定信号と制御棒挿入、引抜モード信号を
識別して担当する制御棒番号であれば、制御棒挿入、引
抜モードに応じたインバータ駆動信号Ｓ４をインバータ
電源２へ出力して駆動する。このインバータ駆動信号Ｓ
４により駆動したインバータ電源２はインバータ出力Ｓ
７を制御棒切替装置１１に供給する。

【００４７】制御棒切替指定装置１０は、インバータ制
御信号Ｓ３の中の制御棒番号、インバータ制御器指定信
号、目標位置信号を識別して担当する制御棒番号であれ
ば、制御棒番号毎に目標位置信号を判別する。制御棒駆
動機構１の制御棒位置信号Ｓ１と目標位置信号の比較を
行い、一致していない場合には制御棒位置信号Ｓ１が目
標位置信号と一致するまで選択制御棒信号Ｓ６を発生さ
せる。この選択制御棒信号Ｓ６は制御棒切替装置１１の
制御棒切替選択装置１２に入力される。

【００４８】このため、この選択制御棒信号Ｓ６により
制御棒切替選択装置１２は、制御棒位置と目標位置が一
致していない制御棒番号の電磁接触器１３を制御棒駆動
機構１側に動作させる。これにより、選択制御棒駆動機
構駆動信号Ｓ８を発生させて制御棒駆動機構１が動作す
る。制御棒位置と目標位置とが一致していれば電磁接触
器１３を模似負荷１４側に動作させて、制御棒駆動機構
１の電動機負荷と同じ模似負荷１４に出力する。

【００４９】すなわち、制御棒切替装置１１は、制御装
置６から出力されたインバータ制御信号Ｓ３に応じて、
駆動する制御棒駆動機構１に対応する電磁接触器１３を
選択して制御棒駆動機構１側へ投入する。これによりイ
ンバータ電源２から出力されるインバータ出力Ｓ７は、
マンマシン装置５にて選択した制御棒駆動機構１のみに
選択制御棒駆動機構駆動信号Ｓ８として供給されること
になり、当該制御棒駆動機構１が駆動する。

【００５０】マンマシン装置５にて選択した制御棒駆動
機構１の目標位置に達すると、制御棒位置信号Ｓ１を入
力する制御装置６と制御棒切替指定装置１０は、制御棒
駆動指令信号を発生させないので、制御棒切替装置１１
の電磁接触器１３を、制御棒駆動機構１側より模似負荷
１４側に切替えて、選択制御棒駆動機構駆動信号Ｓ８の
出力を止め、当該制御棒駆動機構１が停止する。

【００５１】なお、本第１実施例においては予めギャン
ググループにて制御棒を操作しているときには、１つの
インバータ電源２の負荷容量は制御棒駆動機構１の８体
分とし、ギャンググループ内で最大である２６体の制御
棒を同時に操作した時にも、インバータ電源２の対象を
制限する必要はない。

【００５２】原子炉スクラム等で、原子炉停止系から全
制御棒全挿入指令が出力された場合は、制御棒駆動機構
１の電動機から一旦切り離され、別途図示しない水圧源
からの水圧により全制御棒が急速に全挿入される。この
時制御装置６は、全制御棒全挿入指令信号を発生し、イ
ンバータ制御信号Ｓ３と制御棒切替指定装置１０を動作
させて、インバータ電源２を全台数動作させて、制御棒
切替装置１１の電磁接触器１３を経由して制御棒駆動機
構１を全挿入位置迄挿入側に駆動する。

【００５３】次にインバータ電源２と制御棒駆動機構１
の電動機（図示せず）との関係を説明する。インバータ
電源２の出力電圧は、電動機への供給電力が低くなると
上昇する。１台〜８台の電動機に対して、１台のインバ
ータ電源で供給すると、制御棒切替装置で選択された電
動機の台数によりインバータ電源の出力電圧が変化す
る。一方、交流電動機のトルクτは、印加電圧に対し次
式の関係がある。

【００５４】 τ＝ＫＥ² ｒ² ／｛（ｒ／ｓ）² ＋ｓχ² ｝ ここで、τ：回転子に発生する全トルク（Ｎｍ）、Ｅ：
印加電圧（Ｖ）、ｒ：二次側差線１相の抵抗（Ω）、
χ：電動機が停止しているときの二次差線１相のリアク
タンス（Ω）、ｓ：すべり率（％）、Ｋ：比例定数であ
る。

【００５５】すなわち、上式によれば、インバータ電源
電圧の変化に対し、電動機トルクは二次的に比例してい
るので、回転速度に影響がでて安定した制御を期待する
ことができない。このために制御棒駆動機構１が目標位
置に達し、制御棒切替装置で対象外に選択されたら、イ
ンバータ電源２に模似負荷を接続することにより、イン
バータ電源２の出力電圧を一定でき、電動機の安定した
運転が可能である。

【００５６】また、インバータ電源２の出力定格は最終
段出力素子の定格で左右され、その他の制御回路は共通
なので、８体の制御棒駆動機構１に対しインバータ電源
２を１台とすることができる。１体の制御棒駆動機構１
に１台のインバータ電源２を設けた場合に比べ台数が１
／８となるので、インバータ電源はコンパクトになり、
２０５体に対しては２６台とインバータ電源の台数が削
減される。

【００５７】次に本実施例の効果について説明する。第
１の効果は制御棒駆動機構１に取付けられている電動機
と同じインピーダンスを有する模似負荷を設けているの
で、制御棒駆動機構１を動作させない時は、この模似負
荷側に切替えるのみでインバータ電源２の負荷が一定と
なる。従って、インバータ電源２の出力電圧、出力波形
が一定となり、制御棒駆動機構１の電動機のトルク、速
度等の出力特性が安定する。

【００５８】第２の効果は、８体の制御棒駆動機構に対
して１台のインバータ電源と１台のインバータ制御器の
みを設ければよいので、合理化できる。第３の効果は、
インバータ電源の数量が削減でき、インバータ電源装置
の台数が２０５台より２６台と少なくなるので、設置ス
ペースが小さくなり、建屋のコンパクト化が図れる。

【００５９】次に本発明の第２実施例を図３を用いて説
明する。図中、第１実施例と同一の構成には同一の符号
を符し、説明を省略する。図３は、本発明に係る制御棒
駆動機構の駆動装置の第２実施例のブロック構成図であ
る。図１においては、選択制御棒駆動機構駆動信号Ｓ８
のレベルを一定にするために、制御棒切替装置１１の電
磁接触器１３で制御棒駆動機構１側か、模似負荷１４か
を選択してインバータ電源２の電気的負荷を一定にして
いた。これに代わり第２実施例では、模似負荷１４を設
けずにインバータ電源２の出力電圧を負荷に対応させ
て、一定となるよう制御棒本数信号変換器２０を設け、
制御するものである。

【００６０】すなわち、制御棒本数信号変換器２０は、
制御棒切替指定装置１０により駆動制御対象となる制御
棒駆動機構１の体数がわかるので、この体数の変化に応
じてインバータ電源２の出力波形を算出し、インバータ
電源２へ出力波形パターン信号Ｓ９を出力する。インバ
ータ電源２は、出力波形パターン信号Ｓ９により指定さ
れた周波数と電圧の出力波形をインバータ出力Ｓ７とし
て出力する。

【００６１】一方、制御棒切替指定装置１０の選択制御
棒信号Ｓ６により制御棒切替指定装置１１の制御棒切替
選択装置２１は、駆動制御対象となる制御棒駆動機構１
に対応して電磁接触器２２を投入する。目標位置まで制
御棒駆動機構１が駆動すると、制御棒切替装置１０より
制御棒駆動機構を駆動制御対象から外した選択制御棒信
号Ｓ６が、制御棒切替装置１１の制御棒切替選択装置２
１に入力される。この選択制御棒信号Ｓ６により駆動制
御対象から外れた制御棒駆動機構１の電磁接触器２２を
ＯＦＦする。

【００６２】インバータ出力Ｓ７が存在しても電磁接触
器２２のＯＮ、ＯＦＦで選択制御棒駆動機構駆動信号Ｓ
８を選択する。全ての制御棒駆動機構１が目標位置に駆
動すると、電磁接触器２２は全てＯＦＦになると共に、
インバータ制御信号Ｓ３、インバータ駆動信号Ｓ４が出
力されなくなり、インバータ電源２も停止してインバー
タ出力Ｓ７も出力されなくなるので、制御棒駆動機構１
も停止状態になる。以上の構成により、第２実施例も第
１実施例と同様の効果を得るものである。

【００６３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、原子力
プラントの電動機を用いた制御棒駆動機構の駆動装置に
おいて、制御棒操作機能に影響を及ぼさずに、駆動電源
であるインバータ電源設置台数を少なくできるので、イ
ンバータ電源廻りの合理化が可能である。また、設置ス
ペースも大幅に削減できるので建屋もコンパクト化でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施例の制御棒駆動機構の駆
動装置のブロック構成図。

【図２】制御棒切替指定装置のブロック構成図。

【図３】本発明に係る第２実施例の制御棒駆動機構の駆
動装置のブロック構成図。

【図４】従来の制御棒駆動機構の駆動装置のシステム構
成図。

【符号の説明】

１０・・・・制御棒切替指定装置 １１・・・・制御棒切替装置 １２、２１・制御棒切替選択装置 １３、２２・電磁接触器 １４・・・・模似負荷 ２０・・・・制御棒本数信号変換器 ２３・・・・制御棒位置信号比較器 ２４・・・・選択制御棒信号発生器 ２５・・・・制御棒駆動目標位置信号発生器 ２６・・・・制御棒位置信号分配器

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原子炉の出力分布を調整する複数の制御棒
   と同数設けられた駆動機構に、電動機を用いた制御棒駆
   動機構の駆動装置において、 前記制御棒を駆動するための駆動情報を入力する入力手
   段と、 この入力手段から前記駆動情報および前記制御棒駆動機
   構から制御棒位置情報を入力し、駆動すべき制御棒を指
   定する制御棒切替指定手段と、 この制御棒切替指定手段からの指定により前記電動機と
   前記電動機特性を模似した模似負荷とを切り替える制御
   棒切替手段と、 この制御棒切替手段を介して前記電動機に電源を供給す
   るインバータ電源と、 このインバータ電源を制御するインバータ制御手段とを
   備え、 前記制御棒駆動機構を複数組に区分し、各組毎に前記制
   御棒駆動切替指定手段，前記制御棒切替手段，前記イン
   バータ電源および前記インバータ制御手段を設けたこと
   を特徴とする制御棒駆動機構の駆動装置。
2. 【請求項２】前記制御棒切替手段は、前記御棒切替指定
   手段からの指定に応じて、制御対象の制御棒駆動機構の
   電動機に電源を供給し、非制御対象の制御棒駆動機構に
   対応する模似負荷に電源を供給するよう切り替えること
   を特徴とする請求項１記載の制御棒駆動機構の駆動装
   置。
3. 【請求項３】原子炉の出力分布を調整する複数の制御棒
   と同数設けられた駆動機構に、電動機を用いた制御棒駆
   動機構の駆動装置において、 前記制御棒を駆動するための駆動情報を入力する入力手
   段と、 この入力手段から前記駆動情報および前記制御棒駆動機
   構から制御棒位置情報を入力し駆動すべき制御棒を指定
   する制御棒切替指定手段と、 この制御棒切替指定手段からの指定により制御対象とな
   る制御棒駆動機構に電源を供給するよう切り替える制御
   棒切替手段と、 前記制御棒切替指定手段からの制御棒指定信号により制
   御棒制御本数を検出してインバータ電源の出力波形のパ
   ターン設定信号を算出する制御棒本数信号変換手段と、 この制御棒本数信号変換手段からの出力波形パターン設
   定信号に応じたインバータ電源出力を前記電動機に前記
   制御棒切替手段を介して電源を供給するインバータ電源
   と、 このインバータ電源を制御するインバータ制御手段とを
   備え、 前記制御棒駆動機構を複数組に区分し、各組毎に前記制
   御棒駆動切替指定手段，前記制御棒切替手段，前記制御
   棒本数信号変換手段，前記インバータ電源および前記イ
   ンバータ制御手段を設けたことを特徴とする制御棒駆動
   機構の駆動装置。
4. 【請求項４】複数組に区分した前記制御棒駆動機構の１
   区分体数は、１区分の故障が原子炉の安定運転上許容さ
   れる制御棒駆動機構の体数とすることを特徴とする請求
   項１乃至３記載の電動型制御棒駆動機構の駆動装置。
5. 【請求項５】前記制御棒切替手段において、全制御棒の
   全挿入指令の際、全制御棒の制御棒駆動機構に対してイ
   ンバータ電源を選択し、全挿入位置に達した制御棒駆動
   機構に対してインバータ電源の供給を止めることを特徴
   する請求項１乃至４記載の制御棒駆動機構の駆動装置。