一种棒电源系统的模拟试验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及核电站反应堆电气技术领域，具体是一种棒电源系统的模拟试验
目.0
【背景技术】
[0002]核电站棒电源系统主要给控制棒驱动机构(CRDM)的线圈供电，在反应堆启堆和停堆期间，由于控制棒提升、插入或反应堆停堆(掉棒)运行，将引起棒电源系统的电流不断变化。为了确保棒电源系统能经受住这种变化，并保持稳定运行，需要在棒电源系统进行型式试验和出厂试验时对其进行带载能力测试。现今进行棒电源系统带载能力测试时，操作过程繁琐，费时费力，且存在安全隐患。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种棒电源系统的模拟试验装置，其应用时操作便捷，省时省力，操作安全，能够通过对模拟负载的提升、保持或插入控制，来真实模拟控制棒驱动机构的各种运行工况，确保棒电源系统的性能试验顺利完成。
[0004]本实用新型解决上述问题主要通过以下技术方案实现:一种棒电源系统的模拟试验装置，包括棒电源系统、数字控制器、触摸屏、提升线圈、保持线圈、传递线圈及绝缘栅双极型晶体管，所述触摸屏与数字控制器连接，所述提升线圈、保持线圈及传递线圈均连接有绝缘栅双极型晶体管，且提升线圈、保持线圈及传递线圈三者连接绝缘栅双极型晶体管的一端连接在绝缘栅双极型晶体管的集电极上，三者的另一端与棒电源系统的负极连接；所述绝缘栅双极型晶体管的发射极与棒电源系统的正极连接，其栅极和集电极均与数字控制器连接。其中，触摸屏用于显示和设定试验参数，数字控制器用于控制绝缘栅双极型晶体管的通断。
[0005]反应堆堆芯布置的几十根控制棒中每根棒束的运行由三个电磁线圈(保持线圈、传递线圈、提升线圈)共同控制，以适当的电流时序激励这三个线圈，就能够使控制棒组件上下运动、保持或落棒。本实用新型中提升线圈、保持线圈及传递线圈作为模拟负载，其为反应堆堆芯所有控制棒的电磁线圈集成构成。本实用新型中提升线圈、保持线圈及传递线圈三个模拟负载为根据三类线圈中每个线圈参数计算出来的总电感和总电阻，一个负载模拟提升线圈总功率，一个负载模拟保持线圈的总功率，而另一个负载模拟传递线圈的总功率。如此，采用本实用新型按控制棒提升、插入时序对模拟负载三个线圈进行激励，就能真实的模拟控制棒驱动机构提升、插入时的运行工况。
[0006]进一步的，所述数字控制器采用DSP芯片。
[0007]进一步的，所述提升线圈和保持线圈两者连接绝缘栅双极型晶体管的一端均连接有两个绝缘栅双极型晶体管，传递线圈连接绝缘栅双极型晶体管的一端连接有一个绝缘栅双极型晶体管。本实用新型应用时提升线圈和保持线圈所通电流较大，采用两个绝缘栅双极型晶体管并联共同承担线圈电流，能避免器件损坏；传递线圈所通电流较小，采用一个绝缘栅双极型晶体管，可节省成本。
[0008]综上所述，本实用新型具有以下有益效果:(1)本实用新型整体结构简单，便于实现，成本低，本实用新型应用时采用数字控制器按控制棒提升工况的时序对模拟负载进行控制，能实现模拟提升线圈、保持线圈及插入线圈所需电流，进而能对棒电源系统的模拟负载进行提升、保持或插入控制，如此，便于模拟控制棒驱动机构在实际运行工况下的功率需求，以验证棒电源系统的性能指标是否满足核电站的实际运行要求。本实用新型通过模拟的方式对核电站棒电源系统进行型式试验和出厂验收试验，操作便捷，省时省力，并能避免安全隐患。
[0009](2)本实用新型采用绝缘栅双极型晶体管和数字控制器进行时序控制，能够模拟核电站棒电源系统的所有运行工况，可以实现精确控制和实时保护，具有较高的抗干扰能力。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型一个具体实施例的结构示意图；
[0011]图2为控制棒的实际提升电流时序图。
[0012]附图中附图标记所对应的名称为:IGBT1、第一绝缘栅双极型晶体管，IGBT2、第二绝缘栅双极型晶体管，IGBT3、第三绝缘栅双极型晶体管，IGBT4、第四绝缘栅双极型晶体管，IGBT5、第五绝缘栅双极型晶体管，L1、提升线圈，L2、保持线圈，L3、传递线圈。
【具体实施方式】
[0013]下面结合实施例及附图，对本实用新型做进一步地的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0014]实施例:
[0015]如图1所示，一种棒电源系统的模拟试验装置，包括棒电源系统、数字控制器、触摸屏、提升线圈L1、保持线圈L2、传递线圈L3及绝缘栅双极型晶体管，其中，数字控制器采用DSP芯片，本实施例的数字控制器优选采用TMS320F2812芯片。触摸屏与数字控制器连接。本实施例的提升线圈L1、保持线圈L2及传递线圈L3三者作为模拟负载，三者均连接有绝缘栅双极型晶体管，且提升线圈L1、保持线圈L2及传递线圈L3三者连接绝缘栅双极型晶体管的一端连接在绝缘栅双极型晶体管的集电极上，三者的另一端与棒电源系统的负极连接。本实施例在具体设置时，绝缘栅双极型晶体管的数量为五个，提升线圈LI和保持线圈L2两者连接绝缘栅双极型晶体管的一端均连接有两个绝缘栅双极型晶体管，提升线圈LI连接的两个绝缘栅双极型晶体管分别为第一绝缘栅双极型晶体管IGBTl和第二绝缘栅双极型晶体管IGBT2，保持线圈L2连接的两个绝缘栅双极型晶体管分别为第三绝缘栅双极型晶体管IGBT3和第四绝缘栅双极型晶体管IGBT4。本实施例中传递线圈L3连接绝缘栅双极型晶体管的一端连接有一个绝缘栅双极型晶体管，该绝缘栅双极型晶体管为第五绝缘栅双极型晶体管IGBT5。本实施例中五个绝缘栅双极型晶体管的发射极均与棒电源系统的正极连接，五个绝缘栅双极型晶体管的栅极和集电极均与数字控制器连接。
[0016]本实施例进行模拟试验时，采用数字控制器按控制棒具体工况的时序对模拟负载进行控制，进而实现棒电源系统的试验。
[0017]由于控制棒提升时电流最大，因此在进行棒电源系统模拟试验时，本实施例应用时仅考虑提升工况。如图2所示，本实施例按某一控制棒提升工况的时序对模拟负载进行控制包括以下步骤:步骤一、在tl?t3时间段接通提升线圈LI，其中，tl?t2时间段提升线圈LI通大电流Iu，t2?t3时间段提升线圈LI通小电流IL1> 步骤二、在t4?t5时间段接通传递线圈L3，其中，通过传递线圈L3的电流为Im;步骤三、在t6?t7、t8?t9时间段内使保持线圈L2通大电流Isi，在t9后通小电流Is2直到下一次棒束提升开始，I S1>I52O其中，tl~t9为单个线圈动作的时间标记，t8~t2时间内提升线圈L1、传递线圈L3、保持线圈L2同时运行；t5~t3时间内提升线圈LI和保持线圈L2有电流，传递线圈L3无电流通过。
[0018]如上所述，可较好的实现本实用新型。
【主权项】
1.一种棒电源系统的模拟试验装置，其特征在于，包括棒电源系统、数字控制器、触摸屏、提升线圈、保持线圈、传递线圈及绝缘栅双极型晶体管，所述触摸屏与数字控制器连接，所述提升线圈、保持线圈及传递线圈均连接有绝缘栅双极型晶体管，且提升线圈、保持线圈及传递线圈三者连接绝缘栅双极型晶体管的一端连接在绝缘栅双极型晶体管的集电极上，三者的另一端与棒电源系统的负极连接；所述绝缘栅双极型晶体管的发射极与棒电源系统的正极连接，其栅极和集电极均与数字控制器连接。
2.根据权利要求1所述的一种棒电源系统的模拟试验装置，其特征在于，所述数字控制器采用DSP芯片。
3.根据权利要求1或2所述的一种棒电源系统的模拟试验装置，其特征在于，所述提升线圈和保持线圈两者连接绝缘栅双极型晶体管的一端均连接有两个绝缘栅双极型晶体管，传递线圈连接绝缘栅双极型晶体管的一端连接有一个绝缘栅双极型晶体管。
【专利摘要】本实用新型公开了一种棒电源系统的模拟试验装置，包括棒电源系统、数字控制器、触摸屏、提升线圈、保持线圈、传递线圈及绝缘栅双极型晶体管，其中，触摸屏与数字控制器连接，提升线圈、保持线圈及传递线圈均连接有绝缘栅双极型晶体管，且提升线圈、保持线圈及传递线圈三者连接绝缘栅双极型晶体管的一端连接在绝缘栅双极型晶体管的集电极上，三者的另一端与棒电源系统的负极连接。绝缘栅双极型晶体管的发射极与棒电源系统的正极连接，其栅极和集电极均与数字控制器连接。本实用新型应用时操作便捷，省时省力，无安全隐患，能够模拟核电站控制棒的真实的运行工况，便于对棒电源系统进行性能试验。
【IPC分类】G01R31-40
【公开号】CN204575828
【申请号】CN201520305747
【发明人】刘文静, 韩勇, 刘艳阳, 陈智, 游洲, 刘飞洋, 李朋, 高永
【申请人】中国核动力研究设计院
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月13日