高温超電導体のマイスナ効果を利用した磁気浮上・駆動装置の研究
| Project/Area Number |
63550203
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| Research Category |
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
電力工学
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
藤田 博之 東京大学, 生産技術研究所・第3部, 助教授 (90134642)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
生駒 俊明 東京大学, 生産技術研究所・第3部, 教授 (80013118)
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| Project Period (FY) |
1988
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 1988)
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| Budget Amount *help |
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 1988: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
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| Keywords | マイクロアクチュエータ / 磁気浮上 / 高温超電導体 / マイスナ効果 / マイクロメカニズム / リニアアクチュエータ |
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| Research Abstract |
本研究では、超電導体のマイスナ効果によって生じる反発力を用い、ミリメートかそれ以下の大きさの物体を、浮上させ滑らかに駆動する機構を提案し、その特性を計算で予測した。更にこの機構の動作を実証するために、1mm程度の特性長のモデルアクチュエータを作り、実験を行った。
<1>特性の計算
右下の図に示すように、対向するステータとヒスライダーの表面に帯状の永久磁石と超電導体を、僅かに異なるピッチで付けた構造を考える。マイスナ効果により、永久磁石を持つスライダは浮上する。更に下の方の図に示す通り、ある超電導体を常電導状態に転位させると、水平方向の力のバランスが崩れて、スライダは横方向に動く。スライダの動きにつれて、常電導にする超電導体を切り替えてゆけば、連続的な駆動ができる。この時、スライダの動きにつれて駆動力と浮上力が周期的に変化すること、磁石と超電導体のピッチや帯の数の最適な値等を明らかにした。
<2>実験
上記計算では帯の幅を0.1mmとしたが、その十倍の幅1mmのモデルを試作した。スライダの磁石が2本のとき、180mgの自重を3mm浮上できた。また磁石1本についての駆動力は、約40mg重であった。更に、1本の磁石を、超電導体に加えた電流により駆動できることを確かめた。
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Report
(1 results)
Research Products
(6 results)
