超電導磁気浮上における動的磁気ダンピング特性に関する研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06650320
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 大崎 博之 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (10203754)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田村 穣 東京大学, 大学院工学系研究科, 助手 (00011180) ; 正田 英介 東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (40010706)
• Keywords: 超電導 / 磁気浮上 / 電磁誘導 / ダンピング / シミュレーション / 走行特性 / アクティブダンパ / パッシブダンパ

Research Abstract

本研究は、電磁誘導型の超電導磁気浮上システムにおける磁気ダンピングの動的な特性を数値シミュレーションにより明らかにし、走行特性や乗り心地への影響を解析することを目的としている。平成7年度は、基本的な浮上システム構成でのダンピング特性をさらに詳細に解析するとともに、ダンピング特性改善のためのパッシブダンパコイルおよびアクティブダンパコイルの設置の可能性とその特性についての検討、解析を行った。
(1)走行シミュレーション:本研究グループにおいて開発してきた解析プログラムを用いて、6自由度の超電導磁気浮上台車運動のシミュレーションを行い、直線走行に加え、曲線走行、複数台車、クエンチ時の台車運動など様々な条件下での走行特性の解析を行った。その結果、台車モデル下での運動の全容をほぼ明らかにすることができた。台車の回転運動は走行特性を検討する上で極めて重要であることが明らかになった。また、機械ダンパの走行への影響についても基本的な特性を得ることができた。
(2)ダンピング機構の解明:ダンピング機構の詳細を明らかにするために、上下振動に限定し、エネルギー収支に着目した解析を行い、電磁力や誘導電流の波形、コイル抵抗・インダクタンスの値などとダンピングの間の関係を明確にした。
(3)パッシブダンパの検討:ダンピング特性を電磁的に改善するための方法として、短絡コイルの車両側への設置を考え、具体的にその位置、大きさなどがダンピングにどのように影響するかを検討した。
(4)アクティブダンパの検討:さらに、ダンパコイルの電流を積極的に制御するアクティブダンパの効果を検討し、パッシブコイル以上にダンピング特性の改善が可能であることを示し、具体的な形状、位置等について一つのモデルを提案した。

Research Products

• [Publications] S.Ohashi,K.Higashi,H.Ohsaki,E.Masada: ""Study on Damping Characteristics of the Superconductive Magnetically Levitated System"" Advances in Superconductivity VII. Vol.2. 1263-1266 (1995)