2010 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
09F09281
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Research Institution | Tohoku University |
Principal Investigator |
濱島 高太郎 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
OZCIVAN Ahmet Nuri 東北大学, 大学院・工学研究科, 外国人特別研究員
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Keywords | 交流損失 / 超電導線 / 超電導ケーブル / 3相同一軸 / ヒステリシス損失 / レーストラックコイル / 平衡電流分布 |
Research Abstract |
超電導ケーブルは損失が少なく,かつ,コンパクトで大容量の電力を輸送できるので,人口稠密な大都市圏の地下ケーブルの容量増大に適しており,開発が世界で精力的に進められている。開発されている超電導ケーブルの中でも,最もコンパクトで漏洩磁界の少ない構成を有する3相同一軸超電導ケーブルは極めて有望である。その実現化のためには,交流損失の低減化が重要である。本研究では,3相が同一軸に構成されるので,各相の電流の位相と印加される磁界の位相が異なる。位相が異なる磁界中での交流損失は超電導体内の磁界分布から臨界状態モデルを用いた解析を導出した。一方,3相同一軸ケーブルでは,各相の半径が異なり,各相の電流分布が不平衡になるため,導体を長手方向に2分割で構成する方法を提案し,電流の平衡分布が得られることを証明した。これらの解析方法を組み合わせて,3相同一軸超電導ケーブルに適用して交流損失を求めることに成功した。各相が平衡電流分布の場合の交流損失を解析し,最小化できることを示した。 超電導導体の電流と異なる位相の磁界を発生して交流損失を測定する装置は,超電導体に一様な磁界を印加できるレーストラック型コイル,試験体の磁化を測定するサーチコイル,異なる位相の電流を発生できる可変周波数電源,試験体の電圧を測定する端子,ロックインアンプ測定装置などで構成される。今回の試験体の交流損失の測定では,単体の通電損失,単体の磁化損失,位相の異なる磁界を印加したヒステリシス損失を実施した。通電損失と磁化損失は予想した理論値と良く一致した。位相の異なる磁界印加の交流損失は製作したレーストラック型コイルが発生可能な磁界まで測定でき,傾向は一致した。
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Research Products
(4 results)