2009 Fiscal Year Self-evaluation Report
Investigation of irregular coupling loss based on strand arrangement in large superconductor
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19360124
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
電力工学・電気機器工学
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
HAMAJIMA Takataro Tohoku University, 大学院・工学研究科, 教授 (00314815)
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| Project Period (FY) |
2007 – 2010
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| Keywords | 電気エネルギー工学 / (発生・変換・貯蔵・省エネルギー) |
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| Research Abstract |
大型超電導機器に用いられる超伝導導体は直径1mm程度の細い超伝導素線を多数本撚り合わせた後ステンレス管に収納してケーブル・イン・コンジット(CIC)と呼ばれる強大な電磁力に耐える構造を持つ。このCIC導体で製作した超伝導コイルは変動磁界を受けると交流損失が発生し,予測可能な時定数の短いのと,コイル状にして現れる長い時定数の損失が発生する。この長い時定数は超伝導コイルの運転が不可能となる危険性があるので,これを解明することを目的とする。そのために,次のことを目標とする。(1)多数本のケーブルがコンジット内で約60%の占有率になるまで圧縮されるために,素線が不規則に変位するので,導体内の各素線の位置を3次元的に計測する方法を開発して,撚りピッチなどの導体製作パラメータと比較する。(2)素線が圧縮時に受ける変形は確率論に基づくので,その模擬方法として,線形解析位置からの摂動として表現できる動力学に基づいた計算力学モデルを新しく提案し,3次元計測結果で得られた変位分布と比較検討する。(3)不規則鎖交磁束を計算するには,コイルに加わる変動外部磁界はコイルの3次元的位置で異なるので,磁界解析プログラムと連成して不規則な鎖交磁束を正確に迅速に計算して不規則結合損失をシミュレーションして,高性能なCIC導体構成を提案する。(4)時定数の基礎量となる接触抵抗は各素線の表面状態や接触圧力などに大きく依存するので,使用する各種の素線間の接触長と接触抵抗の関係を測定する。以上を通して不規則交流損失を解明する。
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