2021 Fiscal Year Research-status Report
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19K04356
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| Research Institution | Sophia University |
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Principal Investigator |
高尾 智明 上智大学, 理工学部, 教授 (30245790)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂本 織江 上智大学, 理工学部, 准教授 (40443262)
福井 聡 新潟大学, 自然科学系, 教授 (70293199)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | SIMの動特性解析モデルの構築 / 動特性のシミュレーション / SIMの磁界解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和３年度は、その前年度に引き続き、新型コロナウイルスの感染拡大の影響を受けて実験の実施に大きな制約が生じたため、数値解析に集中することにした。すなわち、研究計画「②―２ ＳＩＭ（超電導誘導機）による機械系、電源系の結合システムとしての振る舞いを示す解析モデル構築」について、ＳＩＭの動特性シミュレーション解析モデルの構築と特性解析に関する研究を、令和２年度に引き続き３年度も行った。
ＳＩＭの特徴として、２次側巻線が超電導であるため２次磁束を捕捉できるので、同期機器としての特性を示す。一方、非超電導の同期機は同期速度でしか動作しないのに対して、ＳＩＭはスリップがあると２次側巻線に抵抗が発生して誘導機として動作するため、運転の継続が可能である。このようなＳＩＭの特性を解析するため、ＳＩＭを電気－機械エネルギー変換機としてとらえ、２次側巻線が抵抗状態から超電導状態になることを考慮したＳＩＭの動特性解析モデルを構築してきた。これにより、動特性解析シミュレーションプログラム（MATLAB）によって解析できるようにしたが、令和２年度に構築した解析モデルでは、電源電圧を固定した場合のＳＩＭの特性解析に問題点があることがわかり、令和３年度にはこの問題点の解消に取り組んだ。その結果、一定の進捗があったがまだ十分でない状況である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナウイルスの影響のため、令和３年度も引き続き実験装置の運転に関する案内や調整を行う学外業者の大学入構に制約があり、令和元年度にほぼ完成していた実験装置の運転・調整などができず、実験を実施することができなかった。このため、解析結果と実験結果の比較、ＳＩＭの運転特性に関する研究が滞った。
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| Strategy for Future Research Activity |
解析に関しては、令和２年度及び３年度に構築したシミュレーションプログラムにより、ＳＩＭを用いた瞬時電圧低下対策電源としての特性、さらにＳＩＭの大規模風力発電機の系統連系特性についての検討を行う予定である。
実験に関しては、複数名が集合して作業を行うため新型コロナウイルスの影響の深刻具合によるが、実験装置を稼働できる状況にするよう努め、完了次第実験を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
令和３年度は、昨年度に引き続き新型コロナウイルスの感染拡大のため実験の実施に大きな制約が生じた。
令和４年度は、新型コロナウイルスの感染がある程度収束し、複数名が集合して実験が実施できる状況であれば、令和元年度で制作したＳＩＭ特性試験装置を用いて，ＳＩＭの発電機および電動機としての各種の特性評価試験を実施する予定である。
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