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2012 Fiscal Year Annual Research Report

次世代REBCO超伝導線材における交流損失の温度スケーリング則に関する研究

Research Project

Project/Area Number 22360116
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

岩熊 成卓  九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 教授 (30176531)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywords超伝導 / 交流損失 / YBCO
Research Abstract

REBa2Cu3O7-x(RE:Rare Earth, Y, Gdなど、 以後REBCO)超伝導線材は、次世代の超伝導線材として世界中で開発競争が進められている。しかし、これを用いた機器では総熱負荷の大半をREBCO線材の交流損失が占める。 超伝導機器設計のためには超伝導巻線における交流損失の簡便な見積手法の確立が急務であるが、REBCO超伝導線材は臨界電流特性のみならず交流損失特性においても大きな異方性を持ち、さらに大きな線材アスペクト比による反磁界効果の影響で理論的に予測することが難しい。REBCO線材を用いた超伝導機器が使用される温度領域は従来の低温超伝導線材と比べて極めて広く、交流損失の温度依存性まで含めると、設計のための交流損失見積りには膨大な時間と煩雑な手順を要する。本研究では、温度スケーリング則を用いてREBCO超伝導線材の交流損失の簡便な見積法の確立を目指した。 昨年度までに、IBAD-PLD法REBCO超伝導線材について、人工ピンニングセンターの導入の有無に関わらず、臨界電流、磁化、交流 損失が温度についてスケーリングすることを確認した。今年度は、低交流損失化のためにレーザスクライ ビングにより細フィラメント化したIBAD-PLD法REBCO超伝導線材について、鞍型ピックアップコイルを用いて磁化、交流損失を測定し、臨界電流の温度、磁界、磁界印加角度依存性を評価し、臨界電流、磁化、交流損失が温度についてスケーリングすることを確認した。 さらに、これらの結果を基に、任意の温度、磁界、磁界印加角度におけるREBCO超伝導線材の交流損失の簡便な見積手法について考察した。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (21 results)

All 2013 2012

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (15 results) (of which Invited: 4 results)

  • [Journal Article] The short-circuit test results of 6.9 kV/2.3 kV 400 kVA-class YBCO model transformer with fault current limiting function2013

    • Author(s)
      A. Tomioka
    • Journal Title

      Physica C

      Volume: 484 Pages: 239;241

    • DOI

      10.1016/j.physc.2012.02.035

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Feasibility Study on a 400 kW-3600 rpm REBCO Fully Superconducting Motor2012

    • Author(s)
      M. Iwakuma , T. Ogata, S. Tomoda, T. Kisu, Y. Yoshida, A. Ishiyama , Y. Yamada, T. Izumi and Y. Shiohara
    • Journal Title

      IEEE Trans. Appl. Supercond.

      Volume: Vol. 22, No. 3

    • DOI

      DOI:10.1109/TASC.2011.2177229

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of REBCO Superconducting Transformers with Current Limiting Function2012

    • Author(s)
      Tomoaki Tsutsumi, Akira Tomioka , Masataka Iwakuma , Hiroshi Okamoto, Yoshihiro Gosho, Hidemi Hayashi, Yasuhiro Iijima, Takashi Saito, Takeshi Ohkuma, Akihiko Tagomori, Teruo Izumi, Yuh Shiohara
    • Journal Title

      Physics Procedia

      Volume: Vol. 36 Pages: 1115- 1120

    • DOI

      DOI:10.1016/j.phpro.2012.06.186

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Theoretical Study on Ac Loss Properties of REBCO Superconducting Two-Strand Parallel Conductors Exposed to a Non-Uniform Magnetic Field2012

    • Author(s)
      Keisuke Kumano, Daisuke Moriwaki, Masataka Iwakuma , Kazuo Funaki, Hidemi Hayashi, Hiroshi Okamoto, Yoshihiro Gosho, Takeshi Ohkuma, Akihiko Tagomori, Teruo Izumi, Yuh Shiohara
    • Journal Title

      Physics Procedia

      Volume: Vol. 36 Pages: 1109- 1114

    • DOI

      DOI:10.1016/j.phpro.2012.06.185

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Improved Poynting’s Vector Method:AC Loss Measurement of HTS Tapes Formed into a Short Straight or a Solenoidal Coi2012

    • Author(s)
      F. Sumiyoshi
    • Journal Title

      Physics Procedia

      Volume: 36 Pages: 1534;1539

    • DOI

      10.1016/j.phpro.2012.06.206

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] AC Loss Properties of Laser-Scribed Multi-Filamentary GdBCO Coated Conductors with Artificial Pinning Centres2012

    • Author(s)
      Takuya Hayashi
    • Journal Title

      Physics Procedia

      Volume: 36 Pages: 1522;1527

    • DOI

      10.1016/j.phpro.2012.06.204

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 限流機能を有する高温超伝導変圧器の開発2012

    • Author(s)
      岩熊成卓
    • Organizer
      応用物理学会 超伝導分科会 第46回研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20121206-20121206
    • Invited
  • [Presentation] Development of a 66kV-20MVA REBCO Superconducting Transformer with a Current Limiting Function2012

    • Author(s)
      M. Iwakuma
    • Organizer
      International Conference on Coated Conductors for Applications 2012
    • Place of Presentation
      Heidelberg
    • Year and Date
      20121114-20121116
    • Invited
  • [Presentation] 酸化物超電導並列導体をパンケーキコイル状に巻いた際の電流分流特性2012

    • Author(s)
      澤田俊幸
    • Organizer
      第86回低温工学・超電導学会
    • Place of Presentation
      盛岡
    • Year and Date
      20121107-20121109
  • [Presentation] 2層にわたる超伝導2本転位並列導体の交流損失特性2012

    • Author(s)
      坂川涼
    • Organizer
      第86回低温工学・超電導学会
    • Place of Presentation
      盛岡
    • Year and Date
      20121107-20121109
  • [Presentation] Y系超伝導変圧器の交流損失特性の評価2012

    • Author(s)
      福田幸弘
    • Organizer
      第86回低温工学・超電導学会
    • Place of Presentation
      盛岡
    • Year and Date
      20121107-20121109
  • [Presentation] Development of a 66kV-20MVA REBCO Superconducting Transformer with a Current Limiting Function2012

    • Author(s)
      M. Iwakuma
    • Organizer
      19th Conference on Electric Power Supply Industry
    • Place of Presentation
      Bali, Indonesia
    • Year and Date
      20121014-20121019
  • [Presentation] Development of REBCO Superconducting Transformers with a Current Limiting Function2012

    • Author(s)
      M. Iwakuma
    • Organizer
      2012 Applied Superconductivity Conf. (ASC2012)
    • Place of Presentation
      Portland, US
    • Year and Date
      20121007-20121012
  • [Presentation] 2層にわたる超伝導2本転位並列導体の交流損失特性2012

    • Author(s)
      坂川涼
    • Organizer
      電気関係学会九州支部第65回連合大会
    • Place of Presentation
      長崎
    • Year and Date
      20120924-20120925
  • [Presentation] Y系超伝導変圧器の交流損失特性の評価2012

    • Author(s)
      福田幸弘
    • Organizer
      電気関係学会九州支部第65回連合大会
    • Place of Presentation
      長崎
    • Year and Date
      20120924-20120925
  • [Presentation] 2層にわたる超伝導2本転位並列導体の交流損失特性2012

    • Author(s)
      坂川涼
    • Organizer
      2012年度低温工学・超電導学会九州・西日本支部若手セミナー
    • Place of Presentation
      大分
    • Year and Date
      20120917-20120919
  • [Presentation] Y系超伝導変圧器の交流損失特性の評価2012

    • Author(s)
      福田幸弘
    • Organizer
      2012年度低温工学・超電導学会九州・西日本支部若手セミナー
    • Place of Presentation
      大分
    • Year and Date
      20120917-20120919
  • [Presentation] ピックアップコイルによる超伝導線材・導体の磁化・交流損失測定2012

    • Author(s)
      岩熊成卓
    • Organizer
      2012年度低温工学・超電導学会九州・西日本支部若手セミナー
    • Place of Presentation
      大分
    • Year and Date
      20120917-20120919
    • Invited
  • [Presentation] The additional ac loss of two-strand parallel conductors in a non-uniform magnetic field2012

    • Author(s)
      R. Sakagawa
    • Organizer
      24th Int. Cryogenic Engineering Conf. and Int. Cryogenic Materials Conf. 2012 (ICEC24-ICMC2012)
    • Place of Presentation
      Fukuoka
    • Year and Date
      20120514-20120518
  • [Presentation] Study on the current sharing properties of superconducting parallel conductors wound into pancake coils2012

    • Author(s)
      T. Sawada
    • Organizer
      24th Int. Cryogenic Engineering Conf. and Int. Cryogenic Materials Conf. 2012 (ICEC24-ICMC2012)
    • Place of Presentation
      Fukuoka
    • Year and Date
      20120514-20120518
  • [Presentation] Development of HTS Power Transformer with a function of FCL in Japan2012

    • Author(s)
      M. Iwakuma
    • Organizer
      2012 Japan-Korea Workshop on Superconducting Technologies for Electric Power System
    • Place of Presentation
      Fukuoka
    • Year and Date
      20120514-20120518
    • Invited

URL: 

Published: 2014-07-24  

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