無整流子電動機の超電導化に関する基礎研究

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62550210
• Research Institution: Saga University
• Principal Investigator: 牟田 一弥 佐賀大学, 理工学部, 教授 (70039270)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤井 邦夫 久留米工業高等専門学校, 電気工学科, 助教授 (90044271)
• Keywords: 無整流子電動機 / 超電導モータ / 超電導 / 電流形インバータ

Research Abstract

本研究では、無整流子電動機の小形軽量化、高出力密度化、安定性、速応性の向上、大容量化のために、その超電導化を研究目的とするもので、超電導同期機と、半導体電力変換器から成る超電導無整流子電動機システムを構築し、その特性解析と問題点の把握、設計解析による体格比較、更にモデル機による実験を行い、実現性を追求するものである。
1.まず、当初の計画であった正法波・電圧制御方式GTO-PWM電流形インバータについて検討を行った結果、このインバータの採用は自制式変換機を必要とする無整流子電動機では、回転数に依存し、かつ同期した制御信号を作り出すのが困難であることが判明した。従って、電流形インバータによる無整流子電動機方式を対象に特性解析・設計法を確立することとし、それを進めた。
2.本年度も、前年度に引き続いて、特性解析を進めた。とくに、超電導線の被磁界を考慮した解析式を導き、その考慮のもと、設計法の検討を加えた。1つは、30KW試作機の設計を行い、かつその特性を検討し、同時に同容量の常電導機との体格及び特性の比較検討を加えた。また、2つ目の方法では、20MW、50MW、20KW、30KWの設計をすすめ、また一部については特性を求めた。
3.30KW試作超電導機を運転させるためのインバータ部を設計し、5KW程度のインバータを製作した。この5KWインバータは、他の助成で製作したブラシレス超電導発電機を電動機として駆動すべく作製したものであるが、機間内には運転に至らなかった。今後の実験に期待したい。
4.30KW試作超電導機の設置が出来、本研究を一部流用した。
5.有限要素法による磁界解析を30KW機について進め、グラフィック表示により、磁束分布・密度を即座に求められるようにした。

Research Products

• [Publications] 藤井邦夫 他: 久留米高専紀要. 3. 7-15 (1988)
• [Publications] 牟田一弥 他: 低温工学. 24. 13-20 (1989)
• [Publications] 牟田一弥 他: 電気学会静止器研究会資料. 1-10 (1989)
• [Publications] 牟田一弥 他: 電気学会論文誌(D分冊). 1-8 (1989)
• [Publications] 牟田一弥 他: 電気学会論文誌(D分冊). 1-8 (1989)