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全超電導発電機の過渡磁界と交流損に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 01550227
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 電力工学
研究機関佐賀大学

研究代表者

向井 栄一  佐賀大学, 理工学部, 助手 (70039296)

研究分担者 牟田 一弥  佐賀大学, 理工学部, 教授 (70039270)
研究期間 (年度) 1989 – 1990
研究課題ステータス 完了 (1990年度)
配分額 *注記
1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1990年度: 200千円 (直接経費: 200千円)
1989年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード超電導 / 全超電導発電機 / 過渡磁界 / 交流損
研究概要

超電導発電元は、従来機と比べて多くの利点を有する。これまでは、界磁巻線を超電導化した、いわゆる半超電導機を対象とした研究が主流となっていた。しかし、最近では交流に対して極めて低損失の超電導線材が開発されているため、電機子巻線も超電導化した全超電導発電機の可能性が高まりつつある。ちなみに、従来の同期発電機の制御システムには、AVRやGOVが一般に用いられている。しかし、全超電導発電機に用いる超電導線は交流損を発生しまた磁束及びその変化率の大きさ等に対して臨界値を有するので、その制御システムには超電導状態の安定性が高く、かつ制御効果が高い方式のものを採用する必要がある。
本年度は、従来のAVR及びGOV制御よりも制御の効果が高くかつ超電導状態の維持安定性が高い制御システムの検討を行うために、それらのシミュレ-ション用プログラムの開発を行った。ここでは、全超電導機用として有望視されるSMES(超電導磁気エネルギ-貯臓装置)制御方式を採用し、またその装置としてはシングルブリッジ方式のものを想定してプログラムの開発を行った。前年度に概念設計した実用規模の大型全超電導発電機(定格容量1000MW)の設計緒元を用いて数値的な検討を行った。その結果、SMES制御を行うとAVR及びGOV制御方式と比べ、短時間で負荷角δの動揺が抑制され、制御の効果が極めて高いこと等がシミュレ-ションにより確かめられた。
更に、以上のシミュレ-ション研究以外に全超電導機を模擬した実験モデル機を製作し、またそのモデル機を用いて実験を行った。まず、モデル機を液体ヘリウムで冷却して超電導状態にした後に、インダクタンス等の電気的定数の実測を行った。次に、研究室既存の可変調波数電源(400V、25kVA、80〜800Hz)に接続して超電導コイルを励磁し、磁界等の実測を行った。

報告書

(2件)
  • 1990 実績報告書
  • 1989 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (3件)

  • [文献書誌] 向井 栄一,牟田 一弥他3名: "SMES制御をもつ全超電導発電機の制御解果の検討" 平成2年の電気関係学会九州支部連合大会講演論文集551. 第43回. 317 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 向井栄一,牟田一弥,松原真人,鶴田忠彦: "全超電導同期発電機に対する過渡磁界を含めた設計的考察" 平成元年 電気関係学会九州支部連合大会講演論文集 230. 第42回. 100 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 向井栄一,牟田一弥: "全超電導同期発電機の設計的考察" 平成2年 電気学会全国大会講演論文集887. (8). 119 (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書

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公開日: 1989-04-01   更新日: 2016-04-21  

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