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全超伝導発電機の設計と系統特性解析及び励磁方式に関する基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 09450113
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電気機器工学
研究機関京都大学

研究代表者

牟田 一弥 (牟夕 一弥)  京都大学, 工学研究科, 教授 (70039270)

研究分担者 牟田 一弥  京都大学, 工学研究科, 教授 (70039270)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
11,800千円 (直接経費: 11,800千円)
1999年度: 5,800千円 (直接経費: 5,800千円)
1998年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
1997年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
キーワード超伝導発電機 / 全超伝導発電機 / 設計 / 励磁方式 / ブラシレス励磁 / フラックスポンプ / 超伝導応用機器 / ブラシレス励磁方式 / 系統解析 / 磁束ポンプ / 超伝導 / 励磁機
研究概要

全超伝導発電機の設計法の関しては、概ね前年度までに概念的設計法の検討を終えたので、現在日本の国家プロジェクトで進められている界磁超伝導発電機の設計法確定に寄与することを目指してきた。回転子は二重ダンパ構造が一般的で、それらの補強のためさらに多層構造にする必要がある。昨年度まではこれらの多層構造ダンパの応力を考慮していない設計法の検討を行っているが、本年度にはこれらの三相突発事故時の応力を計算する式を求めて導入し、最適設計化の段階に入り、3つの評価指標を設定して50MW、200MW、1,000MW級パイロット機の最適化を図った。しかし,3つの指標は必ずしも同じに満たされず、トレードオフが求められる。従って、この設計機を電力系統内に設置した場合の事故過渡特性との突合せでトレードオフ関係を絞り込むことに成功した。また、これまで超伝導発電機の励磁・制御法として提案して来た定鎖交磁束励磁法と、従来の外部電源励磁法(定電流法)の特性に与える影響を、試作機を使って実験的にも理論的にも明確にでき、フラックスポンプの設計法確立にも発展させた。また、200MW級機のブラシレス励磁機の設計も行った。
本年度の上述の成果は,本研究課題の締めの年として、内外の学会での発表や、電気学会論文誌上を借りて纏めることが出来た。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (41件)

  • [文献書誌] 築地浩、牟田一弥、星野勉ら: "試作全超伝導発電機の限界出力と励磁系の影響"電気学会論文誌*. 119-D. 1471-1476 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 築地浩、牟田一弥、星野勉ら: "多基接続形磁束ポンプによる超伝導マグネットのパワーリードレス励磁"電気学会論文誌*. 119-D. 1515-1522 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 牟田、今西、他4名: "超伝導発電機の一設計法研究"第61回秋季低温工学・超伝導学会論文集. E2-33. 188-188 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 牟田、柴山、他3名: "超伝導発電機多重円筒ダンパの機械的応力を考慮した設計法"平成12年電気学会全国大会予稿集. 5-207 (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Muta, 他5名: "Stabiligation Study of Superconducting Penerator in an Electric Power System"Proc. of ICEM-Helsinki 2000. 1-6 (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Tsukiji, I.Muta 他1名: "Output Power Limit of 200MW Class Brushless Superconducting Generator Excited with Magnetic Fluxpump"Proc. of ASC-Virginia 2000. 1-4 (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Tsukiji, Kyeong-Dal Choi, T. Hoshino, I. Muta, et al: "Tests of Disk Type Magnetic Flux Pump with the Ability of High Voltage Outaput"IEEE Trans. on Applied Superconductinvity. Vol.7, No.2. 394-397 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Tsukiji, I. Muta, T. Hoshino and E. Mukai: "Output Power Limit and Excitation Methods Effect Comparison"Journal of JIEE-D in Japanese. Vol.119-D, No.12. 1471-1476 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Tsukiji, I. Muta, T. Hoshino and E. Mukai: "Characteristics of Exciting power Lead-less Superconducting Magnet with Multiple Magnetic Fluxpump"Journal of JIEE-D in Japanese. Vol.119-D, No.12. 1515-1522 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E. Mukai, T. Yano and I. Muta :: "Control Effects of SDR Controller in Damperless Fully Superconducting Generator"Proc. of ICEM , Istanbul, Turkey. Vol.3, No.2. 1380-1384 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E. Mukai, T. Yano and I. Muta: "Study on Transient Magnetic Fields and Electromagnetic Forces in Superconducting Generator"Proc. of MT-15, Beijing, China. 518-521 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Tsukiji, Y. Noguchi, T. Hoshino and I. Muta: "Effect of the Excitation System on the Electrical Characteristics of a Fully Superconducting AC Generator"Proc. of MT-15, Beijing, China. 736-739 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I. Muta: "Research and Development on Superconducting Electric Machines in Japan"Proc. of CICEM'99, invited, Xi'an, China. 9-14 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Hoshino, I. Muta and T. Nakamura: "Applied High-Tc Superconducting Electrical Machines"Proc. of KIASC 2000, Teojon, Korea. 73-76 (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I. Muta: "Current Status of Superconducting Electric Machines"Invited Paper in Japanese, Forum of Power Electronics. (Apr. 1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I. Muta, S. Imanishi, M. Shibayama, M. Yoshimoto, T. Hoshino and T. Hoshino and T. Nakamura: "A Design Method for Superconducting Generator"61ィイD1stィエD1 Meeting on Cryogenics and Superconductivity in Japanese. E2-33. 188 (1999)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I. Muta, M. Shibayama, M. Yoshimoto, T. Hoshino and T. Nakamura: "Design Method for Superconducting Generator with Consideration of Multilayer Damper Shield System"Conference Records of JIEE Annual Meeting'2000 (in Japanese). 5-207 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Tsukiji, Y. Noguchi, E. Mukai, T. Hoshino and I. Muta: "Conceptual Design of Magnetic Fluxpump for 200MW-Class Fully-Superconducting Generator"59ィイD1thィエD1 Meeting on Cryogenics and Superconductivity (in Japanese). C1-16. (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Tsukiji, Y. Nonguchi, E. Mukai, T. Hoshino and I. Muta: "Output Power Limit in the Brushless Fully-Superconducting Generator"59ィイD1thィエD1 Meeting on Cryogenics and Sueprconductivity (in Japanese). C1-17. (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Hoshino, M. Seijyo, M. Saitoh, T. Shimoda, T. Yoshihara, T. Konishi and I. Muta,: "Estimation Regarding Self-Pumping Effect in Liquid Nitrogen Cooled Superconducting Generator"59ィイD1thィエD1 Meeting on Cryogenics and Superconductivity. C1-15. (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D. Y. Park, M. H. Son, K. D. Ha, D. H. Hwang, Y.J.Kim, Y. K. Kwon, K.S.Ryu and I. Muta :: "Test and FE Analysis with External Circuit of 30kVA Superconducting Generator"Proc. of IPEC-Tokyo 2000,Tokyo, Japan. Vol.3, P-11-6. 1306-1311 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I. Muta, T. Nozue, M. Shibayama, T. Hoshino, T. Nakamura and E. Eiichi: "Stabilization Study of Superconducting Generator in an Electric Pwewr System"Proc. of ICEM. Helsinki 2000, Helsinki, Finland. (to be published). (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E. Mukai, T. Yano and I. Muta: "Effects of Superconducting Fault Current Limiter for Protection of Fully Superconducting Generator"Proc. of ICEM-Helsinki 2000, Helsinki, Finland. (to be published). 2000

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Tsukiji, I. Muta and t. Hoshino: "Output Power Limit of 200MW Class Brushless Superconducting Generator Excited With Magnetic Fluxpump"Proc. of ASC-Virginia 2000, Virginia Beach, Virginia. (to be published). (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 牟田一弥: "超伝導発電機多重円筒ダンパの機械的応力を考慮した設計法"平成12年度電気学会全国講演予稿集. (発表予定). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 築地浩: "試作全超電導発電機の限界出力と励磁系の影響"電気学会論文誌D. 119-D. 1471-1476 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 築地浩: "多基接続型磁束ポンプによる超電導マグネットのパワーリードレス励磁"電気学会論文誌D. 119-D. 1515-1522 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 牟田一彌: "Bi-2223 ディスクを用いたアキシャルタイプモータの試作実験"第61回秋季低温工学・超電導学会講演概要集. 31 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hoshino: "Turn-off Trigger Energy Characteristics of the Superconducting Power Electronics Devices (S-PED)"IEEE Transactions on Applied Superconductivity. Vol.9,No.2. 1221-1224 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Nakamura: "Transport Characteristics in YBCO Thin Films under Applying DC and AC Transport Currents"Advances in Superconductivity XI (Springer-Verlag, Tokyo). Part.2. 637-640 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] E.Mukai, T.Yano, I.Muta: "Control effect of SDR controller in damperless fully superconducting generator" Proc.of International Conference on Electrical Machines. 3・2. 1380-1384 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hoshino, I.Muta, K.H.Hasseine: "Separately-excited DC motor parformances energiyed by photovoltuie power" Proc.of International Conference on Electrical Machines. 3・2. 698-701 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hoshino, M.Eguchi, T.Konishi, I.Muta et al.: "Turn-off characteristics of the superconducting powers electronics devices (S-PED)-in case of typed C and Typed D" Proc.of International Conference on Power Electronics. 1・1. 841-846 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Nakamura, T.Hoshino, I.Muta, et al.: "Transport Characteristics in YBCD Fhin Films under Spplying DC and AC Corrents" Proc.of ISS'98. CCP-32. 1-4 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hoshino, I.Muta, et al.: "Turn-off Trigger Energy Characteristics of the Superconducting Power Electronics Device (S-PED)" Proc.of ICEC 17. Sect.11. 455-458 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hoshino, M.Sibuyama, I.Muta, et al.: "Conductor Pitch Effect on an Eddy Cursent loss of the Superconducting Power Cofle using the Disassembled Cable “M" Data" Proc.of ICEC 17. Sect.8. 375-378 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Tsukiji: "Tests of Disk Type Magnetic Flux Pump with the Ability of High Voltage Output" IEEE Trans.on Applied Superconduetivity. 7・2. 394-397 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Tsukiji: "Effect of the Excitatien System on the Electrical characteristics of a Fully Supperconducting AC Generator" Preprint of the 15th International Conference on Magnet Technology. OB-4. 1-4 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Itsuya Muta: "SMES System for Photovoltaic Energy" Preprint of the 15th International Conference on Magnet Technology. OB-2. 1-4 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Eiichi Mukai: "Study on Transient Magnetic Field and Electromagnetic Force in Superconducting Generator" Preprint of the 15th International Conference on Magnet Technology. PB-02. 1-4 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Tsutomu Hoshino: "AC Loss Measurement of Bi System Multilayer Tape Superconductor for Power Transmission Cable" Preprint of the 15th International Conference on Magnet Technology. PD-45. 1-4 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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