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液体窒素冷却型超伝導電力機器に用いる導体とコイルの高性能化に関する基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 14350149
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
研究機関鹿児島大学

研究代表者

住吉 文夫  鹿児島大学, 工学部, 教授 (20136526)

研究分担者 川畑 秋馬  鹿児島大学, 工学部, 助教授 (00244260)
川越 明史  鹿児島大学, 工学部, 助手 (40315396)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
14,900千円 (直接経費: 14,900千円)
2004年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2003年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
2002年度: 6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
キーワード高温超伝導 / 線材 / 導体 / コイル / 損失 / 電磁特性 / ポインチングベクトル / 電力機器
研究概要

本研究の目的は、液体窒素冷却型の超伝導電力機器を実用化するために、高温超伝導の導体とコイルの高性能化を目指して次の基礎研究を行うことである。(1)導体の構成要素である短尺テープ線材の電磁特性を、磁界と電流の様々な条件下で測定できるオリジナルの「ポインチングベクトル法」を応用して、長尺または大型の実導体まで測定できる装置を開発する。(2)Bi-2223多芯テープ線材で起こる電磁現象が導体やコイルでどのように現れるか、実験と理論の両面から明らかにする。(3)我々の提案した低損失の大容量コイル製造法に関連して、それに適した導体の電磁特性を実験と理論の両面から明らかにする。
本研究では、ポインチングベクトル法を応用したオリジナルの2つの装置を試作して研究を行うことが特徴である。まず、長尺のBi-2223多芯テープ線材を単層ソレノイドコイル状に巻き、その内側と外側の両表面からポインチングベクトルを測定する装置(装置1)を完成させた。この装置を使って、電流と磁界の同時印加時における、コイル形状のBi-2223テープ線材で発生する交流損失と電流分布特性を明らかにした。一方、大型導体の往復試料の電磁特性測定にポインチングベクトル法を適用した装置(装置2)を製作した。装置2を使って、横磁界中のBi-2212ラザフォードケーブルの交流損失特性を測定した。Bi-2212ラザフォードケーブルの素線間結合時定数は、熱処理前の素線表面処理が奏効して、約10msecと低く実用的に問題のない値であることなどを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2005 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (15件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] Indirect Measurement of AC Current Distributions in a Bi-2223 Solenoidal Coil by a Pickup Coil Method2005

    • 著者名/発表者名
      Shuma Kawabata
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Appl.Supercond. (to be published)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of New Conductors of the Cable-in-Conduit Type for HTS Coils with High Performances2005

    • 著者名/発表者名
      Akifumi Kawagoe
    • 雑誌名

      IEEJ Trans.PE Vol.124, No.10

      ページ: 1186-1192

    • NAID

      210000184400

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Indirect Measurement of AC Current Distributions in a Bi-2223 Solenoidal Coil by a Pickup Coil Method2005

    • 著者名/発表者名
      Shuma Kawabata
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Appl.Supercond (to be published)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Indirect Measurement of AC Current Distributions in a Bi-2223 Solenoidal Coil by a Pickup Coil Method2005

    • 著者名/発表者名
      Shuma Kawabata
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Appl.Supercomd. (to be published)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] AC losses in long Bi-2223 tapes wound into a solenoidal-coil2004

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Kasahara
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Appl.Supercond. 14-2

      ページ: 1078-1081

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 高温超伝導コイルの高性能化を目指す新しいケーブル・イン・コンジット型導体の開発2004

    • 著者名/発表者名
      川越明史
    • 雑誌名

      電気学会論文誌B 124-10

      ページ: 1186-1192

    • NAID

      10013639794

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] AC losses in long Bi-2223 tapes wound into a solenoidal-coil2004

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Kasahara
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Appl.Supercond Vol.14, No.2

      ページ: 1078-1081

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 高温超伝導コイルの高性能化を目指す新しいケーブル・イン・コンジット型導体の開発2004

    • 著者名/発表者名
      川越明史
    • 雑誌名

      電気学会論文誌B 124・10

      ページ: 1186-1192

    • NAID

      10013639794

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Poynting vector method : ac loss measurement of long HTS tapes or wires wound into a solenoidal-coil2003

    • 著者名/発表者名
      Fumio Sumiyoshi
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Appl.Supercond. 13-2

      ページ: 3663-3666

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Bi-2223転位並列導体を捻って内挿したCIC型導体の臨界電流特性2003

    • 著者名/発表者名
      若松秀宗
    • 雑誌名

      電気学会超伝導応用電力機器研究会資料

      ページ: 29-32

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Current capacity of a Bi-2223 CIC-type conductor within a transposed parallel cable with biased cross section2003

    • 著者名/発表者名
      Fumio Sumiyoshi
    • 雑誌名

      Proc.of EUCAS-2003

      ページ: 2420-2426

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Poynting vector method : ac loss measurement of long HTS tapes or wires wound into a solenoidal-coilI2003

    • 著者名/発表者名
      Fumio Sumiyoshi
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Appl.Supercond. vol.13, No.2

      ページ: 3663-3666

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Critical current properties of CICC inset the Bi-2223 transposed parallel conductor with twist angles around its axis2003

    • 著者名/発表者名
      Hidemne Wakamatsu
    • 雑誌名

      IEEJ, The Papers of Technical Meeting on Application of Superconductivity

      ページ: 29-32

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of Bi-2223 coils without degradation due to face-on oriented magnetic fields applied to wound tapes2002

    • 著者名/発表者名
      Fumio Sumiyoshi
    • 雑誌名

      Physica C 372-376

      ページ: 1402-1405

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of Bi-2223 coils without degradation due to face-on oriented magnetic fields applied to wound tapes2002

    • 著者名/発表者名
      Fumio Sumiyoshi
    • 雑誌名

      Physica C Vol.372-376

      ページ: 1402-1405

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 若松 秀宗: "Bi-2223転位並列導体を捻って内挿したCIC型導体の臨界電流特性"電気学会超伝導応用電力機器研究会資料. 29-32 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] F.Sumiyoshi: "Current capacity of a Bi-2223 CIC-type conductor within a transposed parallel cable with biased cross section"Proc.of EUCAS-2003. (to be published). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hirofumi Kasahara: "AC losses in long Bi-2223 tapes wound into a solenoidal-coil"IEEE Trans.Appl.Supercond.. (to be published). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 松下 照男: "超伝導応用の基礎"米田出版. 353 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Fumio Sumiyoshi: "Development of Bi-2223 coils without degradation due to face-on oriented magnetic fields applied to wound tapes"Physica C. 372-376. 1402-1405 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] F.Sumiyoshi: "Poynting vector method : ac loss measurement of long HTS tapes or wires wound into a solenoidal-coil"IEEE Trans. Appl. Supercond.. (to be Published). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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