| 研究課題/領域番号 |
16H06136
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| 研究種目 |
若手研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
船舶海洋工学
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| 研究機関 | 豊田工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
都築 啓太 豊田工業高等専門学校, 情報工学科, 准教授 (40713045)
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| 研究協力者 |
鈴木 悠之介
門脇 駿
山村 昇
岩月 峻大
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
21,060千円 (直接経費: 16,200千円、間接経費: 4,860千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2016年度: 13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円)
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| キーワード | 超電導 / 回転機 / 高温超電導材料 / 電機子 / 着磁 / 強磁場 / 超電導材料 / 超電導線材 / モータ / バルク超電導 / 超電導コイル / 電磁解析 / 閉磁路着磁法 / コイル / バルク / 超電導応用機器 / 高温超伝導材料 / 大電流 / 極低温 / 超伝導 / 船舶推進 / バルク超電導体 / 電磁界解析 |
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| 研究成果の概要 |
電気抵抗ゼロを実現できる高温超伝導は、常温磁性材料の10 倍以上大きな電磁エネルギーを扱うことができる他に類を見ない先端材料である。その恩恵により動力やエネルギーを変換する産業用機器の大幅な小型化、高出力化、高効率化がシステムの効率化を促す。
超電導材料の結晶塊であるバルク超伝導体の回転機内部で強着磁を実現する超伝導電機子コイルの研究開発を実施した。バルク体を有する回転機における着磁コイルと電機子コイルの機能を両有する超伝導電機子の設計から実証実験を行い、有限要素法を用いた電磁解析と回転機内部構造の部分試作により原理実証機15 kWおよび1 MW級の回転機に関する研究を実施した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
学術的な意義として、過去の関連先行研究では見られたかった回転機機器内における着磁手法や回転機モデルを示すことで、超伝導材料の新たな応用技術の礎を確立できた。主流である回転機よりも安全かつ作業効率的に有利な機器内着磁法が実現できることを研究成果にて示している。また周囲の磁性材料や超伝導コイルの構造を改良することによる出力トルクへの影響も明らかにした。社会的意義として動力やエネルギーを変換する産業用回転機では大幅な小型化、高出力化、高効率化がその系（システム）の効率化を促す。船舶の推進動力だけでなく、大型EVや航空機動力、風力発電機と比較して空間や重量制限などにおいてもさらなる開発が期待できる。
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