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高温超電導磁気軸受を用いた磁気反発型浮上系の安定化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K06224
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 機械力学・制御
研究機関群馬大学

研究代表者

村上 岩範  群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (80292621)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード超電導浮上 / 磁気軸受 / 磁場解析 / 磁気反発浮上 / フライホイール / エネルギー貯蔵 / 無制御 / 高温超電導 / 無制御安定化 / 磁気反発 / 非接触
研究成果の概要

私は高温超電導浮上磁気軸受と反発型の永久磁石磁気浮上を組み合わせることで、浮上力が大きく、無制御にもかかわらず安定した磁気浮上を実現した。これによって従来の高温超電導浮上に用いていた超電導体の使用量を大幅に低減することに成功した。
また超電導体に侵入させる磁束密度を高める磁気集束型磁石配列を使った磁気回路構成を実現することで超電導磁気軸受に適した単純な永久磁石を用いて強磁場の創出を実現した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、反発力を利用することによって恒常的に浮上力を発生させるが可能であるが、浮上力以外の方向では不安定な永久磁石反発浮上系を高温超電導体のピン止め力を用いて安定化させることに成功した。このことによって、大きな浮上力すなわち重たいものを浮かすのに使っていた超電導体の使用量を劇的に低減させながら、超電導浮上磁気軸受の特性である無制御で安定した磁気浮上を実現することに成功している。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Study on rigidity of the superconducting magnetic bearing2019

    • 著者名/発表者名
      Murakami Iwanori、Mori Hayato、Shimizu Makoto、Quan Nguyen Manh、Ando Yoshinori
    • 雑誌名

      International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics

      巻: 59 号: 1 ページ: 191-200

    • DOI

      10.3233/jae-171238

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 磁気反発浮上系の超電導磁気軸受による安定化2019

    • 著者名/発表者名
      吉田 陽祐, 村上 岩範, 清水 誠, 安藤 嘉則, 池 礼紋, 趙 一鳴
    • 学会等名
      「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム(SEAD31)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 超電導磁気浮上フライホイールの制振2019

    • 著者名/発表者名
      村上岩範,趙一鳴,山下尚人
    • 学会等名
      第28回MAGDAコンファレンス in 大分(MAGDA 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Stabilization of Magnetic Repulsive Levitation System by Superconducting Magnetic Bearing2018

    • 著者名/発表者名
      Iwanori Murakami
    • 学会等名
      The 16th International Symposium on Magnetic Bearings
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on rigidity of the Superconducting Magnetic Bearing2017

    • 著者名/発表者名
      Iwanori MURAKAMI, Hayato MORI, Makoto SHIMIZU, Nguyen Manh Quan, Yoshinori Ando
    • 学会等名
      the 18th International Symposium on Applied Electromagnetics and Mechanics (ISEM) 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 磁気反発浮上系の超電導ピンニングによる 無制御安定化2017

    • 著者名/発表者名
      村上 岩範,清水 誠,グエン・マイン・クアン,池 礼紋, 安藤 嘉則
    • 学会等名
      MAGDA コンファレンス in 金沢
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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