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高温超伝導回転機用巻線の交流損失低減手法とそれに基づく最適化設計の研究

研究課題

研究課題/領域番号 23560320
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 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関新潟大学

研究代表者

福井 聡  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (70293199)

研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2011年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード高温超伝導コイル / 交流損失 / 高温超伝導回転機
研究概要

本研究では,高温超伝導コイルの交流損失特性を精度よく測定するために,パワーメータ法と蒸発法を開発し,試作した小型コイルの損失測定を行った。また,線材の損失データからコイルの交流損失を解析するモデルを開発した。パワーメータ法及び蒸発法による測定データと理論解析結果は良く説明できた。この理論モデルをベースに,同期回転機の界磁巻線に高温超伝導巻線を適用した場合の最適なコイル構造を理論的に明らかにした。また,コイルの交流損失を低減する方法として,コイル端部を傾斜して巻線することにより垂直磁界を抑制する方法を開発し,実際に試験コイルを試作して,その低減効果を確認した。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Measurement and Numerical Analysis of AC Loss in High Temperature Superconducting Coil2012

    • 著者名/発表者名
      S.Fukui, M.Shibayama, J.Ogawa, T.Oka, T.Sato, T.Takao, O.Tsukamoto
    • 雑誌名

      IEEE Trans. on Applied Superconduct-ivity

      巻: Vol.22 ページ: 470490-470490

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Study of Optimization Design of High Temperature Superconducting Field Winding in 20 MW Synchronous Motor for Ship Propulsion2012

    • 著者名/発表者名
      S.Fukui, T.Kawai, M.Takahashi, J.Ogawa, T.Oka, T.Sato, O.Tsukamoto
    • 雑誌名

      IEEE Trans. on Applied Superconduct-ivity

      巻: Vol.22 ページ: 5200504-5200504

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement and Numerical Analysis of AC Loss in High Temperature Superconducting Coil2012

    • 著者名/発表者名
      S. Fukui, M. Shibayama, J. Ogawa, T. Oka, T. Sato, T. Takao, O. Tsukamoto
    • 雑誌名

      IEEE Trans. on Applied Superconductivity

      巻: 22 ページ: 4704904-4704904

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Study of Optimization Design of High Temperature Superconducting Field Winding in 20 MW Synchronous Motor for Ship Propulsion2012

    • 著者名/発表者名
      S. Fukui, T. Kawai, M. Takahashi, J. Ogawa, T. Oka, T. Sato, O. Tsukamoto
    • 雑誌名

      IEEE Trans. on Applied Superconductivity

      巻: 22 ページ: 5200504-5200504

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental Investigation of Loss Characteristics With AC and DC Offset Transport Current in HTS Double Pancake Coil2012

    • 著者名/発表者名
      J. Ogawa, S. Fukui, T. Oka, T. Sato, M. Shibatama, M. Egawa, A. Sato
    • 雑誌名

      IEEE Trans. on Applied Superconductivity

      巻: 22 ページ: 4705004-4705004

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement and Numerical Analysis of AC Loss in High Temperature Superconducting Coil2012

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Fukui, Makoto Shibayama, Jun Ogawa, Tetsuo Oka, Takao Sato, Tomoaki Takao, Osami Tsukamoto
    • 雑誌名

      IEEE Trans. on Applied Superconductivity

      巻: 22

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 傾斜巻線部の導入による高温超伝導コイルの交流損失低減効果2013

    • 著者名/発表者名
      石井寛明,塚本翔午,中村航,福井聡,小川純,佐藤孝雄,塚本修巳
    • 学会等名
      2013年秋季低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      ウインクあいち
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 傾斜巻線部の導入による高温超伝導コイルの交流損失低減効果2013

    • 著者名/発表者名
      石井寛明, 塚本翔午, 中村航, 福井聡, 小川純, 佐藤孝雄, 塚本修巳
    • 学会等名
      2013年度秋季低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      愛知県産業労働センター
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Study of Electro-magnetic Design of HTS Synchronous Generators for 10 - 20MW-class Wind Turbine2013

    • 著者名/発表者名
      S. Fukui
    • 学会等名
      International Conference on Magnet Technology
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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