研究課題
海潮流発電用小型高効率回転機本体の設計・試作研究と評価を目的とし、高温超電導体の結晶の塊(バルク磁石)を超電導界磁に利用する以下のマイルストーンを設定している。1.バルク磁石により最大発電効率を得るための、最適な磁石の寸法と発生最大磁束を決定して適合性と適用限界を明らかにし回転機本体の試設計を行う。2.回転機本体の発電構造に必要なバルク超電導磁石の改良・改質を行い適用限界を実証する。3.発電基礎試験を含め2年間の研究の成果として、海水流発電用回転子構造を決める要素を完成させる。23年度は発電基礎試験を行い、超電導のメリットを抽出、実証すること、試設計と最適化した超電導磁石材料の開発と改質のまとめ、回転子構造の基礎試験評価による以下のまとめを行った。・回転機構造における多数回のバルク界磁への着磁に対して十分な機械的強度・耐性をもつ構造設計を確立した。・同時に回転子のバルク界磁8個以上のより精度の高い温度制御性をネオンガスの凝縮による熱サイフォンと熱輻射を考慮した新しい電機子コイルにより、超電導磁石のメリットを生かした運転温度、界磁磁束の構成を設定した。・発電動作試験の結果、30Kまでの短時間の冷却とバルク界磁への着磁により得た界磁磁束分布から、3相発電電圧波形を観測した。あわせてkVAからMW級の電気・機械設計を必要な技術要素の試験とともに完了し大容量化へ進む電磁機械工学的基盤を確立した。国際学会を含めて9編の論文発表を行った。
2: おおむね順調に進展している
現時点での電磁機械工学的観点から、メリットとデメリットを具有するバルク超電導磁石の優れた磁束捕捉性能をどこまで回転機としての発電機性能に生かすことができるかがほぼ明らかになった成果は高く評価できる。
機械性能としては、電機子などの持続的改良により、高効率を追求すること。また、kVAからMWクラスの試作機の性能実証に取り組む要素基盤ができたと考える。
すべて 2012 2011 その他
すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (2件) 備考 (2件)
IEEE Transactions on Applied Superconductivity
巻: 22(2) ページ: 6800210
10.1109/TASC.2011.2172437
巻: 22(2) ページ: 6800110
10.1109/TASC.2011.2172436
Journal of Superconductivity and Novel Magnetism
巻: 25(2) ページ: 331-338
10.1007/s10948-011-1312-4
巻: 25(1) ページ: 61-66
10.1007/s10948-011-1211-8
巻: 25(In press)
Physics Procedia
巻: (In press)
巻: 21(3) ページ: 1180-1184
10.1109/TASC.2010.2085071
Physica C
巻: 471(21-22) ページ: 1459-1463
10.1016/j.physc.2011.05.216
巻: 471(17-18) ページ: 504-508
10.1016/j.physc.2011.06.001
http://userweb.swjtu.edu.cn/Userweb/deng/index.htm
http://www2.kaiyodai.ac.jp/~izumi/index-j.html
