研究課題
電力・産業用に適用できる信頼性があり経済的で高性能なエネルギー蓄積(SMES)を主目的とした高温超伝導マグネット技術を創成することを目的とする。しかし、高温超伝導マグネットをSMESに適用するためには臨界電流の磁界異方性、交流損失、フラックスフロー(磁束流)損失、撚線導体の偏流などを解明した上で所要導体長を最短にして経済性を満足する高性能なSMESを構築することが必須である。そこで、第1ステップとして磁界異方性の考慮の下に臨界電流、交流損失、フラックスフロー損失等を評価できる導体特性モデルを作成した。第2ステップとして蓄積エネルギーに加えて、導体の使用量、マグネット体積、臨界電流、磁界、インダクタンス、フラックスフロー損失と分布、交流損失と分布を評価できるマグネット特性モデルを作成した。次いで、マグネット特性モデルによりソレノイドコイルを始め、2ポールコイル、4ホールコイル、4等配コイル、及びトロイダルコイルの解析モデルを作成した。先ず、ソレノイドコイルのエネルギー蓄積と交流損失に関し詳細な検討をした。高温超伝導テープの磁界異方性が大きく、従って、それで巻線されたコイルでは、その影響がコイル端部に顕著に表れコイルの通電性能を低下させる原因になっている。そこで、コイル端部に巻線される導体の密度を変える、いわゆるグレイデイング法を考えた。コイル断面積の中、端部部分の40%を導体密度50%に下げることで通電性能が最大になり且つ使用する導体の長さを20%削減できコイルのコストを大幅に削減できることが明らかになった。また、ソレノイドコイルについて交流損失の評価も行った。
すべて 2005
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Physica C 426-431
ページ: 1390-1396
ページ: 1316-1321
ページ: 1374-1379
