| 研究課題/領域番号 |
17H03218
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電力工学・電力変換・電気機器
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
中村 武恒 京都大学, 工学研究科, 特定教授 (30303861)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 全超伝導回転機 / 誘導同期発電機 / 希土類系固定子 / ビスマス系かご形巻線 / トロイダル巻固定子 / 2重回転子構造 / 液体窒素冷却 / 臨界電流 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、京都大学が先導研究を展開している高温超伝導誘導同期回転機について、それを発電機に応用する際の構造最適化と制御法に関する研究を行った。まず、希土類系高温超伝導線材における直流電流輸送特性の詳細な測定と定式化を行い、当該特性式を用いた1 kW級機の設計を実施した。そして、同機の試作ならびに回転試験システムを構築し、世界初の安定した発電試験に成功した。また、トロイダル巻固定子の内側と外側の両者に超伝導かご形回転子を設置し、かつ各々の臨界電流を異なる値とする構造の提案を行った。さらに、小容量機の結果をもとに大容量機の電磁設計も実施した。
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| 自由記述の分野 |
電気機器工学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、京都大学が世界最先端を走っている高温超伝導誘導同期回転機について、その全ての巻線を超低損失の高温超伝導線材で構成する全超伝導発電機の開発に成功した。従来の高温超伝導回転機において、これまで明確な負荷試験に成功しているのは京都大学のグループのみであり、さらに本研究の発電試験成功を含めると、その学術的意義は極めて大きい。さらに、本研究では希土類系高温超伝導線材によって曲げ径20 mm以下の小形巻線化にも成功しており、超伝導工学の観点からの礎になる。
本研究を進めて大型超伝導発電機が実現されれば、その高効率性によって、地球環境に優しい社会実現の一翼を担えると期待される。
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