| 研究課題/領域番号 |
18K13737
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
寺尾 悠 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 助教 (00777823)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 超電導モータ / バルク超電導体 |
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| 研究実績の概要 |
本年度は超電導モータ中におけるバルク超電導体の電磁現象を、超電導モデルを組み込んだ上で解析することを目的とし、検討を進めた。すなわち超電導モータ中におけるバルク超電導体の磁束侵入に関する様子のモデリング・解析を有限要素法により行った。また実験面においては昨年から引き続いて実機における静トルクを測定するため、実験装置の改修を引き続き進めている。
解析に関しては、昨年度までの解析では超電導体部分を比透磁率を変化させた仮想的な磁性体として近似した解析を行ってきた。今年度からは、汎用解析ソフトCOMSOLを用いて、バルク超電導体部分にn値モデル並びにKimモデルを用いてH法で、また固定子・回転子はA法で解くという方式によりモータ全体の解析を行った。その結果として、バルク中への磁束侵入や臨界電流密度を定量的に求めることが出来た。
実験面に関しても、前年度の実験においてモータベアリングの部分が凍り付いて静トルクの計測が出来ないケースが発生したため、現在実験装置を回収し、トルクメータと超電導モータを接続するシャフト部分の長さ等を調整し、ベアリングの凍り付きがなくなるような構造となるように実験装置の改修を行っている。また、これまでバルク超電導体を用いての静トルクの測定実験を行ってきたが、今年度は積層超電導体を回転子に組み入れての基礎実験を行うため、超電導モータ回転子の永久磁石スロットに挿入可能なサイズ（5 mm×20 mm×40 mm）の積層超電導体の製作を、複数の高温超電導線材（4 mm幅及び12 mm幅の二種類）を用いて進めている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
当初は実験装置の改修等を行い、バルク超電導体を使用した場合の静トルクに関してより精度の高い実験を行ってく予定であったが、新型コロナウィルスの蔓延により実験スケジュールがかなりずれ込んだため、今年度にまとめて実験を行っていく予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
バルク超電導体を使用した場合のモデル化並びに解析を行ったことで、積層超電導体の理想形での電磁現象の概要はつかむことが出来た。
これらの結果を踏まえて、今年度は積層超電導体を用いた静トルクの測定実験や解析等による考察を行っていき、最終的に積層超電導体を用いた埋め込み永久磁石型超電導モータの電磁現象や成立性に関して議論を行っていく予定である。
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