研究課題
本研究では、液体水素の高効率利用のために液体水素移送用ポンプへ向けた高効率の浸漬型全超伝導モータの基礎的な研究開発行った。高効率かつ液体水素浸漬型であることを考慮し、回転子への通電の必要のない超伝導バルク材を界磁子に適用する永久磁石型全超伝導同期モータを提案した。小型テスト機の設計・試作・評価を通して、超伝導モータの設計指針および実機製作への具体的な課題を明らかにすることを目的とした。具体的な研究実績を以下に示す。（１）前年度に設計した永久磁石型全超伝同期モータの電機子巻き線を当大学で保有する巻き線機を使って巻き線した。大電流容量化・低交流損失に必要な転位並列導体の巻き線方法を考案し、また電機子巻き線に適用し、その方法を確立した。（２）巻き線した電機子や超伝導バルク材を組み合わせ、小型の全超伝導同期モータを試作した。磁場中冷却法により着磁試験を行い、電機子の発生磁場をホール素子により評価した。実測値は電磁解析結果と概ね一致し、設計が妥当であることが分かった。また、超伝導バルク材の着磁磁場が確認され、その結果より実機で想定する着磁方法の指針が定まった。（３）着磁試験後、液体窒素中において超伝導モータの回転試験を行った。無負荷かつ低速であるが、120 rpmの回転動作を確認した。回転試験より、振動が大きく、実機制作に向けて電機子巻き線の巻き線構造改善および超伝導バルク材の形状改善が必要であることが分かった。
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すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)
IEEE Transactions on Applied Superconductivity
巻: 31 ページ: 1～6
10.1109/TASC.2021.3062792
10.1109/TASC.2021.3055452
Physica C: Superconductivity and its Applications
巻: 580 ページ: 1353801～1353801
10.1016/j.physc.2020.1353801
https://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/searchSP/details/K006656/index.html
