超伝導応用機器の特性評価のための3次元高速数値解析手法に関する研究

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20760189
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 電力工学・電力変換・電気機器
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 植田 浩史 早稲田大学, 理工学術院, 講師 (10367039)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• キーワード: 電気機器 / 高温超伝導 / 3次元電磁界解析 / 連成解析

研究概要

非線形渦電流場を含む有限要素法・境界要素法などの「場の解析」に基づく3次元電磁界解析プログラムにおいて、境界積分方程式(境界要素法)の計算に高速多重極法を適用することによって,超伝導導体の電磁界解析プログラムの開発し、電磁的・熱的・機械的特性を統合した評価を行った。開発した電磁界解析プログラムは、(1)超伝導特性を考慮した3次元電磁界解析(有限要素-境界要素併用法)が可能、(2)導体内の導電率が不均一なモデルでも偏流解析を行うことが可能、(3)高速多重極法を実装し、積分方程式を併用した高速化が可能である。この電磁界解析手法によって、超伝導導体の電流分布(電流偏流/電流転流)の把握、熱解析・応力解析との連成を行った。