低CO2対応電力用酸化物超伝導コイル設計のための基礎研究

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22360117
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電力工学・電力変換・電気機器
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 船木 和夫 九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (60091352)
• 研究分担者: 柁川 一弘 九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (10294894)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 電気有効利用 / 電気エネルギー工学 / 電気機器 / 高温超伝導 / 伝導冷却 / コイル設計 / 低損失化

研究概要

高効率冷凍機冷却が可能な低損失超伝導コイルの新しい設計手法を確立するために,まず,現在最も長尺化が進んでいるビスマス系(Bi-2223)酸化物超伝導多芯テープ線の交流損失を低減させる線材構成法を新しく提案し,実験的に可能であることを示した。次に,低損失なテープ線材によるパンケーキコイルの交流通電損失をそのコイルの磁界分布と巻線の交流損失特性を利用して幅広い温度領域において定量的に評価できることを示し,低損失なコイル設計の指針を与えた。さらに,超伝導線の交流損失の原因となる磁化のヒステリシスを極限的に減少させる手法により,超伝導コイル内の磁界分布の均一度を向上させる設計法を提案し実証した。

研究成果

• [雑誌論文] Transport AC Loss Properties of a Bi-2223 Superconducting Coil From 0.1 Hz to 10 Hz (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Funaki(筆頭者), K. Kajikawa
  • 雑誌名: IEEE Trans. Of Appl. Supercond 巻: Vol . 23
  • 査読あり
• [雑誌論文] 5T級Bi-2223超伝導コイルの通電損失の評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 八尋達郎,柁川一弘,船木和夫
  • 雑誌名: 低温工学 巻: Vol . 42 ページ: 108-116
  • 査読あり
• [雑誌論文] A simple method to eliminate shielding currents for magnetization perpendicular to superconducting tapes wound into coils (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Kajikawa, K. Funaki
  • 雑誌名: Physica C 巻: Vol . 24 ページ: 125005
  • 査読あり
• [雑誌論文] AC-loss properties of Bi-2223 multifilamentary taped wires with a central insulation layer (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Funaki
  • 雑誌名: Physica C 巻: Vol . 471 ページ: 1110-1113
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical and theoreticalevaluations of AC losses for single and infinite numbers of superconductor strips with direct and alternating transport currents in external AC magnetic field (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Kajikawa(筆頭者), K. Funaki
  • 雑誌名: Physica C 巻: Vol. 471 ページ: 1321-1324
  • 査読あり
• [学会発表] Transport AC Loss Properties of a Bi-2223 Superconducting Coil From 0.1 Hz to 10 Hz (2012)
  • 著者名/発表者名: K.Funaki,K.Kajikawa
  • 学会等名: Appl. Supercond
  • 発表場所: Portland, USA
  • 年月日: 2012-10-09
• [学会発表] Reduction of Magnetization due to Shielding Current Induced in HTS Tapes for MRI/NMR Application (2012)
  • 著者名/発表者名: K.Kajikawa, K.Funaki
  • 学会等名: Kyushu University & Changwon National University Joint Workshop 2012 on Superconductivity
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2012-01-07
• [学会発表] 5T級DI-BSCCO小型コイルの特性評価(3) -積層枚数依存性を考慮したコイル通電損失の評価- (2011)
  • 著者名/発表者名: 蔵脇正弘
  • 学会等名: 低温工学・超電導学会
  • 発表場所: いわて県民情報流通センター
  • 年月日: 2011-11-10
• [学会発表] 異常横磁界効果を利用した高温超電導テープ線材の遮蔽電流の除去 (2011)
  • 著者名/発表者名: 柁川一弘,船木和夫
  • 学会等名: 低温工学・超電導学会
  • 発表場所: いわて県民情報流通センター
  • 年月日: 2011-11-09
• [学会発表] 5T級DI-BSCCO小型コイルの特性評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 蔵脇正弘
  • 学会等名: 電気関係学会九州支部第64回連合大会
  • 発表場所: 佐賀大学
  • 年月日: 2011-09-26
• [学会発表] AC loss properties of Ag-sheathed Bi-2223 multifilamentary tapes with weak connections among filaments in perpendicular magnetic field (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuo Funaki
  • 学会等名: Europian Conference of Appl. Supercond.
  • 発表場所: Den Haag, The Netherland
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] Removal of Current Inhomogeneity in Windings Composed of HTS Tapes (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Kajikawa, K.Funaki
  • 学会等名: Magnet Technology Conference-22
  • 発表場所: Marseille, France
  • 年月日: 2011-09-12
• [学会発表] 高温超伝導テープ線を用いた均一磁場生成法の提案 (2011)
  • 著者名/発表者名: 柁川一弘,船木和夫
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2011-09-01
• [学会発表] 5T級DI-BSCCO小型コイルの特性評価(1)-コイルの交流損失- (2010)
  • 著者名/発表者名: 野上広司
  • 学会等名: 低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 川崎市産業振興会館
  • 年月日: 20100004
• [学会発表] 5T級DI-BSCCO小型コイルの特性評価(2)-コイル通電損失の局部外部磁界損失による積算評価- (2010)
  • 著者名/発表者名: 八尋達郎
  • 学会等名: 低温工学・超電導学会
  • 発表場所: かごしま県民交流センター
  • 年月日: 2010-12-03
• [学会発表] 新低交流損失Bi-2223超電導線の開発(1)-中央絶縁層による結合時定数の低減効果- (2010)
  • 著者名/発表者名: 川嵜基弘
  • 学会等名: 低温工学・超電導学会
  • 発表場所: かごしま県民交流センター
  • 年月日: 2010-12-01
• [学会発表] AC-LOSS PROPERTIES OF BI-2223 MULTIFILAMENTARY TAPED WIRES WITH A CENTRAL INSULATION LAYER (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Funaki
  • 学会等名: Int. Syp. on Superconductivity 2010
  • 発表場所: エポカルつくば
  • 年月日: 2010-11-02
• [産業財産権] 超伝導磁石及び核磁気共鳴装置 (2011)
  • 発明者名: 柁川一弘、船木和夫
  • 権利者名: 国立大学法人九州大学
  • 産業財産権番号: 2011-111708
  • 出願年月日: 2011-05-18