磁界と温度の2つのリスク要因を分離配置した超伝導コイルの 熱電磁特性評価と最適設計

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22360120
• 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: 鹿児島大学
• 研究代表者: 住吉 文夫 鹿児島大学, 理工学研究科, 教授 (20136526)
• 研究分担者: 川越 明史 鹿児島大学, 理工学研究科, 准教授 (40315396)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 超伝導 / コイル / 線材 / 導体 / 損失 / 安定性 / 電磁特性

研究概要

超伝導コイルの性能を向上させるために,巻線の磁界最大点と温度最高点を分離するという新しい発想のコイル設計法を提案した。まず,超伝導テープ線やコイル周辺のポインチングベクトル分布を測定する手法を開発した。またこの測定法を応用して,コイルの局所損失状態の推定法も確立させた。次に,MgB_2テープ線を使った試作導体が,素線間を低抵抗接続した高安定型 NbTi ラザフォードケーブルと同等以上の高い安定性を有していることを明らかにした。さらに,局所的な磁界変化を抑制する新しい損失低減方法を提案し,Bi-2223 コイルを使って,本手法の有効性を実証した。

研究成果

• [雑誌論文] Diagnosis of wining conditions in high temperature superconducting coils by applying Poynting's vector method (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Kawagoe, H. Moribe, K. Kakiyama, F. Sumiyoshi
  • 雑誌名: IEEE Trans. Appl. Supercond
  • 査読あり
• [雑誌論文] AC Loss Measurements of HTS Long Tapas Formed into a Solenoidal Coil Shape Simultaneously Exposed to AC transport Currents and AC External Magnetic Fields by Improved Poynting's Vector Method (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Mukai, M. Furukawa, H. Sakuda, A. Kawagoe, F Sumiyoshi
  • 雑誌名: Proceedings of the Twenty-Forth International Cryogenic Engineering Conference and International Cryogenic Materials Conference 2012 ページ: 853-856
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improved poynting's Vector Method: Estimations of Electromagnetic Properties of HTS Tapes Simultaneously Exposed to AC Transport Currents and External Magnetic Fields (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Sakuda, T. Tokuda, M. Mukai, A. Kawagoe, F. Sumiyoshi
  • 雑誌名: Proceedings of the Twenty-Forth International Cryogenic Engineering Conference and International Cryogenic Materials Conference 2012 ページ: 849-852
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improved Poynting's Vector Method: AC Loss Measurement of HTS Tapes Formed into a Short Straight or a Solenoidal Coil (2012)
  • 著者名/発表者名: F. Sumiyoshi, A. Kawagoe
  • 雑誌名: Physics Procedia 巻: Vol. 36 ページ: 1534-1539
  • DOI: DOI:10.1016/j.phpro.2012. 06.206
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高温超伝導コイルで発生する常伝導領域の非接触型検出法-低温容器外周のピックアップコイル群を使う新しい測定法の提案- (2011)
  • 著者名/発表者名: 川越明史、藤岡直人、木元武尊、住吉文夫
  • 雑誌名: 低温工学 巻: Vol. 46, No. 8 ページ: 481-488
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of an MgB2Coil Wound with a Parallel Conductor Composed of Two Tapes with Insulation (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Kawagoe, K. Matsushima, Y. Yoshidome, S. Kawabata, F. Sumiyoshi
  • 雑誌名: IEEE Trans. Appl. Supercond 巻: Vol. 21, No. 3 ページ: 1612-1615
  • 査読あり
• [学会発表] ピックアップコイル対による高温超伝導コイルの健全性診断 (2012)
  • 著者名/発表者名: 柿山昂佑、他 3 名
  • 学会等名: 第86回2012 年度秋季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 岩手県
  • 年月日: 2012-11-08
• [学会発表] 高アスペクト比のテープ線材を用いた超伝導パルスコイルの性能向上-新しい交流損失低減方法- (2012)
  • 著者名/発表者名: 片山拓郎、他 3 名
  • 学会等名: 第86回2012 年度秋季低温工学・超電導学会
  • 発表場所: 岩手県
  • 年月日: 2012-11-07
• [学会発表] Diagnosis of wining conditions in high temperature superconducting coils by applying Poynting's vector method (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Kawagoe
  • 学会等名: Applied Superconductivity Conference (ASC 2012)
  • 発表場所: USA
  • 年月日: 2012-10-09
• [学会発表] MgB_2テープ線を用いた転位導体の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 北村裕紀、他
  • 学会等名: 第85回 2011 年度秋季低温工学・超電導学会講演概要集
  • 発表場所: 石川県
  • 年月日: 2011-11-10
• [学会発表] Measurements of Electromagnetic Properties of High Temperature Superconducting Tapes by Poynting's Vector Method (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Kawagoe
  • 学会等名: The 15th Japan-US Workshop on Advanced Superconductors (invited)
  • 発表場所: Japan.
  • 年月日: 2011-10-29
• [備考]
  • URL: http://www.eee.kagoshima-u.ac.jp/sumilab/