| 研究課題/領域番号 |
26289076
|
|---|
| 研究機関 | 京都大学 |
|---|
研究代表者 |
中村 武恒 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30303861)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| キーワード | 高温超伝導 / 誘導同期回転機 / 同期トルク / 臨界電流 / 温度可変 |
|---|
| 研究実績の概要 |
本年度は、まず高温超伝導誘導同期回転機に使用するロータバーについて、その非線形抵抗の温度依存性（65 K～77 K）を定量化した。次に、上記非線形抵抗を導入した2次元電磁界解析コードの開発に成功した。対象とした回転機は、市販のかご形誘導機（定格: 1.5 kW@60 Hz）である。同回転機について、既存の銅固定子をそのまま使用することにして、回転子（かご）巻線のみ高温超伝導化した場合、運転温度77 K、入力電圧250 V、駆動周波数40 Hz、すべり0.005において10 kWの準同期出力を実現可能である。開発したコードを使用して、微小すべり0.005と0.010について回転特性解析を実施したところ、温度65 Kのトルクが77 Kに比較して、それぞれ1.45倍(120 Nm)および1.48倍(124 Nm)向上することを明確化した。また、温度77 Kの出力10 kWは、65 Kにすると15 kWにまで改善される。これらトルクや出力値の温度特性を使用することによって、運転モードによって異なる要求トルクを満たすための運転温度を決定することができる。
さらに、温度可変回転試験を実施するためのシステム構築もほぼ完成した。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
ロータバーにおける臨界電流の温度依存性を定量化して、当該非線形電流輸送特性を導入した電磁界解析コードの開発に成功した。そして、65 K～77 Kにおける回転機特性を明確化できた。
一方で、H27年度に実施する温度可変試験に向けた実験系の構築も完成した。
研究成果については、国内外学会で発表予定であり、さらに論文投稿も準備中である。従って、総合的に概ね順調に進展していると考えられる。
|
| 今後の研究の推進方策 |
H27、H28年度には、高温超伝導誘導同期回転機試作機を使用して、温度可変回転試験を実施して、その過渡特性を精査すると共に、解析的な検証も行う。そして、ブラケットの高熱伝導率化や、冷凍機の高駆動周波数化などを通して、温度可変時間の短縮を試みる。最終的に、温度可変高温超伝導回転機システムの基盤技術を確立するとともに、適用可能な応用分野を明確化する。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
本年度は、無事高温超伝導ロータバーの温度依存臨界電流特性を考慮した回転特性解析コードを完成した。本検討は、既存の設備も援用して完了したので、次年度の本格的回転試験に向けて、次年度使用額を残させて頂いた。
|
| 次年度使用額の使用計画 |
次年度使用額については、高温超伝導誘導同期回転機試作機の温度依存回転特性の評価に際して、計測制御用消耗品費の充実に使用する。また、モータ試験に際してシャフト取出し部の熱断熱が極めて重要であり、当該検討の外注費にも使用する予定である。
|
