高温超電導無制御安定化浮上電力貯蔵フライホイールの開発と動的非線形解析

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650244
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 長屋 幸助 群馬大学, 工学部, 教授 (70007186)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 村上 岩範 群馬大学, 工学部, 助手 (80292621)
• Keywords: 高温超電導 / フライホイール / 磁気浮上 / 非線形 / 電力貯蔵 / ダンパ / 制振

Research Abstract

本研究では、無制御で安定に浮上する高温超電導浮上軸を試作した。すなわち、高温超電導円板1個を底部のクライオスタット内に置き、軸の下端を永久磁石円板で支持し、上端に環状永久磁石2個をN-S交互取り付ける。2個の環状永久磁石円板対として、2組の磁石対を外部壁に取り付け、2対の磁石対の間に軸上端の磁石を非接触で挟む。これにより軸の下端には、ピン止め力が、上端には軸中心に向かう強力な吸引力が働き、軸を安定に浮上できる。軸方向剛性、軸直角剛性はともに従来の浮上系の2倍以上となった。また、軸回転が上昇する過程で起こる共振を抑制するため、ダンパを試作した。ダンパは4つのコイルよりなり、このコイルを軸の磁石と外部固定の磁石の間に置く。軸が回転し、振動すると、コイルに電流が発生し、この電流と磁石の磁束密度により、ローレンツ力が軸直角方向に働き、振動を抑制する。本装置を試作し、実験を行ったところ、共振振幅は従来型の1/3以下に抑制できることが確認された。

Research Products

• [Publications] K. Nagaya 外3名: "Pwermanent magnet pulse motor with high-temperature super conducting levitation"IEEE Transactions on Applied Superconductivity. 11-4. 4109-4115 (2001)
• [Publications] 長屋幸助外3名: "8極永久磁石とコイルより成る高温超電導浮上モータの開発"日本AEM学会誌. 9-4. 480-488 (2001)