高温超電導バルクを強界磁に用いる船舶推進用小型高効率同期機の研究

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16560698
• Research Institution: University of Fukui
• Principal Investigator: 杉本 英彦 福井大学, 工学部, 教授 (60226462)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 和泉 充 東京海洋大学, 海洋工学部, 教授 (50159802)
• Keywords: 高温超電導バルク / パルス着磁 / バルク同期機 / クライオクーラー / パルス着磁電源 / パルス電流波形制御 / 着磁コイル / 電機子コイル

Research Abstract

高温超電導バルクを界磁とする高効率小型バルク同期機を実現するために必要な要素技術として、界磁に用いる高温超電導バルクを30〜40K程度に冷却し、それを、電機子コイルを兼ねる渦巻状着磁コイルにパルス電流を流して、4〜5T程度以上の最大磁束密度になるように着磁する技術がある。今年度の研究概要は以下のとおりである。
1.高温超電導バルクを30〜40K程度に冷却する技術の検討
高温超電導バルクを取り付ける板を、6W、20Kの冷凍性能をもつクライオクーラーの冷凍部に取り付けて、高温超電導バルクを30〜40K程度に冷却する方法を採用することにした。4極同期機を想定している。高温超電導バルクとその取り付け板は真空容器内に収納されている。
2.着磁コイルの検討
高温超電導バルクを4〜5T程度以上の最高磁束密度になるようにパルス着磁するためには、着磁コイルにパルス電流を流して6〜8T程度の最高大磁束密度を発生させる必要があり、その検討を行った。大きなパルス電流を着磁コイルに流すので、着磁コイルの取付け容器の機械的強度についても検討した。また、着磁コイルはバルク同期機の電機子コイルを兼ねるので、それにについても検討した。
3.パルス着磁電源の検討
30〜40K程度の低温で高温超電導バルクを効率よくパルス着磁するためにはパルス電流波形制御が不可欠であるので、それについて検討した。