高出力密度アキシャルギャップ型全高温超伝導誘導電動機の基礎研究

高功率密度轴向间隙型全高温超导感应电机基础研究

• 批准号: 22H01464
• 负责人: 福井 聡
• 金额: $ 11.32万
• 依托单位: Niigata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01464/
• 关键词: 高温超伝導誘導機; 高温超伝導コイル; 高温超伝導誘導電動機

カゴ形誘導機の2次導体を高温超伝導線材で構成して超伝導的に短絡したHTS誘導機は，誘導機と同期機の機能を併せ持った新しい回転機である。この特徴は，回転数や容量に依存せず，また界磁励磁が不要であることから，広範囲な輸送機器応用が期待できる。本研究では，HTS線材で構成が容易なコイルを用い，高空隙磁界・高導体利用率・トルク発生面最大化を同時に実現できるトロイダル巻線固定子を用いたアキシャルギャップ型高温超伝導誘導機(HTS-AGIM)を提案する。電磁界解析とHTSの電磁的・熱的特性を考慮した等価回路解析及び負荷側機械特性を連成することによりHTS-AGIMの回転機特性の解析モデルを開発し，小型モデル機を用いた妥当性検証を行い，HTS-AGIMの電磁設計手法を構築する。よって， HTS-AGIMの基盤技術の構築に寄与することを目的としている。2022年度は，HTS-AGIMの特性解析手法の開発及び妥当性検証，更に特性評価を行うためのベースになる小型モデル機の開発を進めた。当初の設計では，固定子用コアは，測定時のコイル組換えを容易にするために分割型を予定していた。しかしながら，機械加工上の問題が明らかになり，分割コア構造は断念して一体コア構造に設計変更を行った。それに付随して，シャフト・軸受・フレーム・電流供給端子なども再設計した。また，ヘガネス社の生産計画の関係から，プロトタイピング材の納期が遅れた。これらの影響により，固定子コア及びコアサポートの製作を優先して行った。また，固定子巻線のモデルを作製し，通電特性(磁界分布・臨界電流・交流損失の測定)を実施し，基礎データの収集と整理を行った。また，固定子コアに銅コイルを巻線して3相交流通電時の損失を測定し銅損を差し引くことにより，起磁力と鉄損の関係を導出し，今後の特性評価のための基礎データとした。

The second conductor of the induction machine is a high-temperature conductor. The short-term conductor of the induction machine is a high-temperature conductor. The function of the induction machine and the synchronization machine is to maintain the high temperature conductor. These characteristics depend on the number and capacity of the circuit, and the magnetic field excitation is not required. The transmission machine is expected to be used. In this study, HTS wire structure is easy to use, high gap magnetic field, high conductor utilization, and high temperature superconducting induction machine (HTS-AGIM) is proposed to maximize the development of high gap magnetic field, high conductor utilization, and high temperature superconducting induction machine. Analysis of electromagnetic field and electromagnetic and thermal characteristics of HTS-AGIM are considered. Analysis of electromagnetic and thermal characteristics of HTS-AGIM is carried out. Electromagnetic design method of HTS-AGIM is constructed. The purpose of HTS-AGIM's substrate technology construction is to achieve this goal. In 2022, HTS-AGIM's characteristic analysis method was developed and its suitability was verified, and the characteristic evaluation was carried out. The original design is to fix the sub-frame, and the measurement time is easy to change. The problem of machining is obvious, the structure of division is broken, the structure of integration is designed and changed. Redesign of the current supply terminals The relationship between the production plan of the company and the production schedule of the company is changed. The effect of this is to give priority to the production of fixed sub-sets and sub-sets. For example, the fixed sub-line is controlled, the current characteristics (magnetic field distribution, critical current, AC loss measurement) are implemented, and the basic parameters are collected and arranged. The relationship between copper loss and iron loss in the stator is derived based on the measurement of copper loss in the stator and the three-phase AC current.