超電導エネルギー貯蔵システムと超電導同期調相機を統合した負荷電力変動補償の研究

点击翻译按钮获取中文摘要

(1) 変動負荷の周波数領域での評価方法について検討し、まず供給電力の有効分・無効分の定義をひずみ波交流にまで拡張した。つぎに、このような変動するひずみ波成分を測定する手法を考察し、サイクロコンバータを例にしてその検出方法を検討した。これらの方法の応用として電力用アクティブフィルタで高周波無効分を補償する場合の特性についても実験的に解析した。(2) 多極ディスク状回転子をもつ超電導同期調相機のモデルを永久磁石機で研究することとし、そのモデル機を設計・製作した。さらに計算機シミュレーションにより、このモデル機の磁束分布を解析し、それに基いて運転特性を求めた。一方、モデル機を可変周波インバータにて運転し、その安定動作領域と計算結果との対比をするとともに、電機子の漏れインダクタンスを測定した。これらによりディスク状回転子をもつ超電導機の構造上のパラメータと特性との関係を明らかにした。(3) エネルギー貯蔵装置をGTOを用いた電力変換装置で制御することを想定し、制御進み角制御で12パルス運転をした場合の電力・無効電力の制御特性を実験的に解析した。そのためのディジタル制御システムを構成し、無効電力補償効果を実例した。この際にひずみ波の存在する場合の力率についても検討を加え、その測定法を明確にした。(4) 超電導交流機に用いられる超電導線の交流損失をエポキシ樹脂の熱伝導で冷却し、高性能かつ機械強度の大きい巻線を実現することを目標とした基礎研究を行った。まずマンガニン線をエポキシ含浸したモデルを製作し、そのH1による冷却特性を実例し、含浸層の厚さをあまり厚くしない範囲においてはその内部で発生する熱損失を伝導で十分に冷却可能であることを示した。この結果から超電導線をエポキシ含浸したコイルでも同様な冷却が行えることが明らかになった。