非線形特性を考慮した三次元電磁界解析による低損失な高温超伝導ケーブル構造の研究
考虑非线性特性的三维电磁场分析低损耗高温超导电缆结构研究
基本信息
- 批准号:16760226
- 负责人:
- 金额:$ 1.86万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
- 财政年份:2004
- 资助国家:日本
- 起止时间:2004 至 2006
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
1.次世代(RE系)高温超伝導導体を集合導体化したときの交流損失の検討低コスト化が期待される磁性基板を用いた超伝導導体(磁性基板導体)の交流通電損失の数値解析を行い、磁性基板の透磁率が大きいほど導体端部に電流が集中し、交流通電損失が増加することを明らかにした。また、磁性基板導体(比透磁率は3000)を無限平面並列配置としたときの交流通電損失特性は、非磁性基板導体のそれとは異なり、隣接導体間距離が0.2mmでも、隣接導体の影響をほとんど受けないことを明らかにした。さらに、単層円筒状配置型集合導体モデルにおいて、超伝導導体層が磁性基板に対して内側に位置するモデルと外側に位置するモデルそれぞれの交流通電損失を有限要素法により求めた。その結果、内側に位置するモデルでは、交流通電損失が磁性基板導体素線のそれよりも数倍大きくなり、外側に位置するモデルでは減少する結果が得られた。これらの結果は隣接導体間距離に大きく依存し、隣接導体間距離が近くなるほど、それぞれの特性が顕著となることを明らかにし、磁性基板導体による集合導体の交流損失は、非磁性基板導体のそれよりも導体構造に大きく依存することを明らかにした。今後の課題は、多層同軸ケーブルは電流容量が大きくなるため、磁性基板の磁気特性に磁気飽和などの非線形性を考慮した解析モデルによる検討が必要である。また、磁性基板も交流損失を生じるので、基板の損失も考慮した評価が必要である。2.解析モデルの妥当性の検証ノリスの楕円モデルおよびストリップモデルと解析モデルとの交流通電損失を比較し、一致することを確認した。また、二層高温超伝導ケーブルの通電実験を行ったが、素線間の電流不均一により、解析モデルの定量的な検証は行えなかった。しかし、撚りの影響により内側の層に流れる電流等の現象は解析モデルと同様であり、ある程度の妥当性は示された。
1. The next generation (RE system) high temperature superconducting conductor is integrated into the conductor, and the AC loss is reduced. The numerical analysis of AC conduction loss of magnetic substrate is expected. The permeability of magnetic substrate is increased. The current concentration at the end of conductor is increased. The AC conduction loss is increased. Magnetic substrate conductor (specific permeability <3000) infinite plane parallel arrangement, non-magnetic substrate conductor, distance between adjacent conductors <0.2 mm, influence of adjacent conductors The single-layer cylindrical arrangement type aggregate conductor layer has a finite element method for calculating the AC conduction loss between the inner and outer positions of the magnetic substrate. As a result, the inner position of the magnetic substrate conductor is several times larger than the outer position of the magnetic substrate conductor. The result is that the distance between adjacent conductors is large, the distance between adjacent conductors is close, and the characteristics of magnetic substrate conductors are large. In the future, it is necessary to analyze the magnetic saturation and nonlinearity of the magnetic substrate in order to increase the current capacity of the multilayer coaxial substrate. It is necessary to consider the loss of magnetic substrate. 2. Analysis of the adequacy of the test results of the test results The current between the two layers of high temperature superconductors is uneven, and the quantitative analysis of the current is carried out. The analysis of phenomena such as current flow in the inner layer of the layer affected by twist and twist shows the appropriateness of the degree of similarity.
项目成果
期刊论文数量(15)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
3-D FEM Analysis of Effect of Twist Pitch and Shielding Layer on Multi-Layered HTS Power Cable
- DOI:10.1109/tasc.2005.864282
- 发表时间:2006-06
- 期刊:
- 影响因子:1.8
- 作者:D. Miyagi;N. Takahashi;Shinji Torii;Kiyotaka Ueda;K. Yasuda
- 通讯作者:D. Miyagi;N. Takahashi;Shinji Torii;Kiyotaka Ueda;K. Yasuda
E-J特性を考慮した有限要素法による同軸多層高温超電導ケーブルの交流損失解析
考虑E-J特性的同轴多层高温超导电缆交流损耗有限元分析
- DOI:
- 发表时间:2006
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Daisuke Miyagi;Daisuke Miyagi;Daisuke Miyagi;Daisuke Miyagi;宮城 大輔;馬淵聖史;馬淵聖史;岩田 怜
- 通讯作者:岩田 怜
三次元有限要素法によるシールド層の隣接線材間距離が交流損失に与える影響の検討
利用三维有限元法检验屏蔽层中相邻导线之间的距离对交流损耗的影响
- DOI:
- 发表时间:2004
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Daisuke Miyagi;Daisuke Miyagi;Daisuke Miyagi;Daisuke Miyagi;宮城 大輔;馬淵聖史;馬淵聖史;岩田 怜;岩田 怜;Daisuke Miyagi;岩田 怜;中山 晴貴;宮城 大輔
- 通讯作者:宮城 大輔
3D FEM Analysis of Effect of Current Distribution on AC Loss in Shield Layers of Multi-layered HTS Power Cable
电流分布对多层高温超导电力电缆屏蔽层交流损耗影响的 3D FEM 分析
- DOI:
- 发表时间:2007
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Daisuke Miyagi
- 通讯作者:Daisuke Miyagi
有限要素法による磁性基板を有する高温超電導薄膜導体円筒状配置とした場合の交流通電損失特性の検討
用有限元法研究磁性基体高温超导薄膜导体圆柱形排列情况下的交流电传导损耗特性
- DOI:
- 发表时间:2006
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Daisuke Miyagi;Daisuke Miyagi;Daisuke Miyagi;Daisuke Miyagi;宮城 大輔;馬淵聖史
- 通讯作者:馬淵聖史
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宮城 大輔
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