高透磁率粒子添加超電導強界磁を応用した30kVA潮流同期発電機の研究

应用添加高导磁率颗粒超导强磁场磁体的30kVA潮汐流同步发电机研究

• 批准号: 11J11003
• 负责人: 都築 啓太
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: Tokyo University of Marine Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J11003/
• 关键词: 超伝導材料; バルク超電導体; 同期回転機; 臨界電流密度; ピン止め中心; 潮流発電機; 磁性粒子; 捕捉磁束密度; 超電導材料

環境問題への対策であるCO2の排出量の削減は、世界規模で取り組むべき課題として挙げられている。日本国内の電力分野では脱原発の動きも伴い、風力発電や太陽光発電などの自然エネルギーを利用した発電システムが注目を集めている。本研究は、潮の流れを用いた柵クラスの発電機のスケールモデルである30kVAプロトタイプを試作し、その成立性の評価・検証完了を目標に行うものである。平成24年は電気設計、機械設計からなる回転機を構成する要素技術と、バルク界磁に必要な冷却・着磁技術を融合し、実装試験により発電機の成立性の評価までを行った。その実績は下記の通りである。1、冷却に関して、超電導回転機を安定的に冷やすことのできる100kW級の冷凍能力を有するシステムの構築に成功しさらなる改良として、回転部を冷却するための手法である回転継手の改良を行い、海流発電機に向けた超電導界磁の簡便な冷却技術として凝縮ネオン(-250K)を用いた超電導強界磁の冷却装置に関する実証実験を完了した。その結果、超電導界磁極を安定的に臨界温度以下へ冷却可能であることを確認した。2,超電導界磁に関しては、着磁方法の改良により捕捉磁束をさらに増大させることに成功した。新たな知見として磁性材を超電導界磁の一部として用いた場合の性能向上に関しての基礎研究を行いその成果を欧州超電導会議にて発表した。実験の実施に関しては他のグループの協力を得て行った。3、上記研究成果より得られた強界磁を利用して構築した発電機特性の検証を行った。発電機としての評価には海潮流発電で得られる入力トルクの代わりに外部動力である誘導電動機を用いて擬似的に一定の入力トルクを与えた。誘導電動機の出力軸を、冷却システムが搭載されている超電導発電機の入力軸へと直結し、界磁の温度上昇や発電波形を得て、超電導発電機に必要な要素の成立性検証を完了した。

Environmental issues へ へ countermeasures である reduction of CO2 <s:1> emissions <e:1>, global-scale で taking the <s:1> group むべ むべ research topics と て挙げられて て挙げられて る る る. Japan の power eset で は off the original 発 の dynamic き も い, wind 発 electric や sunlight 発 electric な ど の natural エ ネ ル ギ ー を using し た 発 electric シ ス テ ム が attention を set め て い る. This study は, tide の れ を with い た grid ク ラ ス の 発 motor の ス ケ ー ル モ デ ル で あ る 30 kva プ ロ ト タ イ プ を try し, そ の established sex の review finished 価 · 検 card を goal line に う も の で あ る. Pp.47-53 24 years 気 は electricity design, mechanical design か ら な る planning machine back を constitute す る elements technology と, バ ル ク bounded magnetic に な cooling, the necessary を fusion し magnetic technology, be installed test に よ り 発 motor の established sex の review 価 ま で を line っ た. Youdaoplaceholder0 そ actual achievements そ the following is recorded as である. 1, cooling に masato し て, super conductive back planning machine を stable に cold や す こ と の で き る 100 kw level の frozen を power す る シ ス テ ム built の に success し さ ら な る improved と し て, back to the planning department を cooling す る た め の gimmick で あ る back planning 継 hand の improved を い, current に 発 motor to け た super easy magnetic conductance world の な cooling technology と し て condensation ネ The <s:1> た (-250K)を used the を た superconductance strong boundary magnetic <s:1> cooling device に related to the する practical evidence を completed the <s:1> た. Youdaoplaceholder3 cooling below the に critical temperature at which the magnetic poles of the superconductance boundary are を stable may である とを とを とを confirm た. 2. The magnetic に gate of the superconductance boundary て て, the magnetization method <s:1> was improved によ, the magnetic beam was captured をさらに and increased させる た とに とに, and the successful <s:1> た was achieved. New た な knowledge と し て を super conductive magnetic materials magnetic の world a と し て in い た occasions の performance up に masato し て の basic research line を い そ の results を European super conductive meeting に て 発 table し た. The practice of <s:1> the practice of に the relationship of て the practice of て the practice of <s:1> the practice of グ the practice of <s:1> the practice of プ the practice of を the practice of った. 3. The above research results よ よ obtained られた strong boundary magnetism を utilized <s:1> て to construct <s:1> た generating motor characteristics 検 検 proved を in practice った. 発 motor と し て の review 価 に は sea tide 発 electric で must ら れ る ト into force ル ク の generation わ り に external power で あ を る induction motor with い て quasi similar に certain の ト into force ル ク を and え た. の induction motor output shaft を, cooling シ ス テ ム が carry さ れ て い る super conductive 発 の into the motor shaft へ と straight し, magnetic の world temperatures rise や 発 electrical waveform を て, super conductive 発 motor の に な necessary elements set up sex 検 certificate finished を し た.

项目成果

Trapped magnetic nux of bulk HTS magnets in the external AC magnetic field at low-temperatures

低温外部交流磁场中大块高温超导磁体的俘获磁核

• 发表时间: 2012
• 作者: M. Watasaki;M. Miki;B. Felder;K. Tsuzuki、R. Sato;S. Kase;M. Izumi;T. Ida
• 通讯作者: T. Ida

Flux Deflection On Rotating Field Pole Magnets for HTS Machines

HTS 机器旋转场磁极磁体的磁通偏转

• 发表时间: 2013
• 期刊: IEEE Transactions on Applied Superconductivity
• 影响因子: 1.8
• 作者: K. Tsuzuki、M. Miki;B. Felder;M. Watasaki・ S. Kase・ R. Sato・ M. Izumi
• 通讯作者: M. Watasaki・ S. Kase・ R. Sato・ M. Izumi

Ni-FeとFe-Ga合金粒子添加によるGd-Ba-Cu-Oバルク超電導体のピンニング効果向上

添加Ni-Fe和Fe-Ga合金颗粒改善Gd-Ba-Cu-O块体超导体的钉扎效应

• 发表时间: 2011
• 作者: 周迪帆;原章悟;徐坤;李備戦;都築啓太;和泉充
• 通讯作者: 和泉充

東京海洋大学システム物理工学研究室ホームページ

东京海洋大学系统物理工程实验室主页

Materials processing and superconducting properties of binary RE-Ba-Cu-O bulk superconductor

二元RE-Ba-Cu-O体超导体的材料加工及超导性能

• 发表时间: 2012
• 作者: D. Zhou;B. Li;S. Har;K. Xu;K.Tsuzuki. M. Miki;B. Felder;M. Izumi
• 通讯作者: M. Izumi