Demonstration of the Stress-Minimized Force-Balanced Coil Concept for Energy Storage -Experimental results-
東工大 原子炉研
@大畑嘉洋、野村新一、渡辺成章、鈴木千里、梶田真也、筒井広明、飯尾俊二、嶋田隆一
超電導磁気エネルギー貯蔵装置(SMES)にかかる電磁力を支持する構造体が大量になるという問題の解決法として、著者らはヘリカル巻線型の電磁力平衡コイルの概念を提案してきた。さらにビリアル定理に基づき、適したヘリカル巻数を選定することによりさらに構造体にかかる応力を低減できることを提案した。そこで著者らはこの概念の実証すべく、小型装置を製作し、実証実験を行った。この実験装置にはトロイダル方向が互いに反対となるように２つの電磁力平衡コイルが巻かれており、この２つコイルの電流比を変えることで異なるヘリカル巻数のコイルを模擬できる装置である。この装置により実験ではソレノイドコイルやトロイダル磁界コイルなどを模擬することができた。これらコイル形式別の巻き枠にかかる応力を比較した結果、著者らの提案する応力最小化電磁力平衡コイルでは最大引張応力と最大圧縮応力がトロイダル磁界コイルとソレノイドコイルの1/2以下になっていることが実験的に示せた。本講演は、本実験で得られた結果から、提案している応力最小化電磁力平衡コイルの概念の有効性について報告する予定である。