Bi-2223/Agテープ材を用いた高温超電導トロイダルコイルの最適化設計コード開発
Development of Optimal Design Code of HTS Toroidal Coil Using Bi-2223/Ag Tape Conductors
A京都大学,B佐賀大学
°東川甲平A,中村武恒A,星野勉A,牟田一彌B
E-mail : kohei*asl.kuee.kyoto-u.ac.jp
Keyword(s) : 高温超電導コイル,最適化設計,有限要素法,遺伝アルゴリズム,磁気異方性,Bi-2223/Ag
高温超電導コイルの通電性能は，線材の磁気異方性を有する電流輸送特性が原因となり，形状によって大きく変化する．従って，上記コイルの形状最適化設計は必要不可欠であり，前回はダブルパンケーキ型について最適化設計を行った．その結果，扁平なコイルをある程度の距離を離して配置したものが最適形状となったため，今回はそのような形状の一候補としてトロイダル型について最適化設計を試みた．具体的には，目的関数が多峰的であっても対応できる遺伝アルゴリズムとパーコレーション遷移モデルに基づく高温超電導線材の定量電流輸送特性を適用した三次元有限要素法を連携した高温超電導トロイダルコイルの最適化設計コードを開発した．また，上記コイルのSMESへの適用を想定し，運転温度・蓄積エネルギー・線材総使用量一定の条件下で損失を最小化するような通電電流ならびに形状を計算した．