演繹法に基づく高温超電導誘導/同期機の全超電導化と臨界温度の異なる巻線を利用した運転制御法に関する基礎検討

Fundamental study on fully HTS induction/synchronous machine based upon the deductive logic and its operational control method by the use of different critical temperatures for stator and rotor windings


中村 武恒 (京大)
tk_naka*kuee.kyoto-u.ac.jp


Abstract:我々は、かご形誘導機の2次巻線を高温超電導(HTS)化したHTS誘導/同期機(HTS Induction/Synchronous Machine: HTS-ISM)に関する検討を行っている。これまでに、HTS-ISMの高効率化、高出力密度化、過負荷に対するロバスト性など、優れた機器特性を明確化するとともに、運転温度が2次側HTS巻線の臨界温度を超えても通常の誘導機として動作する構造を考案してきた。即ち、超電導回転機が実用的な観点から初めて超電導臨界温度の壁を超えたことになり、同回転機の冷却ストレス軽減に関して大きなブレークスルーと期待される。一方、冷却と機器特性の考察から、低速同期回転モードについてHTS-ISMの全超電導化の検討を実施している。しかしながら、HTS-ISMが本質的に低温環境で運転される場合には、高速回転応用についても、演繹法によって全超電導化のメリットが見出される可能性がある。その場合、固定子巻線は常に超電導状態であることを前提とした運転が必要であるが、回転子巻線については、上記ブレークスルーによって必ずしもそうした制約が無いことから、自由度の高い運転法が期待される。本報告では、これまでの実験結果ならびに解析結果に基づいて、上記条件下における運転制御法を検討したので報告する。