高磁場REBCO無絶縁コイルの電磁・熱応力解析による補強構造評価

Numerical evaluation on reinforcement against thermal and electromagnetic stress in high field no-insulation REBCO coil


徳永 佳祐, 内藤 敬介, 井上 良太, 金 錫範, 植田 浩史 (岡山大)


Abstract:近年,高磁場REBCOコイルはNMRや加速器への応用が著しく進んでいる.REBCOコイルは,高い熱的安定性や高電流密度化のため無絶縁(NI)コイルでの運用が進められている.その一方で,REBCOコイルの機械的劣化や破損,またNIコイル特有の課題が挙げられている.REBCOコイルは,巻線過程や冷却時,励磁と減磁に際して,様々な応力とひずみを経験する.さらに,NIコイルでは励磁や減磁の時,電流が径方向に対しても流れるため,絶縁コイルとは異なる電磁力分布となる.
本研究では,1)冷却時の熱応力解析,2)絶縁コイルとNIコイルにおける遮蔽電流を加味した電磁応力解析を行い,SUS共巻やYOROI構造などの補強構造の効果を評価した結果を報告する.