REBCO線材を用いた全超伝導同期電動機の特性に及ぼす電機子巻線構造の影響

Effect of Armature Winding Structure on Properties of Fully Superconducting Synchronous Motors using REBCO Tapes


東 優樹, 工藤 和真, 川越 明史 (鹿児島大); 岩熊 成卓 (九大); 今野 雅行, 富岡 章 (富士電機); 和泉 輝郎 (産総研)


Abstract:電機子・界磁子巻線ともに超伝導化した全超伝導同期電動機の開発が行われている。我々は、電動機の巻線構造を最適化するために、巻線構造が電動機特性に及ぼす影響を検討している。特に、電機子巻線に使用する線材の幅広面に垂直に印加される変動磁界による交流損失が、巻線構造によってどのように影響を受けるかは重要である。一般に電動機の特性を向上させるには、巻線係数を1に近づけることが有効である。そのためには、電機子巻線の形状は、レーストラック形コイルよりも、鞍形コイルの方が良い。本研究では、EuBCO線材を用いた500kW級全超伝導同期電動機について、電機子巻線構造が電動機特性に及ぼす影響を数値解析によって評価した。運転温度は65Kとして解析した。また、鞍形巻線の実現性を確かめるために、5ターンのテストコイルを巻線し、臨界電流の測定を行った結果、劣化のないことを確認した。