超電導磁気軸受の電磁的損失低減のための3次元電磁界数値解析

Three-dimensional numerical analysis of electromagnetic fields in superconducting magnetic bearings for reducing electromagnetic losses


蛭海 悠人, 奥村 皐月, 大崎 博之, 秋澤 涼介, 岩垣 大成, 入倉 鍛斗レオナルド, 春山 富義, 松村 知岳 (東大)


Abstract:超電導磁気軸受(SMB)は、安定した低損失の回転機構を目指して開発された。本研究で対象とするSMBは24分割されたバルク超電導体を含む固定子と24分割された平行着磁永久磁石と鉄ヨークを含む回転子で構成され、直径約600mmである。SMBは機械的損失がない一方で、固定子に生じる超電導損失や回転子に生じるヒステリシス損失,・渦電流損失などの電磁気的損失が発生する。本研究では、COMSOL Multiphysicsを使用し、SMBの低損失化に向けた手法を調査し、バルク超電導体の臨界電流密度や回転子の鉄ヨークの導電率等の主要なパラメータが損失に与える影響について検討する。A-H-φ法を使用し、空気領域と回転子領域はA-φ法、固定子内のバルク超電導体領域はH法で計算する。