小型高温超電導マグネットの最適形状設計のための遮蔽電流磁場の簡易計算手法

Simplified calculation method of screening-current-induced magnetic field for optimal shape design of compact REBCO magnets


今井 拓弥, 井上 良太, 植田 浩史, 金 錫範 (岡山大)


Abstract:我々は分散型遺伝的アルゴリズム(DGA)を用いた小型REBCOマグネットの形状最適化を検討している。しかし、REBCOマグネットには遮蔽電流磁場が発生し、内径が小さいほど中心磁場への影響は大きく、設計時に考慮する必要がある。一般に、遮蔽電流磁場の解析には有限要素法(FEM)が用いられ、高精度な結果が得られるものの、DGAへの適用は困難である。そこで本研究では、電気回路を応用した簡易計算手法(SEM)を提案する。SEMではREBCOマグネットをシート状モデルに変換し、ターンごとの自己・相互インダクタンスを考慮して誘起電流を計算する。SEMによって算出された遮蔽電流磁場はFEMと同等の精度を示し有効性を確認したので、その詳しい結果について報告する。