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概要
超電導回転機は、強力な磁場を小型・軽量な構造で実現可能であると同時に、励磁損失をほぼゼロに抑えることから、極めて高い効率での運転が期待される次世代電力機器の中核技術として注目されています。しかし、低温超電導材の利用には極低温（数K）を維持する必要があり、そのための冷却システムに必要な最適な冷却性能を事前に設計することが不可欠です。この設計には、精密な損失評価が求められます。
ここでは、低温超電導発電機を対象とし、超電導解析モデルを適用することで、界磁巻線における損失の定量的な評価を行います。
ここでは、低温超電導発電機を対象とし、超電導解析モデルを適用することで、界磁巻線における損失の定量的な評価を行います。
界磁コイル1スロット分の損失
超電導発電機の界磁巻線を1スロット分詳細にモデル化し、解析を行いました。
界磁コイル1スロット分の損失を図1に示します。一定の電気伝導率を仮定したモデルでは、超電導解析モデルと比べ損失を過小評価してしまっています。
界磁コイル1スロット分の損失を図1に示します。一定の電気伝導率を仮定したモデルでは、超電導解析モデルと比べ損失を過小評価してしまっています。
界磁コイルの電流密度分布
界磁コイルの電流密度分布を図2に示します。超電導解析モデルでは臨界電流密度近傍で電流密度が飽和する現象が再現されています。
一方、一定の電気伝導率を仮定したモデルでは、電流密度が臨界電流密度を超えて流れてしまい、物理的な現象を定性的に正しく捉えることができません。
一方、一定の電気伝導率を仮定したモデルでは、電流密度が臨界電流密度を超えて流れてしまい、物理的な現象を定性的に正しく捉えることができません。
