高温超伝導磁気軸受の振動磁場下での動的安定性

振荡磁场下高温超导磁力轴承的动态稳定性

基本信息

批准号：
07750329
负责人：
引原隆士
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Kansai University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は,磁束ピン止め力の強い高温超電導体と希土類永久磁石の組み合わせ構造を有する高温超電導磁気軸受が,磁界の変化を受けた場合に支持力の安定性が確保できるか否かを実験的に検証することを目的としたものである.従来より,高温超電導磁気軸受の静的安定性は議論され,動的安定性がこの延長上にあるという類推に基づく機器開発が推進され,動的な特性は線形モデルによる解析が主になされてきた.しかしながら,本研究では,高温超電導体の磁束ピン止め特性による力-変位ヒステリシス特性が,高温超電導体・永久磁石系の動的な特性に大きな影響を与え,線形近似が可能とされる微少外乱が加えられた状態においてさえも,このヒステリシスの影響で,浮上支持力,浮上位置にドリフトが生じることを実験的に明らかにした.この結果は,高温超電導磁気軸受を開発していく際に,高温超電導体の力-変位ヒステリシス,すなわち磁化のヒステリシスを,高温超電導体生成時に設計する必要性を示している.また,本質的に非線形なシステムであり,安易な線形近似が実験的に成立するという保証のないまま,大型機器を開発している現状に対して警鐘を与える結果が示された.本研究では,システムの一次元系の動的モデルを示し,本モデルが動的な状態においても実験結果を説明できることを示した.本年はさらに,磁化特性を力学的特性から評価する方法につても検討し,今後実験的に検証する方法を確立した.

本研究通过实验研究了具有强磁通钉扎力的高温超导体与稀土永磁体组合结构的高温超导磁力轴承在工作时能否保证支撑力的稳定性。传统上讨论的是高温超导磁力轴承的静稳定性，而动态稳定性是其延伸的类比，讨论了高温超导磁轴承的静稳定性。。然而，在这项研究中，由于高温超导体和永久磁通钉扎特性而产生的力-位移磁滞特性，这种磁滞对磁体系统的动态特性有很大的影响，甚至在存在小扰动的情况下哪个线性近似是可能的。我们通过实验阐明了悬浮支撑力和悬浮位置会发生漂移。这一结果表明，在开发高温超导磁力轴承时，应考虑高温超导体的力-位移磁滞现象，即磁化强度的变化这项研究表明了在产生高温超导体时设计磁滞的必要性。此外，由于系统本质上是非线性的，因此可以通过实验建立简单的线性近似。这些结果给目前大型设备研发没有任何保证的现状敲响了警钟。今年我们还研究了一种从机械性能来评估磁化性能的方法，并建立了未来实验验证的方法。