電気関係学会九州支部連合大会講演論文集
平成22年度電気関係学会九州支部連合大会(第63回連合大会)講演論文集
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  • 山口 静夫, 趙 忻, 生地 文也, 宮入 嘉夫
    セッションID: 01-1A-01
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
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    我々は,子どもたちへの地球温暖化の啓蒙活動の一環として,太陽電池で動作する近未来遊園地模型について提案している.現在,この遊園地模型を室内で動かすには,レフランプを用いている.しかしながら,レフランプ光を長時間照射すると,それに伴い熱線が放射されていることから太陽電池が暖まり,出力が低下して各工作セットの動作が停止することがある.本研究では,室内における太陽電池の光源として,光の照射に伴い熱線の放射がほとんど無視できる白色光の高出力LEDについて検討を行ったので報告する.
  • 山口 静夫, 趙 忻, 宮入 嘉夫
    セッションID: 01-1A-02
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
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    我々は,室内における光源としてレフランプの代わりに高出力白色LEDで動作するc-Si太陽電池を搭載したソーラー電車模型について検討している.具体的には,高出力白色LEDの放射スペクトルとc-Si太陽電池の波長感度特性が一致せず,有効な発電特性が得られていないが,これをショットキーバリアダイオードとEDLCおよび低電圧ソーラーモータを使用することにより,ソーラー電車模型の走行を可能としている.その概要について報告する.
  • 砂坂 祐太, 山本 吉朗, 池田 稔, 飯盛 憲一
    セッションID: 01-1A-03
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
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    風力発電においては,風速の変動に伴う発電出力の変動が大きく,電力系統との連系に問題が生じる。巻線形誘導発電機は,回転子側へすべり周波数の交流電圧を加えることで可変速状態での発電が可能である。そこで本研究では,ディジタル・シグナル・プロセッサ(DSP)を用いた巻線形誘導発電機風力発電システムにおいて,次同期動作時の有効電力と無効電力の制御について実験による検討を行った。
  • 蒋 賢, 池田 英広
    セッションID: 01-1A-04
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
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    近年,電気自動車は化石燃料枯渇や地球温暖化等などの環境問題を解決する自動車として注目されている。また,電気自動車は内燃機関自動車に比べてトルク応答性能が高く,走行アシストや自動運転を含むインテリジェント走行を容易に制御できるという大きな利点を持ち,様々な研究機関において開発研究が盛んに行われている。本研究では,車両の開発時間や開発コストを低減するために電気自動車の安価なシミュレータの開発を行う。開発するシミュレータはMATLAB/Simulinkにより作成しており,電池,モータ,インバータなどの電力系統を含む車両全体の運動を模擬できるものであり,それぞれ数式モデルにより表現している。
  • 味志 秀紀, 池田 英広
    セッションID: 01-1A-05
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
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    近年,化石燃料枯渇問題や温暖化問題の解決策として電気自動車(EV)が注目され,ハイブリッド車の次の世代を担う自動車として期待されている.しかし,EVは一充電走行距離が短く、電池の性能に比例して高額になるという課題がある。そこで複数の自動車メーカーや研究機関において、安価で且つ小型のEVや充電器についての研究が行われている。本研究では、既存の小型EVを対象としてバッテリ(鉛蓄電池)に電気二重層キャパシタ(EDLC)を並列接続して高速な回生エネルギーを回収するとともに走行時のバッテリの消費を抑えることで一充電走行距離の向上を実機走行により検証したので報告する。
  • 太崎 巧, 本部 光幸, 逆瀬川 栄一
    セッションID: 01-1A-06
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
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    ハイブリッド電気自動車や燃料電池自動車の普及促進のため,モータやインバータといった駆動システムを高電圧・小電流化し,小型軽量化を目指した昇圧チョッパ付高電圧化インバータが検討されている.本研究では高電圧化に適した中性点クランプインバータの中性点電位変動を容易に抑制できる昇圧チョッパの回路方式を提案し,その制御法について検討した.昇圧チョッパと中性点クランプインバータを組み合わせ,永久磁石式同期モータを駆動した場合,不平衡が顕著に現れる条件においても中性点電位変動が抑制できることをシミュレーションにより確認した.電流制御系を追加することにより直流電源変動時の過電流も抑制できる.
  • 林 エイイ, 山本 吉朗, 飯盛 憲一
    セッションID: 01-1A-07
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
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    筆者らはこれまで,バッテリ(鉛蓄電池)などの直流電源を用い,インバータで永久磁石モータ(PMモータ)を駆動するシステムの小形化,高効率化を目的として,電気二重層キャパシタ(EDLC)をバッテリと直列に接続した少ない個数のキャパシタで回生エネルギーを無駄なく回収できるシステム構成を提案し,システムの特性や効率について検討を進めてきた。今回,EDLCによる回生機能付燃料電池システムを電動カートに応用するあたり,燃料電池の動作範囲や,EDLCの個数と回生能力および走行距離の関係について検討を行なったので,報告する。
  • 前野 宏志, 山本 吉朗, 飯盛 憲一
    セッションID: 01-1A-09
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
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    パワエレ用シミュレーションツールPSIMにおいて,変圧器の磁気特性は,ほとんど考慮されていないので,実験に変圧器を用いる場合,シミュレーション結果と実験結果が一致しないという問題がある。そこで,筆者らは電磁界解析ソフトウェアJMAGを用いて変圧器の磁気特性を考慮し,JMAGとPSIMを連成させたシミュレーションを行ったので報告する。
  • 森田 啓司, 山本 吉朗, 飯盛 憲一
    セッションID: 01-1A-10
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
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    本研究は,固定子電圧に高周波信号を重畳することにより,低速でも固定子電流中に強く現れるスロット高調波を用いて回転子速度を推定し,この推定速度を用いて低速領域における速度センサレスベクトル制御を実現することを目指している。これまで,筆者らの研究室では,速度に応じて変化するスロット高調波を検出するため,スロット高調波検出用フィルタのカットオフ周波数をリアルタイムで変更できるディジタルフィルタを導入し,可変速での速度センサレス運転を実現した。本稿では,このディジタルフィルタの特性改善の為に並列全域通過フィルタ(PAPF)構造のフィルタを導入し,その特性について検討を行ったので報告する。
  • 児嶋 和也, 辻 峰男, 浜崎 真一
    セッションID: 01-1A-11
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
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    同期電動機のセンサレスベクトル制御法には,拡張誘起電圧を用いた方法をはじめ,いくつかの方法が提案されている。 本論文では,拡張誘起電圧を用いた方法を簡単化したセンサレスベクトル制御法を提案する。拡張誘起電圧を用いた制御法では,オブザーバにより誘起電圧を推定するが,提案方式ではd軸電流の偏差をPI制御して得られるγ軸電圧を利用して速度の推定を行った。 この提案方式の制御系について,シミュレーションと実験を行ったのでその結果について報告する。
  • 中園 梓二, 飯盛 憲一, 山本 吉朗
    セッションID: 01-1A-12
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
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    近年、埋込型永久磁石同期電動機(IPMSM)のセンサレス駆動の要求に伴い始動のための回転子初期位置推定が報告されている。本稿では、回転子初期位置推定法としてまず固定子巻線に空間ベクトル変調で求めた電圧ベクトルを10度とびに0.1ms間電圧インバータを介して印加し、3相固定子巻線電流をα‐β巻線に2相変換し、この2つの電流の関係から回転子初期位置を求める。次に、周波数4kHzの回転磁界を回転子初期位置に印加し、3相固定子巻線電流をd‐q巻線に変換し、d軸電流の変化を調べることで極性を判別する。これらの方法について、回転子初期位置推定を計算により行ったのでその結果を報告する。
  • 橋口 倫明, 飯盛 憲一, 山本 吉朗
    セッションID: 01-1A-13
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
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    永久磁石同期電動機(PMSM)は,現在幅広い分野で使用されている。電動機回転子位置を検出するためのエンコーダなどのセンサを用いることなく電動機を駆動する制御方法として,センサレス制御法が研究,報告されている。我々は電動機印加電圧,電動機電流から計算した電動機トルクを用いた簡易的なセンサレス制御法を考案しシミュレーション結果について報告した。本稿では電動機トルクから計算した速度推定値,および速度指令値から計算した回転子位置推定値を用い簡易的な方法でセンサレス制御についてシミュレーションと実験により特性の比較を行った。
  • 趙 暁丹, 張 賀, 辻 峰男, 浜崎 真一
    セッションID: 01-1A-14
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
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    速度センサレスベクトル制御に関する研究が多く行われている。この方法を用いる誘導電動機駆動システムは一般的にPI電流制御、PI速度推定、PI速度制御などを用い、制御パラメータを多く調整することが必要である。そこで、本論文では、制御器側を簡単に設計するために、調整パラメータの少ない方法を提案した。ベクトル制御理論を応用して、容易な制御系を構成している。制御系の線形モデルにより、制御パラメータの安定性を考察し、実験結果より提案方式の有効性を検証する。
  • 木場 孝輔, 来嶋 秀治, 山下 雅史
    セッションID: 02-1A-01
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
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    グラフ上のランダムウォークとは、グラフ上の頂点をトークンがランダムに遷移していくモデルであり、ネットワークの探索などに応用されている。ここで問題となるのは、インターネットなどといったネットワークは一定ではなく、故障やエラーなどによって変化していくということである。そのため、変化するグラフ上でのランダムウォークがどのように動くのかを考える必要がある。本研究では、グラフ上の各辺がある確率で消えるとしたモデル上でのランダムウォークを考える。いくつかのグラフの例に対して、ランダムウォークの到達時間と全訪問時間を求めるとともに、変化の無いグラフ上でのランダムウォークとの違いを考察する。
  • 三原 勇治, 来嶋 秀治, 山下 雅史
    セッションID: 02-1A-03
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
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    本研究では,マルコフ連鎖モンテカルロ法を用いて迷路をランダム生成することを試みた.ここで扱う迷路は一般的な正方形型迷路であり,ループはない.各マスを一つの頂点とみなすと,迷路は正方格子グラフの全域木に対応する.したがって,迷路のランダム生成は格子グラフ上の全域木のランダム生成に対応する.格子グラフ上の全域木全体を状態空間とし,定常分布が一様分布となるマルコフ連鎖を構築することで,全域木を一様ランダム生成する.また,マルコフ連鎖の収束時間について,計算機実験の結果を示し,考察を与える.
  • エルフィキ モハメッド, 小野 智司, 中山 茂
    セッションID: 02-1A-04
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
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    量子コンピュータの実験的な実装が行われてきており、今後、組み合わせ最適化問題における量子アルゴリズムの研究が注目されてきている。特に、断熱量子計算や量子ウォークの研究にその期待が集まってきていると思われるが、ここでは、Farhiらによって提案された断熱量子計算を用いて、充足可能性問題として3-SATにおける離散断熱量子計算の改良を提案する
  • 伊藤 佳祐, 五十嵐 保隆, 金子 敏信
    セッションID: 02-1A-05
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
    会議録・要旨集 フリー
    Hamsi はSHA-3 Competition に提案されたハッシュ関数である。Hamsi の主要部品は非線形置換P 及びP<sub>f</sub> であり、P とP<sub>f </sub>はそれぞれ3 ラウンド、6 ラウンドのSPN 構造である。非線形置換P に対する4 階差分の結果の検証として、Hamsi-256 の非線形置換P の飽和特性の調査及び、飽和特性の形質的な解析を行った。飽和特性の形式的解析より、特性E,C についての大部分は説明可能だが一部はできなかったなかった。また、A,B についても説明できなかった。これらについては今後の研究課題である。
  • 山口 洋平, 五十嵐 保隆, 金子 敏信
    セッションID: 02-1A-06
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
    会議録・要旨集 フリー
    HyRALは2010年にローレルインテリジェントシステムズの平田により提案された変形型Feistel構造を持った共通鍵ブロック暗号である。現在、HyRALは差分攻撃及び線形攻撃に対し十分な耐性があると報告されているが、高階差分攻撃に繋がるような差分特性の調査がなされていない。そこで本稿では、HyRALの高階差分特性を調査した。その結果より各入力の32階差分において全24段中8段目以降は高階差分値が不定となることを確認した。また、飽和特性解析によりこの結果の裏付けが取れた。以上のことより今回調査した範囲においては安全であることがわかった。
  • 馬 青蓮, 張 玉安, 坂本 眞人, 古谷 博史
    セッションID: 02-1A-07
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
    会議録・要旨集 フリー
    遺伝的アルゴリズム(GA)の計算性能を高めるためには,GAの計算時間を予測することが重要である.本論稿では, OneMax問題における,集団中にはじめて最適解が出現するまでの時間と集団の成功確率(S)の関係を数値実験により調べる.Sは定常分布において少なくとも最適解が1存在する確率と定義する.また成功確率の進化と集団の平均適応度の関係について調べる.最後に実験より明らかな関係について報告する.
  • 堀江 隆太, 光吉 和哉, 中富 竜一郎, 杉本 典子
    セッションID: 02-1A-08
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
    会議録・要旨集 フリー
    農作物の育成には,気候,気温,湿度などの様々な環境因子が複雑に関連し合って影響を与えていると考えられている.近年の異常気象への対応,及び農業経験の浅い就農者による安定した収穫高の確保を行うためには,土地や農作物毎に存在すると考えられる育成に関係する環境要因を特定し,収穫不能への状態推移を事前に察知するための手法の開発が必要となる.そこで,本研究では,熊本県における過去の気象情報と稲の収穫高に関する時系列データから、収穫高に影響を与える環境要因を特定するためのアルゴリズムの開発を行う.さらに,得られた環境要因から,収穫不能となる可能性の高い環境条件を決定木によりモデル化し,その正当性を検証する.
  • 三戸 資樹, 松原 裕之, 作田 誠
    セッションID: 03-1A-01
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
    会議録・要旨集 フリー
    近年、LEDを利用する可視光通信が研究されている。可視光通信とは可視光を人間の目には見えない速度で点灯させて通信する技術である。しかし、太陽光や他の照明光などの周辺光が受信時のノイズとなり、データ通信が正常にできないことがある。特に周辺光の強さや通信速度によって通信のエラーレートが変動するため、エラーレートを自動評価するシステムが必要である。本発表では通信速度を設定した範囲で自動設定し、エラーレートの評価を行うシステムを構築する。周辺光ノイズ除去回路を組み込んだ既存の可視光通信機器を用いて、エラーレートの評価を行う。
  • 清水 和徳, 松原 裕之, 鶴岡 久
    セッションID: 03-1A-02
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
    会議録・要旨集 フリー
    可視光通信は人間の目に見える光「可視光」を使う通信技術である.赤外線や電波を用いた通信と異なり,既存の照明源などに通信機能を付加することが可能である.通信性能と照明源のちらつきの低減を両立させる通信方式の1つに周波数偏移変調(FSK)がある.本発表ではFSKのソフトモデムを試作し,可視光通信の性能を評価する.PSoCマイコンを用いてFSKのソフトモデム部,テストデータ生成部,通信性能評価部の3つを実装する.実験は外付けの照明用LEDを使用し,照明源としてちらつきの低減の確認と通信性能の評価を行う.
  • 横田 裕司, 野島 大輔, 黒崎 正行, 尾知 博
    セッションID: 03-1A-05
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
    会議録・要旨集 フリー
    陸上移動局無線で使用されているアナログ変調方式のFMは,ディジタル変調方式のFSKに変更されてきている.屋外で通信する無線システムは,マルチパスやドップラーなどの影響を受けることで送信信号に誤りが生じる.誤りを訂正する手段として受信側で軟判定ビタビ復号を行う.陸上移動局無線で使用されているFSK無線システムは,周波数弁別器を用いて復調を行う.しかし,周波数弁別器は非線形特性を有するため,従来使用されている変調システム用のLLRを使用することができない.そこで本報告では,周波数弁別器の非線形特性を考慮したLLRの算出を行い,FSK無線システムに組み込み,計算機シミュレーションにて特性評価を行う.
  • 高瀬 佑, 牟田 修, 古川 浩
    セッションID: 03-1A-06
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
    会議録・要旨集 フリー
    著者等は無線バックホールシステムの中継回線容量の増大と中継基地局の小型・低消費電力化を目的として、定包絡線位相変調と低分解能ADC(Analog-to-Digital Converter)を用いるMIMO(Multiple Input Multiple Output)無線中継伝送システムを提案した。本論文ではベースバンド信号の帯域制限にガウスフィルタを用いる定包絡線位相変調システムにおいて、MIMO伝送時の伝送特性を計算機シミュレーションにより示す。その結果から、検討システムの周波数利用効率とADCの所要分解能について議論する。また、OFDM(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing)伝送と比較した場合の検討方式の得失を明らかにする。
  • 安藤 靖人, 牟田 修, 古川 浩
    セッションID: 03-1A-07
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
    会議録・要旨集 フリー
    周波数選択性伝搬路において、信号対雑音電力比の最大化と無歪み伝送の両方を同時に実現する伝送技術としてベクトル符号化(VC)が知られている。符号分割多重の一種であるVCの問題点は、送信信号のピーク対平均電力比(PAPR)が高くなることである。従来、多重信号のPAPR抑圧技術として自己同期型スクランブラを用いる方式が知られている。この方式は、受信側でデスクランブルにより元の情報を復元できるが、誤り伝搬によるBER特性の劣化が生じる。本論文では、各ベクトルに割り当てられるシンボルの上位ビットのみをスクランブルする方式を提案し、MIMO-VC信号のPAPR抑圧をしながら、従来方式に比べてBER特性を改善できることを示す。
  • 藤田 尚吾, 今塩屋 竜太, 長尾 勇平, 黒崎 正行, 尾知 博
    セッションID: 03-1A-09
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
    会議録・要旨集 フリー
    次世代無線LAN 規格であるIEEE802.11ac 規格において,マルチユーザMIMO(MU-MIMO) 採用が予定されている.MU-MIMO は,ユーザ間干渉(IUI) の除去することによって空間領域での多重化を実現するSDMA(空間分割多元接続) 手法によって大きく性能が左右されるため,様々なSDMA方式が提案されている.本研究では,MU-MIMOシステム性能向上およびLSI 化に向けたアーキテクチャの提案を目的としている.なお,本報告ではMU-MIMO を実現するSDMA 手法であるZero Forcing 法およびブロック対角化法をシミュレーションによって解析した結果について説明する.
  • 松尾 宗明, Leonardo Lanante, 黒崎 正行, 尾知 博
    セッションID: 03-1A-10
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
    会議録・要旨集 フリー
    現在,次世代の802.11WLANシステムとして,マルチユーザMIMOが提案されている.802.11acと呼ばれる新システムでは少なくとも1Gbps以上のマルチステーションスループットを達成予定である. 線形プリコーディング手法はこれを低演算量で達成可能であるが,チャネル容量のスループットを得る手法としてDirty Paper Codingへの関心が高まっている.我々はシミュレーションを通して,802.11ac向けの代替プリコーディング手法としてDirty Paper Codingが有力であることを示す.
  • 伊東 亮, 松尾 正輝, 黒崎 正行, 尾知 博
    セッションID: 03-1A-11
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
    会議録・要旨集 フリー
    本報告では,4K デジタルシネマ画像の無線伝送システムを提案する.本システムでは,次世代無線方式として国際標準化に向けて動き出したIEEE802.11 TGacを基本とした伝送速度1.2Gbps の無線伝送システムを用いる.このシステムは5GHz 帯を使用し,80MHz の周波数を用いることで約33 メートルの伝送距離を実現した.また,動画像をJPEG 2000 符号化を用いて圧縮し,かつ,誤り耐性機能を持たせることにより,無線伝送での誤りの影響を低減しつつ,1.2Gbps の伝送速度での伝送を可能としている.シミュレーションにより,フェージング通信路におけるJPEG 2000の優位性を示す.
  • 吉岡 大貴, 入江 智和
    セッションID: 03-1A-14
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
    会議録・要旨集 フリー
    IPv4において従来から生存確認にはPINGが使われてきたが、セキュリティ意識の高まりによりPINGがほとんど無視される。そのため、サブネットワーク内の生存確認にはARP(Address Resolution Protocol)が使用されていた。ARPはアドレス解決のためのものであり、PINGを無視するノードも応答する。これに関して、ARPを異なるサブネットワーク間の生存確認に利用可能とするARP転送が提案されている。ここでIPv6(Internet Protocol Version6)に注目する。IPv6ではARPに代わってICMPv6近隣探索でアドレス解決を行うため、ARP転送を利用できない。そこで、本研究はICMPv6近隣探索を用いた異なるサブネットワーク間での生存確認の方法について検討する。
  • 財前 翔一, 藤崎 清孝
    セッションID: 03-1A-15
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
    会議録・要旨集 フリー
    災害時などの緊急用の通信や,有線回線を敷設できない山間部や過疎地の通信を補完するネットワークの一つとして衛星通信が挙げられる.しかし,広帯域の衛星回線を利用した通信の場合,通信プロトコルに従来のTCP(Transmission Control Protocol)を用いると,回線の大きい遅延時間と通信品質の変動から回線のもつ性能を十分に活かすことができないことが分かっている.本発表では,既存のTCPのウィンドウサイズの制御アルゴリズムを改良することにより,衛星回線に適した性能を持たせることを検討した結果について報告する.
  • 久木原 賢治, 入江 智和
    セッションID: 03-1A-16
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
    会議録・要旨集 フリー
    現在Internetが直面している非常に切実な問題はIPアドレスの枯渇と経路表増大である。 これらの問題に対する短期的解決法としてNATが挙げられる。 NATは主にローカルなネットワークではプライベートIPアドレスを設定し、インターネットへ接続するときにグローバルIPアドレスに変換する用途で用いられる。 しかし現在の一般的なNAT実装にはローカルブロードキャストを転送しないなど、NATの透過的利用の側面での課題がある。 その解決のために本研究ではNAT拡張を提案している。 今回は提案拡張の有効性と実現性の検証を行う。提案拡張によりNATの透過性が向上が実現する。
  • 百冨 隆二, 平川 慎太郎, 松尾 政晃, 円福 敬二
    セッションID: 06-1A-01
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
    会議録・要旨集 フリー
    非破壊検査等の励起磁界を使用する応用のため、検出コイルとHTS-SQUIDを磁気結合した検出コイル分離型SQUIDを開発してきた。今回、低磁場NMRおよびMRI、MPIなどへの応用を想定し、冷却した銅線を用いて作製した検出コイルにコンデンサを接続して共振回路を構成し、その共振回路とSQUIDとを結合した共振型SQUIDセンサシステムの性能評価を行なった。共振回路のQ値は約180で、f = 9.05 kHzで共振した。この共振型検出コイルを用いたSQUIDシステムは、共振時f = 9.05 kHzで約2 fT/Hz<sup>1/2</sup>の磁界感度を達成することができた。この実験結果は、理論値とも良く一致した。
  • 渡邉 英樹, 長曽我部 隼一, 松尾 政晃, 吉田 敬, 円福 敬二
    セッションID: 06-1A-02
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
    会議録・要旨集 フリー
    磁気的免疫検査法において、磁気マーカーの持つ磁気モーメントmとマーカー粒子径dの関係(m-d特性)は重要である。マーカーが単磁区粒子であると仮定すると、mはdの3乗に比例する。マーカーの粒子径は分布しているので、抗原と結合したそれぞれの磁気マーカーから検出される磁気信号には大きな差が生じることになり、定量的な免疫検査は困難となる。そこで、私達はマーカーのm-d特性を調べた。結果は、mはdの3乗には比例しておらず、粒子径が分布していても定量的な免疫検査が行えることを確認した。そして、そのマーカーを用いて免疫検査を行った所、7x10<sup>-18</sup> mol/mlのビオチンを検出できた。
  • 坂本 進洋, 瀬戸山 昴, 岩崎 秀作, 阿久根 忠博
    セッションID: 06-1A-03
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
    会議録・要旨集 フリー
    酸化物超伝導体の交流帯磁率特性は,虚部χ”のダブルピークなど、複雑な形状を示す。粒と粒界の超伝導特性の違いによるとして定性的に説明されている。ここでは、弱い超伝導母材中に強い超伝導グレインが存在する系を考え、ビーン・モデルに基づき,磁束分布を求め,交流帯磁率を数値計算する。このモデルにより、帯磁率特性の実測結果に現れるダブルピーク,ショルダーや2段階遷移特性を表現できる。グレイン配向Sm-123の磁化をSQUIDとPPMSを用いて測定し、その実測結果と比較し、グレインとグレイン間のリンク領域の超伝導特性の相違を検討した。
  • 坂本 進洋, 木下 純一, 岩崎 秀作, 阿久根 忠博
    セッションID: 06-1A-04
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
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    希土類元素がNdやSmなどの軽希土類元素のRE-123は、Y-123と同様に空気中でバルク体を作製した場合、軽希土類元素がBaサイトを置換し臨界温度T cが低くなる。しかし、低酸素分圧中で結晶成長を行うとY-123より高いT cが得られることが報告されている。今回、SmBa<sub>2</sub>Cu<sub>3</sub>O<sub>7-δ</sub>を短時間での焼成が可能なステップ法を用いて空気中で焼成した。作製した試料の磁化を測定し、超伝導特性の評価・検討を行った。
  • 坂本 進洋, 瀬戸山 昴, 阿久根 忠博
    セッションID: 06-1A-05
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
    会議録・要旨集 フリー
    交流帯磁率特性には、直流磁界、温度の外に重畳する交流磁界の振幅、周波数、実部と虚部、n次のフーリエ成分などの多くの情報が含まれており、磁束線のピン止め作用をより詳細に検討できる。応用への期待が高い酸化物超伝導体は超伝導グレインと弱超伝導体のグレイン境界からなる多相構造をとり、臨界電流密度の低下やダブルピーク、2段階遷移など複雑な帯磁率特性を示す。グレイン間の緩やかな磁束分布中に急峻な磁束勾配を持つグレインが分布するとして、Beanモデルに基づき交流帯磁率を数値計算した。酸化物超伝導体や極細多芯線の帯磁率の実測特性とモデルとの比較から、中心到達磁界や臨界電流密度などを評価し、従来の結果と比較検討した。
  • 中村 遼太, 高橋 祐治, 木内 勝, 小田部 荘司, 松下 照男, 阿比留 健志, 大松 一也
    セッションID: 06-1A-06
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
    会議録・要旨集 フリー
    Ni基板上にPLD法で作製されたGdBCO線材の超電導層厚が臨界電流特性に与える影響を調べる為に、超電導層厚の異なる線材を作製し直流磁化法と通電法で測定を行った。その結果、超電導層厚が厚い試料は高温・高磁界で超電導層厚の薄い試料よりも高い臨界電流特性を示すことがわかった。この測定結果について磁束クリープ・フローモデルを用いて解析し、超電導層厚を厚くしたときに生じる超電導組織の変化による臨界電流特性の変化と磁束クリープの影響の変化に関して議論を行う。
  • 永水 隼人, 鯉田 貴也, 高橋 祐治, 木内 勝, 小田部 荘司, 松下 照男, 三浦 正志, 和泉 輝郎, 塩原 融
    セッションID: 06-1A-07
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
    会議録・要旨集 フリー
    実用化に向けてREBCO 線材(RE:希土類) は、臨界電流密度Jc の更なる特性改善が求められている。一般的に、Jcの磁界特性向上には人工ピンが有効であり、本研究では人工ピンを導入していないコート線材と人工ピンを導入したコート線材のJcの印加磁界角度依存性の測定結果からナノ粒子の磁束ピンニング特性及び、Jcの磁界印加角度依存性について詳細に調べた。その結果について、磁束クリープ・フローモデルを用いて人工ピンを考慮した解析を行い、そのメカニズムを明らかにする。本研究は、イットリウム系超電導電力機器技術開発の一環として、ISTEC を通じてNEDO からの委託を受けて実施したものである。
  • 谷川 潤弥, 木内 勝, 小田部 荘司, 松下 照男, 岡本 洋, 齊藤 隆, 和泉 輝郎
    セッションID: 06-1A-08
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
    会議録・要旨集 フリー
    様々な交流機器に超電導線を応用する際、交流損失が交流機器の性能に依存するため重要なパラメータとなり、これを正確に評価する必要がある。また実用化において、電流容量を増加させるためにテープは単独ではなく複合導体として使用されることが多い。交流損失は複合するときのテープの配置等によって変化するため、ここでは3枚の種類の違うGdBaCuOコート線材において、SQUID磁力計を用いてテープ面に垂直に磁界を印加したときの磁化損失を評価する。また、理論やFEMによる数値計算行い、配列の違いによる磁化損失の依存性を議論し、最適配置を求める。 本研究はISTECを通じNEDOの委託により実施した。
  • 足立 翔一郎, 牟田 勇貴, 小田部 荘司, 木内 勝, 松下 照男
    セッションID: 06-1A-09
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
    会議録・要旨集 フリー
    近年、超電導直流ケーブルは交流ケーブルと同様に研究されている。超電導直流ケーブルを用いる場合、交流電流を直流に変換する必要があるが、コンバータのリアクタンスが十分に大きくない場合には、交流のリップル成分が残留する。交流リップルによる交流損失は、コンバータなどを含む実用超電導直流ケーブルを実現するために、十分に評価することが必要である。交流リップルによる交流損失が十分に小さいとき、一般に高価であるコンバータのリアクトル部のコストを抑えることができるだろう。本研究では、臨界電流密度の磁場依存性や超電導体形状の幾何学的な効果を考慮した交流リップルによる交流損失を、有限要素法によって数値的に解析する。
  • 林 卓矢, 中村 聡介, 岩熊 成卓, 船木 和夫, 衣斐 顕, 山田 穣, 和泉 輝郎, 塩原 融
    セッションID: 06-1A-10
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
    会議録・要旨集 フリー
    超電導線材を電力機器に応用する場合、超伝導巻線部に発生する交流損失は機器の全熱負荷の大部分を占めるため、損失の見積もりが重要になる。最近では、磁場中の臨界電流密度の向上のため、超伝導膜を生成する際の原料に不純物(BZO)を混入させる人工ピン導入方法や高性能な超伝導層を低コストで製作できるTFA-MOD法が期待されている。そこで本研究では、TFA-MOD法で製作された人工ピンZrO2+YGdBCO超電導テープ線材の資料に対して、鞍型ピックアップコイル法により電磁特性を測定・評価、比較したので報告する。
  • 川嵜 基弘, 野上 広司, 岩熊 成卓, 船木 和夫, 綾井 直樹, 小林 慎一, 菊地 昌志, 林 和彦
    セッションID: 06-1A-11
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
    会議録・要旨集 フリー
    我々のグループは、各種の電力設備の超電導化に際して、軽量化のための最適設計、巻線構造や冷却システムの検討などを通して、実現のための課題となる超伝導線材の交流損失の低減を行ってきた。今回は、従来の銀シースBi-2223多芯テープ線において、内層のフィラメント部に絶縁層を配置した新しい構造の線材を設計・製作し、この中央絶縁層を導入した線材の交流損失特性を測定したので、その結果を報告する。また、従来の試作線と比較することにより、この絶縁層による結合損失の低減効果を議論する。
  • 八尋 達郎, 川嵜 基弘, 中村 聡介, 野上 広司, 岩熊 成卓, 船木 和夫, 林 敏広, 加藤 武志, 藤野 剛三
    セッションID: 06-1A-12
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
    会議録・要旨集 フリー
    Bi-2223銀シーステープ線材の長尺化、高性能化(高Ic、高強度、低損失化)により高磁場マグネットなど超電導応用製品の開発が期待されている。高磁場HTSマグネットにおいて励減磁時における交流損失の評価はこれまでほとんど行われていないが、マグネット応用において非常に重要な課題である。本研究では、DI-BSCCOを使用した5T級の小型コイルを製作し、液体ヘリウム中でコイルの低周波数励磁時の交流損失を測定したのでその結果について報告する。
  • 久家 広嗣, 尾坂 亮太, 柁川 一弘, 中村 武恒, 和久田 毅
    セッションID: 06-1A-13
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
    会議録・要旨集 フリー
    中心からMgB<sub>2</sub>,Nb,Cuの三層構造をもつMgB<sub>2</sub>線材に交流通電した場合の交流損失は,MgB<sub>2</sub>フィラメントの履歴損失とCuシース部の渦電流損失の和で与えられることをこれまでに明らかにした.Nb部の損失は他に比べ無視でき,Cu部の損失はMgB<sub>2</sub>部とほぼ同じオーダなので,この渦電流損を減らすことで全体の損失低減が期待される.そこで,今回は新構造のMgB<sub>2</sub>線材を提案し,差分法を用いた数値解析により,その損失低減効果を確認した.
  • 井上 拓郎, 柁川 一弘, 山田 豊, 小林 弘明, 成尾 芳博, 青木 五男
    セッションID: 06-1A-14
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
    会議録・要旨集 フリー
    化石燃料の代替エネルギーとして水素利用が検討されている。水素は、気体よりも液体の方が密度が大きく利用しやすい。そこで、タンク内の液体水素の残量を高精度に連続的な測定が可能な液位センサが必要とされている。液体水素の大気圧下沸点は約20 Kであり、臨界温度が約39 KのMgB2超電導体が液体水素用の液位センサとして応用できる可能性がある。よって、SUS/FeシースMgB2線材を用いて超電導式液面計を試作し、その動作特性を実験的に評価した。
  • 宇都 浩史, 高山 洸, 富岡 章, 岩熊 成卓, 林 秀美, 岡元 洋, 藤原 昇, 五所 嘉宏, 和泉 輝郎, 塩原 融
    セッションID: 06-1A-15
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
    会議録・要旨集 フリー
    酸化物超伝導線材を電力機器などの巻線や、大型超伝導マグネットなどに適用するためには大電流容量化が必要となる。現在の酸化物超伝導線材はテープ状に加工されているため、大電流容量化するためにはテープ状の素線を並列に重ね合わせて並列導体を構成する必要がある。しかし、単に積層しただけでは自己磁界効果によりそれぞれの素線に流れる電流が偏ってしまうため、適切な位置で転位を施し電流分流比を均一にしなければならない。 本研究ではこれまでの研究により考案した、電流分流比を最も均一にする転位方法についての考察を行ったので報告する。
  • 森脇 大輔, 渋田 寛, 船木 和夫, 岩熊 成卓, 林 秀美, 岡元 洋, 藤原 昇, 五所 嘉宏, 和泉 輝郎, 塩原 融
    セッションID: 06-1A-16
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
    会議録・要旨集 フリー
    転位並列導体は電力機器に応用する際、大電流容量かつ低損失という要求を満たす。しかし線の途中で巻き乱れが生じると鎖交磁束が打ち消されず、遮蔽電流が流れ、転位並列導体における付加的交流損失が発生する。本講演は2本転位並列導体によるコイルにおいて巻き乱れがある場合、不均一外部磁界印加時に素線に流れる遮蔽電流が臨界電流値に達しない場合 (非飽和条件下)と達する場合(飽和条件下) における付加的交流損失特性を理論的に解明することを目的とする。尚、前回の発表に加え、今回の発表では超伝導二本転位並列導体の巻き乱れによる付加的交流損失に関して更なる検討を行っている。
  • 堤 智章, 乙成 貴明, 富岡 章, 岩熊 成卓, 岡元 洋, 林 秀美, 齊藤 隆, 青木 裕治, 和泉 輝郎, 塩原 融
    セッションID: 06-1A-17
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
    会議録・要旨集 フリー
    本研究では、これまでに限流機能付きREBCO超電導変圧器の設計・製作技術の確立を目指し、主巻線、補助巻線からなる小型の4巻線構造のREBCO超電導変圧器を試作し、二次側の短絡事故を模擬した突発短絡試験により、REBCO超電導変圧器の限流機能の動作確認を行った。そして、数値解析コードを作成して、超電導変圧器の短絡電流に対する応答特性の詳細把握を行った。今回、通常の2巻線構造のREBCO超電導変圧器の限流機能の動作確認をするため、補助巻線をはずした状態で突発短絡試験を行い、限流機能の動作確認をした。さらに、開発した数値解析コードを用いて、応答特性の詳細把握を行ったので報告する。
  • 友田 慎一朗, 緒方 俊之, 岩熊 成卓, 長谷 吉二, 佐藤 寿洋, 富岡 章, 山田 穣, 植田 浩史, 和泉 輝郎, 塩原 融
    セッションID: 06-1A-18
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
    会議録・要旨集 フリー
    REBCO超電導線材は高い臨界電流密度と良好な磁界中特性を有し、それをモータに応用することで低損失、高出力密度化が期待できる。本研究では、REBCO超電導モータの設計・開発を行っており、その第一段階として、REBCO超電導線材を用いた回転子の界磁巻線部の形状を変化させたときの、発生磁場と臨界電流について解析を行い、最も効率良く磁場を発生できる形状について検討した。今後は電機子についても検討を行った後、全体をより詳細に三次元解析し、最適なREBCO超電導モータの設計を行い、試作する。
  • 平川 諒太郎, 吉玉 拓, 田中 優一, 角田 大輔, 木下 禎英, 田島 大輔, 大坪 昌久
    セッションID: 07-1A-01
    発行日: 2010年
    公開日: 2012/02/24
    会議録・要旨集 フリー
    電気二重層キャパシタ(EDLC:Electric Double Layer Capacitor)は鉛蓄電池に代わる二次電池として注目されている。EDLCは化学反応を伴わず、物理的な吸脱着により充放電を行うので理論上は劣化しない。しかし、過電圧や高温の場所での使用、水分の影響などにより劣化が進行することが分かっている。本研究では、劣化メカニズムの解明を行うことを目的としている。本論文では、EDLCのアノード及びカソードの分担電圧が劣化と関係があると考え、分担電圧測定を行った。その結果、充放電時の分担電圧の測定が可能であることが分かった。
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