JP2009002747A - 超電導線材の損失の測定方法および測定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】超電導線材の損失の測定方法は、以下の工程を備えている。第1区間の超電導線材1に、周波数F1および電流値I1で電流を流し、電圧値V1,1,1を得る。第n区間(nは2≦n≦Nを満たすすべての整数)の超電導線材1に、周波数F1および電流値I1で電流を流し、電圧値V1,1,nを得る。電流値I1と電圧値V1,1,1とに基づいて、第1区間における電流値I1に対応する損失L1,1,1を計算する。電流値I1と電圧値V1,1,nとに基づいて、第n区間における電流値I1に対応する損失L1,1,nを計算する。上記の電圧値を得る工程の各々において、定電流源6から超電導線材1に流す電流を一定の周波数および一定の電流値に設定した状態で一定時間保持した後で、電圧値V1,1,1および電圧値V1,1,nを得る。
【選択図】図1
Description
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における超電導線材の損失の測定装置を示す模式図である。図2は図1中のIIで囲んだ部分を拡大して示す模式図である。図3は超電導線材と電極が接触した状態を示す図である。図1〜図3を参照して、測定装置10は、冷却装置としての冷却槽7と、移動装置としての送りローラ11および受けローラ12と、演算装置としての演算・制御用コンピュータ17と、電極部30と、測定器18とを備えている。
まず、一定長さの超電導線材1を用意し、超電導線材1を図1で示されるように配置する。ここで、80mの超電導線材1の全長が測定対象である場合であって、測定区間100の距離が4mである場合を想定する。この場合には、超電導線材1の一方の端から4mの部分を第1区間として、超電導線材1の一方の端から他方の端まで超電導線材1を4mずつの長さに区分し、超電導線材1を第1区間から第20区間の20個の長さに仮想的に分割する。そして、第1区間(超電導線材1の一方の端から5mまでの部分)が測定区間100の部分に位置するように、演算・制御用コンピュータ17は送りローラ11および受けローラ12に信号を送る。
この計算の結果、表4に示すように、第1区間における損失L1,1,1〜LM,1,1が得られる。
本実施の形態においては、一定の電流値で周波数の異なる電流を超電導線材1に流した場合の、損失の測定方法について説明する。
本実施の形態においては、電流値および周波数の両方が異なる電流を超電導線材1に流した場合の、損失の測定方法について説明する。
電圧の実効値Ve(A)=ピーク電圧値Vp(A)/√2・・・(3)
式(1)〜(3)より、損失Lは以下の式(4)のようにも表わすことができる。
また、実施の形態1〜3においては、超電導線材1を第1区間〜第20区間に仮想的に分割する場合について示したが、分割する区間の数はN(Nは2≦Nの整数)個であればよく、一区間の長さは任意に設定可能である。
Claims (10)
- 超電導線材の測定対象となる領域を第1区間〜第N区間(Nは2≦Nの整数)のN個の長さに仮想的に分割する工程と、
前記第1区間の前記超電導線材に、一の周波数F1および一の電流値I1で電流を流し、電圧値V1,1,1を得る工程と、
第n区間(nは2≦n≦Nを満たすすべての整数)の前記超電導線材に、一の周波数F1および一の電流値I1で電流を流し、電圧値V1,1,nを得る工程と、
前記一の電流値I1と前記電圧値V1,1,1とに基づいて、前記第1区間における前記一の電流値I1に対応する損失L1,1,1を計算する工程と、
前記一の電流値I1と前記電圧値V1,1,nとに基づいて、前記第n区間における前記一の電流値I1に対応する損失L1,1,nを計算する工程とを備え、
前記電圧値V1,1,1を得る工程および前記電圧値V1,1,nを得る工程の各々において、定電流源から前記超電導線材に流す電流を一定の周波数および一定の電流値に設定した状態で一定時間保持した後で、前記電圧値V1,1,1および前記電圧値V1,1,nを得る、超電導線材の損失の測定方法。 - 前記第1区間〜前記第N区間までの前記一の電流値I1に対応する損失L1,1,1〜L1,1,Nの各々の和L1,1を計算する工程をさらに備える、請求項1に記載の超電導線材の損失の測定方法。
- 超電導線材の測定対象となる領域を第1区間〜第N区間(Nは2≦Nの整数)のN個の長さに仮想的に分割する工程と、
前記第1区間の前記超電導線材に、一の周波数F1で電流値I1〜IM(I1≦Im-1≦Im≦IM、Mは2≦Mを満たす整数、mは2≦m≦Mを満たすすべての整数)の各々の電流を流し、前記電流値I1〜IMの各々に対応する電圧値V1,1,1〜VM,1,1を得る工程と、
第n区間(nは2≦n≦Nを満たすすべての整数)の前記超電導線材に、一の周波数F1で電流値I1〜IMの各々の電流を流し、前記電流値I1〜IMの各々に対応する電圧値V1,1,n〜VM,1,nを得る工程と、
前記電流値I1〜IMと前記電圧値V1,1,1〜VM,1,1とに基づいて、前記第1区間における前記電流値I1〜IMの各々に対応する損失L1,1,1〜LM,1,1の各々を計算する工程と、
前記電流値I1〜IMと前記電圧値V1,1,n〜VM,1,nとに基づいて、前記第n区間における前記電流値I1〜IMの各々に対応する損失L1,1,n〜LM,1,nの各々を計算する工程とを備え、
前記電圧値V1,1,1〜VM,1,1を得る工程および前記電圧値V1,1,n〜VM,1,nを得る工程の各々において、定電流源から前記超電導線材に流す電流を一定の周波数および一定の電流値に設定した状態で一定時間保持した後で、前記電圧値V1,1,1〜VM,1,1および前記電圧値V1,1,n〜VM,1,nの各々を得る、超電導線材の損失の測定方法。 - 前記第1区間〜前記第N区間までの前記電流値I1に対応する損失L1,1,1〜L1,1,Nの各々の和L1,1を計算する工程と、
前記第1区間〜前記第N区間までの前記電流値Imに対応する損失Lm,1,1〜Lm,1,Nの各々の和Lm,1を計算する工程とをさらに備える、請求項3に記載の超電導線材の損失の測定方法。 - 超電導線材の測定対象となる領域を第1区間〜第N区間(Nは2≦Nの整数)のN個の長さに仮想的に分割する工程と、
前記第1区間の前記超電導線材に、周波数F1〜FJ(F1≦Fj-1≦Fj≦FJ、Jは2≦Jを満たす整数、jは2≦j≦Jを満たすすべての整数)の各々で一の電流値I1の電流を流し、前記周波数F1〜FJの各々に対応する電圧値V1,1,1〜V1,J,1を得る工程と、
第n区間(nは2≦n≦Nを満たすすべての整数)の前記超電導線材に、周波数F1〜FJの各々で一の電流値I1の電流を流し、前記周波数F1〜FJの各々に対応する電圧値V1,1,n〜V1,J,nを得る工程と、
前記一の電流値I1と前記電圧値V1,1,1〜V1,J,1とに基づいて、前記第1区間における前記周波数F1〜FJの各々に対応する損失L1,1,1〜L1,J,1の各々を計算する工程と、
前記一の電流値I1と前記電圧値V1,1,n〜V1,J,nとに基づいて、前記第n区間における前記周波数F1〜FJの各々に対応する損失L1,1,n〜L1,J,nの各々を計算する工程とをさらに備え、
前記電圧値V1,1,1〜V1,J,1を得る工程および前記電圧値V1,1,n〜V1,J,nを得る工程の各々において、定電流源から前記超電導線材に流す電流を一定の周波数および一定の電流値に設定した状態で一定時間保持した後で、前記電圧値V1,1,1〜V1,J,1および前記電圧値V1,1,n〜V1,J,nの各々を得る、超電導線材の損失の測定方法。 - 前記第1区間〜前記第N区間までの前記周波数F1に対応する損失L1,1,1〜L1,1,Nの各々の和L1,1を計算する工程と、
前記第1区間〜前記第N区間までの前記周波数Fjに対応する損失L1,j,1〜L1,j,Nの各々の和L1,jを計算する工程とをさらに備える、請求項5に記載の超電導線材の損失の測定方法。 - 超電導線材の測定対象となる領域を第1区間〜第N区間(Nは2≦Nの整数)のN個の長さに仮想的に分割する工程と、
前記第1区間の前記超電導線材に、J個の周波数F1〜FJ(F1≦Fj-1≦Fj≦FJ、Jは2≦Jを満たす整数、jは2≦j≦Jを満たすすべての整数)の各々で、M個の電流値I1〜IM(I1≦Im-1≦Im≦IM、Mは2≦Mを満たす整数、mは2≦m≦Mを満たすすべての整数)の各々の電流を流し、前記周波数F1〜FJおよび前記電流値I1〜IMの各々に対応する(J×M)個の電圧値V1,1,1〜VM,1,1、V1,2,1〜VM,2,1、V1,3,1〜VM,3,1、…、V1,J,1〜VM,J,1を得る工程と、
第n区間(nは2≦n≦Nを満たすすべての整数)の前記超電導線材に、J個の周波数F1〜FJの各々で、M個の電流値I1〜IMの各々の電流を流し、前記周波数F1〜FJおよび前記電流値I1〜IMの各々に対応する(J×M)個の電圧値V1,1,n〜VM,1,n、V1,2,n〜VM,2,n、V1,3,n〜VM,3,n、…、V1,J,n〜VM,J,nを得る工程と、
前記電流値I1〜IMと前記第1区間の前記(J×M)個の電圧値V1,1,1〜VM,1,1、V1,2,1〜VM,2,1、V1,3,1〜VM,3,1、…、V1,J,1〜VM,J,1とに基づいて、前記第1区間における前記周波数F1〜FJの各々および前記電流値I1〜IMの各々に対応する(J×M)個の損失L1,1,1〜LM,1,1、L1,2,1〜LM,2,1、L1,3,1〜LM,3,1、…、L1,J,1〜LM,J,1の各々を計算する工程と、
前記電流値I1〜IMと前記第n区間の前記(J×M)個の電圧値V1,1,n〜VM,1,n、V1,2,n〜VM,2,n、V1,3,n〜VM,3,n、…、V1,J,n〜VM,J,nとに基づいて、前記第n区間における前記周波数F1〜FJの各々および前記電流値I1〜IMの各々に対応する(J×M)個の損失L1,1,n〜LM,1,n、L1,2,n〜LM,2,n、L1,3,n〜LM,3,n、…、L1,J,n〜LM,J,nの各々を計算する工程とを備え、
前記電圧値V1,1,1〜VM,1,1、V1,2,1〜VM,2,1、V1,3,1〜VM,3,1、…、V1,J,1〜VM,J,1を得る工程および前記電圧値V1,1,n〜VM,1,n、V1,2,n〜VM,2,n、V1,3,n〜VM,3,n、…、V1,J,n〜VM,J,nを得る工程の各々において、定電流源から前記超電導線材に流す電流を一定の周波数および一定の電流値に設定した状態で一定時間保持した後で、前記電圧値V1,1,1〜VM,1,1、V1,2,1〜VM,2,1、V1,3,1〜VM,3,1、…、V1,J,1〜VM,J,1および前記電圧値V1,1,n〜VM,1,n、V1,2,n〜VM,2,n、V1,3,n〜VM,3,n、…、V1,J,n〜VM,J,nの各々を得る、超電導線材の損失の測定方法。 - 前記第1区間〜前記第N区間までの前記周波数F1および前記電流値I1に対応する損失L1,1,1〜L1,1,Nの各々の和L1,1を計算する工程と、
前記第1区間〜前記第N区間までの前記周波数F1および前記電流値Imの各々に対応する損失L2,1,1〜L2,1,Nの和L2,1と、L3,1,n〜L3,1,Nの和L3,1と、…、LM,1,1〜LM,1,Nの和LM,1との各々を計算する工程と、
前記第1区間〜前記第N区間までの前記周波数Fjの各々および前記電流値I1に対応する、損失L1,2,1〜L1,2,Nの和L1,2と、損失L1,3,1〜L1,3,Nの和L1,3と、…、損失L1,J,1〜L1,J,Nの和L1,Jとの各々を計算する工程と、
前記第1区間〜前記第N区間までの前記周波数Fjの各々および前記電流値Imの各々に対応する、損失L2,2,1〜L2,2,Nの和L2,2と、損失L2,3,1〜L2,3,Nの和L2,3と、…、損失L2,J,1〜L2,J,Nの和L2,Jと、…、損失L3,2,1〜V3,2,Nの和L3,2と、損失L3,3,1〜V3,3,Nの和L3,3と、…、損失L3,J,1〜L3,J,Nの和L3,Jと、…、損失LM,J,1〜LM,J,Nの和LM,Jとの各々を計算する工程とをさらに備える、請求項7に記載の超電導線材の損失の測定方法。 - 第1区間〜第N区間(Nは2≦Nの整数)のN個の長さに仮想的に分割された超電導線材において、測定対象となる1つの区間を冷却するための冷却装置と、
第1区間〜第N区間の各々の区間において、冷却された前記超電導線材に一定の周波数および一定の電流値の電流を流すための定電流源と、
第1区間〜第N区間の各々の区間において、前記定電流源から前記超電導線材に流す電流を一定の周波数および一定の電流値に設定した状態で一定時間保持した後で、前記超電導線材を流れる電流の電流値I1を測定するための電流測定装置と、
第1区間〜第N区間の各々の区間において、前記定電流源から前記超電導線材に流す電流を一定の周波数および一定の電流値に設定した状態で一定時間保持した後で、前記超電導線材を流れる電流の電圧値V1,1,1〜V1,1,Nを測定するための電圧測定装置と、
前記第1区間〜前記第N区間のそれぞれの区間を順次測定対象とするために、前記超電導線材を移動させる移動装置と、
前記電流値I1,と前記電圧値V1,1,1〜V1,1,Nとに基づいて、第1区間〜第N区間の各々の区間における損失L1,1,1〜L1,1,Nを計算するための演算装置とを備える、超電導線材の損失の測定装置。 - 前記計算装置は、前記第1区間〜前記第N区間までの損失L1,1,1〜L1,1,Nの各々の和L1,1をさらに計算する、請求項9に記載の超電導線材の損失の測定装置。
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