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2010/11/11

川崎重工、電気推進船用のメガワット級超電導モータで国内最高出力達成。効率は98%とぉ!?

 川崎重工が、高効率の電気推進船の実現に向けて、メガワット級超電導モータで国内最高出力450kWを達成したということです。今回開発された超電導モータは、超電導コイルを回転部へ配置し、その中を超低温ガスで冷却する方式を用いており、鉄芯がなく強力な磁場を発生できることから、従来のモータと比べて半分程度の大きさに小型化することが可能ということです。今回1MWの出力を想定した試作機を設計し、1極あたり6個あるコイルの2個を設置して実証実験を行ったということです。
 しかし、この超電導モーターは入力した電気エネルギーを動力としての機械エネルギーに変換する効率が98%だということです。さらに、発表によれば既存のエンジンを高い効率のモーターで置き換えることのメリットとしては、小型化により配置の自由度が増すことから、より水の抵抗の少ない船型への改良が可能となるなど、船のリデザインが可能で、約20%の燃料低減につながる可能性があるということです。想定された1MWの大型船は、巨大な船なのでしょう。海外の資源にたより、輸出も盛んな日本にとって、高い効率の船は非常に重要な技術です。

 さらに、超電導モーターが小型化されると、他の分野にも利用できるでしょう。
 とはいえ、どうしても変換効率98%という数字があまりにすごくて、「実際のところはどうなのよ?」って聞いてみたい気がします。
 
プレスリリース / 川崎重工、2010年11月01日
メガワット級超電導モータで国内最高出力達成 -高効率の電気推進船の実現に向けて-

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-----image(左-”超電導モータ実証機(挿入図は超電導コイル)、右-将来の水素運搬船への適用(イメージ図)”) : 同リリースより

" 川崎重工は、大型船の推進機や産業用の大型駆動装置向けに、大幅な省エネルギー化と小型化が実現できる超電導モータの開発を進めており、このほど、当社の技術研究所(兵庫県明石市)において、試作機による実証試験を実施し、国内最高出力となる450kWを達成しました。
1.今回の開発成果について
超電導とは、物質の温度を超低温まで冷却したときに電気抵抗がゼロになる現象のことで、様々な装置の高効率化に寄与するものと期待されています。
当社が開発した超電導モータは、超電導コイルを回転部へ配置し、その中を超低温ガスで冷却する方式を用いており、鉄芯がなく強力な磁場を発生できることから、従来のモータと比べて半分程度の大きさに小型化することが可能です。今回1MWの出力を想定した試作機を設計し、1極あたり6個あるコイルの2個を設置して実証試験を行い、450kWの国内最高出力と非常に高いモータ効率※98%を達成しました。この結果から、コイルをすべて設置した場合には、1MWの出力が得られることになります。
※モータ効率:入力された電気エネルギーに対する出力される機械エネルギーの比率
2.将来の製品適用分野について
近年、船舶分野では、環境負荷低減やエネルギーの多様化に対応するため、電気推進船の導入が始まっています。しかしながら、地球温暖化防止に伴うCO2削減の要求から、さらなる燃料消費の低減が求められており、これに応える技術の一つとして超電導技術が注目されています。
従来のディーゼル船の推進機を超電導モータが組み込まれた電気推進機に置き換えた場合、消費電力の低減に加え、小型化により配置の自由度が増すことから、より水の抵抗の少ない船型への改良が可能となり、さらにプロペラを直接駆動できることで、減速機を介することによるエネルギー損失がなくなります。これら超電導の利点の組合せだけでも、約20%の燃料低減が可能です。
当社は、次のステップとして、今年度から各種運搬船等の内航船向けに世界最高レベルの高効率・小型化を目指した3MW実用機の開発に既に着手しています。
.......... "

コメント続き

 検索すると、IHIが異なる冷却形式で400kWの超電導モーターを開発していました。

超電導モータ | 技術百科 | IHIイズム

 さらに、当しな研でも以下のような記事をアップしていました。大小の超電導モーターが開発されているようです。(t_t)

世界初となる超電導電気自動車を試作 / プレスリリース 住友電気工業-----しなやかな技術研究会、2008/06/25

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