九州大学-研究者情報 [宮﨑寛史 (教授) システム情報科学研究院電気システム工学部門]

H. Miyazaki, M. Iwakuma, S. Miura, H. SASA, K. Yoshida, S. Sato, I. Sagara, Y. Hase, M. Konno, Y. Sasamori, H. Honda, T. Okabe, H. HIRAI, S. Lee, S. Hasuo, M. Nakamura, N. Mido, K. Adachi, K. Shiohara, T. Izumi, A. Kawagoe, M. Deki, H. Amano, Y. Kawaguchi, T. Yamasaki, High efficiency and high power electric propulsion system for airplane by superconductivity
Development of a REBCO fully superconducting motor and cooling system, Applied Superconductivity Conference 2022, 2022.10, s a measure against global warming, aircraft are also required to have zero emissions. Simply changing the fuel of the current aircraft to liquid hydrogen will increase the volume of the fuel tank and reduce the payload due to the small energy density per unit volume of liquid hydrogen. In order to achieve zero emissions for aircraft, it is necessary to develop a compact, lightweight, and highly efficient electric propulsion system to actually realize distributed ducted fans as well as a blended wing body. The application of superconducting technology is indispensable for reducing the weight of electric propulsion systems. We are developing an electric propulsion system with a total output of 20 MW for 100-200 passenger aircraft such as B737 and A320 using REBCO high temperature superconducting wires. As proposed by NASA, it is a method in which a superconducting generator is rotated by a gas turbine, and the generated power is supplied to a superconducting motor via a superconducting cable and a low-temperature operation inverter. The fuel will be liquid hydrogen in the future. The refrigerant for superconducting systems is subcooled liquid nitrogen at 65 to 70K. Liquid nitrogen is cooled by heat exchange with liquid hydrogen. Three years ago, we successfully manufactured a 1kW fully superconducting synchronous motor by way of trial. The armature was cooled with subcooled liquid nitrogen, and the rotating field was cooled with helium gas which was maintained at a temperature around 70 K with subcooled liquid nitrogen. This time, we have completed the design of a 400kW fully superconducting synchronous motor that follows this structure and are currently manufacturing it. The casing is made of CFRP. Liquid nitrogen is cooled by heat exchange with liquid helium instead of liquid hydrogen. In this paper, the outline of the entire project is introduced and the progress of the current situation is reported..

特許出願・取得

特許出願件数 0件

特許登録件数 18件

学会活動

所属学会名

電気学会

低温工学・超電導学会

学協会役員等への就任

2022.04～2024.03, 低温工学・超電導学会九州・西日本支部, 庶務幹事.

学会大会・会議・シンポジウム等における役割

2023.04～2024.03.01, 第８回超電導スクール, 委員.

2023.04～2024.03.01, International Symposium on Superconductivity (ISS2023), Deputy-Chair.

2022.04～2023.03.01, International Symposium on Superconductivity (ISS2022), Deputy-Chair.

2022.04～2023.03, 第7回超電導スクール, 委員.

2021.04～2022.03, 第６回超電導スクール, 委員.

2021.04～2022.03, International Symposium on Superconductivity (ISS2021), Deputy-Chair.

学術論文等の審査

年度	外国語雑誌査読論文数	日本語雑誌査読論文数	国際会議録査読論文数	国内会議録査読論文数	合計
2022年度	3	1			4

受賞

低温工学・超電導学会優良発表賞, 公益社団法人低温工学・超電導学会, 2012.05.

低温工学・超電導学会奨励賞, 公益社団法人低温工学・超電導学会, 2013.05.

低温工学・超電導学会論文賞, 公益社団法人低温工学・超電導学会, 2014.05.

平成30年度関東地方発明表彰(発明奨励賞), 公益社団法人発明協会, 2018.11.

令和2年度関東地方発明表彰(発明奨励賞), 公益社団法人発明協会, 2020.11.

研究資金

競争的資金(受託研究を含む)の採択状況

2023年度～2024年度, JST 未来社会創造事業, 代表, 磁気冷凍機用超伝導マグネットの研究開発.

2022年度～2023年度, JST 未来社会創造事業, 代表, 磁気冷凍機用超伝導マグネットの研究開発.

共同研究、受託研究(競争的資金を除く)の受入状況

2023.01～2023.03, 代表, REBCO高温超電導線材、およびコイルの交流損失に関する研究.

2022.07～2022.09, 代表, REBCO高温超電導線材、およびコイルの交流損失に関する研究.

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