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■論文No. 1334
■ページ数 58ページ
■発行日
2015/02/25
■タイトル 環境調和型磁気支持応用技術の体系化
■タイトル(英語) A systematization of environment-conscious magnetic suspension technology and its application
■著者名 環境調和型磁気支持応用技術の体系化調査専門委員会
■著者名(英語) InvestigatingR&D committee on a systematization of environment-conscious magnetic suspension technology and its application
■価格 会員 ¥3,240 一般 ¥4,050
■書籍種類 技術報告
■グループ名 【D】産業応用部門
■本誌掲載ページ ページ
■キーワード 磁気浮上,磁気支,磁気浮上モータ,環境調和,超電導,反磁性/Magnetic levitation, magnetic bearing, environment-conscious system, super-conducting, diamagnetism
■要約(日本語) 磁気支持応用機器の代表例である磁気浮上式鉄道は,四半世紀の研究開発を経て実用化段階に入った。トランスラピッド(独)が上海空港アクセス路線として安定した商業運転を行っている。国内でも愛知万博開催にあわせてHSSTが実用化され,商用路線として実績を積んでいる。超電導リニアも評価委員会から高い評価を受けるとともに,高温超電導磁石による走行試験など,その技術が着実に進捗した。さらに東京−名古屋間の路線建設が決定され,2027年の開業に向けた詳細な検討が行われている。産業応用分野でも実用化・応用拡大が見られる。磁気軸受を使用した補助人工心臓の臨床試験数が日本やドイツで増加し,半導体製造の純水ポンプなどに非接触磁気支持とモータを一体化したベアリングレスモータの利用が拡大している。磁気支持で非接触案内を実現した磁気ガイドエレベータも製品化され,新規高層ビルへの導入が検討されている。自動車や鉄道システムにおける乗り心地向上の技術としても研究が行われている。センサレス磁気浮上制御に加え,一般化内部モデル制御などの信頼性向上に向けた新制御手法の提案や,磁気浮上系における結合共振現象などの新たな現象の検討も進んでいる。超電導磁気軸受を適用したフライホイール電力貯蔵システムでは10kWh,スラスト方向の重量支持に超電導磁気軸受を適用した場合では50kWhの電力貯蔵に成功した例も報告されている。さらに新しい分野への応用として半導体露光装置の高性能ステージとして磁気浮上を用いる技術も開発中である。このように磁気支持応用機器の実用化や応用拡大が進む一方で,社会的価値が従来の“軽薄短小・低コスト”から“環境負荷の低減や省エネルギー”へと移行してきており,快適性やCO2排出量などが注目されるようになっている。本委員会では,これまでの技術的観点に立脚した調査活動から,社会的視点から技術を俯瞰する調査活動を行うことを目的として,「環境負荷」や「エネルギー」という視点から磁気支持応用機器の開発現状を調査した。その結果,磁気支持応用技術の環境側面を次に示す5つのカテゴリに分類できた。 
(1) システムの簡素化・小型化に関わる技術,
(2) 高品質・高精度化に関わる技術,
(3) システムの安定・安全に関わる技術,
(4) エネルギー運用に関わる技術,
(5) 省エネルギーに関わる技術 
これらのうち,(1)〜(3)は環境負荷の低減に貢献し,(4),(5)は省エネルギ化・エネルギ運用の効率化に貢献する。本報告書では,各カテゴリに従って磁気支持応用技術の具体例を紹介する。
■要約(英語) After quarter of a century of research and development, the maglev trains, which is a representative example of applied magnetically suspension technology, have reached to the practical use. Shanghai Transrapid maintains stable commercial operation. HSST,which was thrown into practical use for Aichi exposition, continues carrying many people every day. Linear Chuo Shinkansen project, namely, SCMAGLEV is highly rated by the assessment committee. A commercial line construction between Tokyo-Nagoya was decided, and it will open formally for business in 2027. Practical use and application example of the magnetic suspension technology in the field of an industrial application have increased.The number of clinical trials for a ventricular assist device with magnetic bearing system has increase. Bearing-less motors applied to various pumps like pure water pumps in semi-conductor manufacturing plants grow in use. Non-contact guide elevators with electromagnetic suspension system have been developed. The technology is also applied to automobile and railway system in order to ride quality improvement.Novel control methods for a reliability improvement were proposed for example Generalized Internal Model Control and novel phenomenon was verified for example a magnetic resonance coupling in magnetic levitation system.Among flywheel energy storage system with SCM bearing, the biggest rating capacity is currently 10 kWh. In the case of SCM weight suspension type, the biggest is 50 kWh. Moreover, a semiconductor exposure apparatus with an EMS vibration isolator has been almost completed. Social values are transforming from seeking “light and compact products and lower cost”to seeking “lower environment impact and energy saving”while many magnetic suspension systems are in practical uses and the application fields are expanded as mentioned above. We investigated current researches and developments on magnetic technical viewpoint. As a result, we’vesucceeded in dividing environmental and energy saving aspects of magnetic suspension technology and application in to five categories as follows. (1) Technologies for simplification and minimization, (2) Technologies for high quality and high precision, (3) Technologies for stabilizationand safety, (4) Technologies for energy operation, (5) Technologies for energy saving In the above, (1) to (3) belong to the lower environment impact of the social values and (4) and (5) to the energy saving and efficiency operation of energy. This report will introduce the concrete example in every category.
■版 型 A4
■PDFファイルサイズ 7,907Kバイト
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