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公開番号2024170964
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-11
出願番号2023087761
出願日2023-05-29
発明の名称電磁石システム、電磁石システム演算方法、電磁石システム製造方法および電磁石システム演算装置
出願人株式会社日立ハイテク
代理人弁理士法人磯野国際特許商標事務所
主分類H01F 7/20 20060101AFI20241204BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】電磁石システムのレンタルサービスの効率を高める。
【解決手段】電磁石システム101は、第1の電磁石となる超伝導電磁石110,114と、第1の電磁石が発生する磁場の磁場分布を計測する磁場分布計測センサ103と、第1の電磁石の磁極形状に関するデータを記憶している記憶装置と、第1の電磁石と組み合わせて用いることで前記磁場分布とは異なる磁場分布である要求磁場分布を発生させる第2の電磁石321の磁極形状を示す電流分布を、第1の電磁石の磁極形状に関するデータを用いて演算する演算部と、を備えている。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
第１の電磁石と、
前記第１の電磁石が発生する磁場の磁場分布を計測するセンサと、
前記第１の電磁石の磁極形状に関するデータを用いて、前記第１の電磁石と組み合わせて用いることで前記磁場分布とは異なる磁場分布である要求磁場分布を発生させる第２の電磁石の磁極形状を示す電流分布を演算する演算部と、を備えていることを特徴とする電磁石システム。
続きを表示（約 940 文字）【請求項２】
前記演算部で演算した前記第２の電磁石の磁極形状を示す電流分布を出力する出力部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の電磁石システム。
【請求項３】
前記第１の電磁石の磁極形状に関するデータを記憶している記憶装置を備え、
前記記憶装置は、前記第１の電磁石の磁極形状に関するデータとして前記第１の電磁石の磁極形状を示す電流分布のデータを記憶している請求項１に記載の電磁石システム。
【請求項４】
前記要求磁場分布の入力を受け付ける入力部を備えている請求項１に記載の電磁石システム。
【請求項５】
記憶装置を備え、
前記記憶装置は、前記第１および第２の電磁石の励磁電流に関するデータと、前記第１および第２の電磁石の温度データを記憶し、
前記演算部は、前記励磁電流に関するデータと前記温度データとに基づいて、前記第１および前記第２の電磁石の冷却装置の運転推奨時間を求め、
前記出力部は、前記運転推奨時間を出力する、ことを特徴とする請求項２に記載の電磁石システム。
【請求項６】
前記記憶装置は、前記第１および第２の電磁石の温度データを記憶し、
前記第１および第２の電磁石に配置するヒータの出力を制御する制御部を備えることを特徴とする請求項５に記載の電磁石システム。
【請求項７】
前記センサの位置を可変する駆動機構を、備えていることを特徴とする請求項１に記載の電磁石システム。
【請求項８】
前記第２の電磁石を備え、
前記第２の電磁石は、前記第１の電磁石とは異なる励磁電源で励磁する、ことを特徴とする請求項１に記載の電磁石システム。
【請求項９】
前記第２の電磁石を備え、
前記第２の電磁石は、励磁電源を要せず、前記第１の電磁石が発生する磁場を遮蔽することで磁場の増幅をする、ことを特徴とする請求項１に記載の電磁石システム。
【請求項１０】
前記第２の電磁石は、超電導薄膜を積層している、ことを特徴とする請求項９に記載の電磁石システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁石システム、電磁石システム演算方法、電磁石システム製造方法および電磁石システム演算装置に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、国際公開２０１６／１３３２０４公報（特許文献１）がある。この公報には、「磁場計測値から、仮想的に配置し、計測位置を囲む電流面を想定し、計測磁場が再現される電流分布（または磁気モーメント分布）を電流ポテンシャルを通して再現し、その再現した磁場分布を含むシミング手法を提供する。磁場計測装置によって取得された磁場分布を再現するような磁気モーメントもしくは電流分布を、予め定められた閉曲面上で推定し、前記推定された磁気モーメントもしくは電流分布から前記閉曲面内に存在する任意点の磁場分布を推定する。そして、前記推定された磁場分布に基づき、前記任意点の磁場分布を修正する補正磁場を生じさせるシム磁性体の分布を出力する。」と記載されている（要約参照）。
【０００３】
別の背景技術として、特開２０２１－２６６９５号公報（特許文献２）がある。この公報には、「レンタル機材管理システムの管理サーバは、プロセッサとメモリを有し、レンタルされる機材を管理する。プロセッサは、機材のそれぞれの稼働情報を収集して、稼働情報が所定の稼働条件を満たしていない機材を融通可能な機材として抽出し、抽出された機材を利用している地理情報を含めて融通機材情報を生成する。プロセッサは、機材を利用する需要情報を受け付けて、需要情報に含まれる地理情報と、融通機材情報に含まれる地理情報を比較して、所定の地理条件を満たす融通機材情報の機材を融通可能性情報として生成する。」と記載されている（要約参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開２０１６／１３３２０４公報
特開２０２１－２６６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１，２に開示の技術は、電磁石システムのレンタルシステムの効率を高めるという観点からは改善の余地があった。
そこで、本発明は、電磁石システムのレンタルサービスの効率を高めることができる電磁石システム、電磁石システム演算方法、電磁石システム製造方法および電磁石システム演算装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、第１の電磁石と、前記第１の電磁石が発生する磁場の磁場分布を計測するセンサと、前記第１の電磁石の磁極形状に関するデータを用いて、前記第１の電磁石と組み合わせて用いることで前記磁場分布とは異なる磁場分布である要求磁場分布を発生させる第２の電磁石の磁極形状を示す電流分布を演算する演算部と、を備えている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電磁石システムのレンタルサービスの効率を高めることができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の実施形態１に係る電磁石システムのレンタルサービスの流れを説明するブロック図である。
本発明の実施形態１に係る電磁石システムの一構成例を示すシステム構成図である。
本発明の実施形態１に係る電磁石システムの制御装置等の電気的な接続を模式的に示すブロック図である。
本発明の実施形態１に係る電磁石システムの制御装置等における演算部が実行する処理を説明するフローチャートである。
第２の電磁石を設置した本発明の実施形態１に係る電磁石システムの一構成例を示すシステム構成図である。
本発明の実施形態２に係る電磁石システムのレンタルサービスの流れを説明するブロック図である。
第２の電磁石を設置した本発明の実施形態２に係る電磁石システムの一構成例を示すシステム構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
まず、本実施形態の課題について説明する。
本実施形態では、電磁石を備え、この電磁石で発生させる磁場によって所定の目的を達成するためのシステムを「電磁石システム」と呼ぶことにする。電磁石システムでは、コイル状に巻線を巻いた電磁石に通電することで磁場を発生させる。
近年、電磁石システムは、医療分野、核融合分野、電動化分野等の様々な分野での研究開発等に使用されている。この研究開発等に使用される電磁石システムは、これまでは、用途に合わせて、要求される磁場を発生させることができるように１台１台設計され、製造されてきた。また、電磁石システムは、研究用途によっては高精度の磁場が要求され、製造誤差等のシステムごとのばらつきを考慮に入れた磁場の調整が必要となる。
【００１０】
ここで、前記特許文献１には、電磁石システムについて製造誤差による磁場のばらつきの調整を行うことを目指した技術について開示されている。このように、電磁石システムを製作するに際しては、製造誤差等の装置ごとのばらつきを考慮に入れた磁場の調整が必要となる。
一方で、電磁石システムは特定の研究用途等に合わせて製造されるため、その研究用途等が達成されると、今まで使用されていた電磁石システムは、遊休状態となって該当の研究機関等で保有される状態となることがあった。
（【００１１】以降は省略されています）

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