(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転主軸上にフライホイールを固定して回転体を構成し、該回転体を非接触支持する軸受の固定側をハウジングに取り付けた高速回転装置において、
前記回転体の下端側を非接触支持する軸受として、前記フライホイールの円板部の軸方向下側端部に取り付けられる１つのみの超電導軸受を備え、
前記フライホイールは前記円板部と、その外周に固定或いは一体形成された円筒部から構成され、かつ、前記円筒部は、前記超電導軸受の外周側に位置して該外周側とは間隔を開けて覆うように配置し、
前記フライホイールを含む前記回転体の重心を、回転体重量を支えている超電導軸受の支持点より低くしたことから成る高速回転装置。
【請求項２】
前記フライホイールの円板部の上面の中心に前記回転主軸の端部が固定され、かつ前記円板部の下面に前記超電導軸受のための永久磁石が固定される請求項１に記載の高速回転装置。
【請求項３】
発電電動機を備え、該発電電動機のステータ側をハウジングに取り付けると共に、ロータ側の永久磁石を前記フライホイールの円板部の上面に取り付けた請求項１に記載の高速回転装置。
【請求項４】
前記超電導軸受は、ハウジングに取り付けられた円筒形状の超電導体と、この超電導体にラジアル方向及びアキシャル方向に対向するラジアル方向永久磁石及びアキシャル方向永久磁石により構成した請求項１に記載の高速回転装置。
【請求項５】
前記回転体の上端側を支持する軸受を備えずに、前記超電導軸受によって、前記回転体の下端側のみを非接触支持する請求項１に記載の高速回転装置。
【請求項６】
前記回転体の上端側を非接触支持する永久磁石軸受を備え、かつ、該永久磁石軸受は、ロータ側とステータ側にそれぞれ複数個の永久磁石を軸方向に重ねて、さらにそれぞれの永久磁石の間にスペーサを挟んで構成した請求項１に記載の高速回転装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フライホイール電力貯蔵装置や高速タービンなどの電力機器、高速回転機械などの分野において、ロータ（回転体）を安定して支持する非接触軸受装置を備えた高速回転装置に関している。
【背景技術】
【０００２】
現在、データセンターや病院、鉄道、通信においては、瞬時電圧低下や停電があれば甚大な被害を受ける。そのため、機器や電力系統に影響を与えないための電力貯蔵用フライホイールや精密機器の軸受装置として、超電導軸受を用いた非接触軸受装置が利用されている。
【０００３】
超電導体は、臨界温度以下において、マイスナー効果およびピン止め効果を有する。マイスナー効果とは、超電導体の示す完全反磁性のことを称し、ピン止め効果とは、超電導体内の磁界を固定する力を言う。この２つの効果を有する超電導体と永久磁石を対向させることにより、回転主軸を非接触保持する超電導軸受装置が開発されている。これによって、浮上体が平衡状態からずれた場合、磁力線がピン止めされているため復元力が働き元の位置に戻ろうとする。このように、超電導を利用した非接触浮上装置は、構造が簡単で安価な非接触浮上装置を実現させることができる。
【０００４】
しかし、回転主軸を回転させたときには、超電導軸受のラジアル剛性が小さいため、回転主軸の持つアンバランスまたはモータ等の外部から加わる外乱により、回転主軸は大きく振れ回る。そこで、超電導軸受のラジアル剛性を高めるために、ラジアル方向にも超電導体と永久磁石によるラジアル軸受を持つ超電導軸受装置が提案されている。
【０００５】
図１２は、上記のようなラジアル軸受のラジアル剛性を高めることができるように提案された従来技術を説明する図である（特許文献１参照）。図示の超電導軸受装置は、回転主軸の軸方向両端部にはそれぞれ、第１の永久磁石が取付けられる。この取付けられた第１の永久磁石に対向するようにハウジングには、それぞれ第１の超電導体が取付けられる。また、回転主軸の外径側面には、モータロータが取付けられ、モータロータと対向するようにハウジング内面に、モータステータが取付けられる。さらに、図示の超電導軸受装置は、回転主軸の軸端部には、それぞれ円筒状の第２の永久磁石が取付けられる。これらの第２の永久磁石に対向するようにハウジングには、ブロック形状の第２の超電導体が配向性の方向と回転主軸の径方向を一致させて、取付けられる。
【０００６】
これによって、超電導体を冷媒等を用いて臨界温度以下に冷却することで、超電導体のマイスナー効果およびピン止め効果により、回転主軸は非接触保持される。さらに、ハウジングに取付けられたモータステータを駆動することにより、回転主軸に取付けられたモータロータが回転駆動するため、回転主軸を回転させることができる。さらに、この超電導軸受装置は、回転主軸の上下両軸端部においてそれぞれ、超電導体の持つ配向性の方向とラジアル方向を一致させることにより、超電導体と永久磁石により形成されるラジアル軸受のラジアル剛性を高めることができ、回転部材のラジアル方向の振れを抑えることができる。
【０００７】
しかしながら、このような超電導軸受装置は、超電導体の持つ配向性の方向とラジアル方向の一致を、回転主軸の上下両軸端部のそれぞれにおいて達成する必要があるが、上下両軸端部の回転中心を一致させることは困難であり、回転中心がずれることによりエネルギーロスが生じていた。
【０００８】
従来の超電導軸受装置は併用して用いる複数の軸受のそれぞれの回転中心が異なるために、エネルギーロスが生じているという問題を解決するために、特許文献２は、回転主軸の下端を１つの超電導軸受によって支持する非接触軸受装置を開示する。しかし、特許文献２に開示の非接触軸受装置も、回転主軸の上端をラジアル方向に支持する永久磁石軸受が必要である。図１３は、特許文献２に開示の非接触軸受装置を示す図であり、図１４は、図１３に示した各軸受装置の動作を説明するための概念図である。図示の非接触軸受装置は、回転主軸に固定されたモータロータとハウジング側に取り付けられたモータステータからなる発電電動機、及び回転主軸に固定されたフライホイールを備えている。このような、回転主軸は、回転主軸の軸方向下側端部において、回転主軸をアキシャル方向に支持する浮上用の永久磁石磁気軸受装置が取り付けられている。さらに、回転主軸の下端には、回転主軸の下端部をラジアル方向に支持する位置決め用の超電導軸受装置が備えられている。位置決め用の超電導軸受装置は、回転主軸の下端外周面に固定された永久磁石と、これに対向してハウジングに取り付けられた超電導体によって構成されて、ラジアル方向及びアキシャル方向の安定化を図る。回転主軸の上端部に取り付けられる位置決め用の永久磁石反発形磁気軸受は、回転主軸の上端外周面に固定された永久磁石と、該永久磁石に対向するようにハウジングに取り付けられる別の永久磁石とから構成される。
【０００９】
このような構成により、ハウジングに取り付けられたモータステータを駆動することにより、回転主軸に取り付けられたモータロータが回転駆動するため、回転主軸を通常に回転させることができる。このとき、超電導体を冷媒等を用いて臨界温度以下に冷却することで、超電導体のマイスナー効果およびピン止め効果により、回転主軸は非接触保持される。このように、図示の非接触軸受装置は、ラジアル方向及びアキシャル方向の安定化を図るように回転主軸の下端に配置した超電導軸受は１つのみであるが、回転主軸の上端に配置した永久磁石軸受の助けを借りて位置決めすることにより、冷却を容易にすると共に、回転主軸を安定に浮上させることが可能となる。
【００１０】
しかし、フライホイール電力貯蔵装置や高速タービン装置などは、回転時にロータに大きな振動を発生させること無く回転体の安定性を確保しつつ、より一層フライホイール回転数を上昇させることが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平７−４２７３７
【特許文献２】特開２００６−２３４１２４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
フライホイール電力貯蔵装置や高速タービン装置などにおける高速回転体は、より一層高速回転させることが望まれている。本発明は、高速回転時の振動発生を抑制すると共に、高速回転体の回転時だけでなく、静止時においても安定な状態に維持することを目的としている。本発明は、回転体の重心を支持軸受部より低くすることで、回転体を安定な状態で支持することにより、今まで軸受のみでは不可能であった安定性を確保する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の高速回転装置は、回転主軸上にフライホイールを固定して回転体を構成し、該回転体を非接触支持する軸受の固定側をハウジングに取り付ける。この回転体の下端側を非接触支持する軸受として、１つのみの超電導軸受を備える。フライホイールは円板部と、その外周に固定或いは一体形成された円筒部から構成され、かつ、この円筒部は、超電導軸受の外周側に位置して覆うように配置される。
【００１４】
フライホイールを含む前記回転体の重心を、回転体重量を支えている超電導軸受の支持点より低くする。フライホイールの円板部の上面の中心に、回転主軸の端部が固定され、かつ円板部の下面に超電導軸受のための永久磁石が固定される。発電電動機を備え、該発電電動機のステータ側をハウジングに取り付けると共に、ロータ側の永久磁石を前記フライホイールの円板部の上面に取り付ける。
【００１５】
超電導軸受は、ハウジングに取り付けられた円筒形状の超電導体と、この超電導体にラジアル方向及びアキシャル方向に対向するラジアル方向永久磁石及びアキシャル方向永久磁石により構成した。
【００１６】
本発明は、回転体の上端側を支持する軸受を備えずに、前記超電導軸受によって、回転体の下端側のみを非接触支持することで、安定な状態に維持することができる。但し、本発明は、回転体の上端側を非接触支持する永久磁石軸受を備えることができる。この永久磁石軸受は、ロータ側とステータ側にそれぞれ複数個の永久磁石を軸方向に重ねて、さらにそれぞれの永久磁石の間にスペーサを挟んで構成する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、従来のフライホイール電力貯蔵装置と比較して、以下に示す効果を有する。
（１）フライホイールや高速タービンなどの回転体の重心を支持軸受の支持点より低くした、いわゆるヤジロベエの原理を用いることで、回転体は回転時だけでなく静止時にも安定して浮上支持することができる。
（２）回転体は回転時に安定かつ超高速回転することが容易にできる。
（３）慣性モーメントを増大することが容易なので、フライホイール電力貯蔵量を増大することが容易である。
（４）ヤジロベエの様に基本的に１点支持構造なので、電力貯蔵装置は全体的に小型化が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の高速回転装置を具体化した電力貯蔵用フライホイールシステム構造を示す図である。
【図２】超電導軸受の概念図である。
【図３】発電電動機の概念図である。
【図４】２相４極のブラシレスDC モータとして具体化した発電電動機を示す図である。
【図５】電力貯蔵用超電導フライホイールの実験装置を示す図である。
【図６】電力貯蔵用フライホイールをエネルギー充放電システムに適用した場合を例示する図である。
【図７】電力貯蔵用フライホイールをエネルギー貯蔵システムに適用した場合のフリーラン測定実験概略図である。
【図８】永久磁石軸受の概念図である。
【図９】永久磁石軸受と超電導軸受でのフリーラン特性結果を示すグラフであり、（ａ）は上部変位センサ（永久磁石軸受付近）、（ｂ）は下部変位センサ（超電導軸受付近）の測定結果を示している。
【図１０】充電エネルギー量確保システムとして適用した際のエネルギー貯蔵状態を示す図である。
【図１１】電力貯蔵用フライホイールを適用したエネルギー充電システムにおいて、負荷に瞬低を生じさせたときのフライホイール放電状態を示す図である。
【図１２】特許文献１に開示の従来技術を説明する図である。
【図１３】特許文献２に開示の非接触軸受装置を示す図である。
【図１４】図１３に示した各軸受装置の動作を説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、本発明の高速回転装置を具体化した電力貯蔵用フライホイールシステム構造を示す図である。図示の電力貯蔵用フライホイールシステムは、後述の実施例の項に記載したように、エネルギー充放電システム、エネルギー貯蔵システム、充電エネルギー量確保システム、エネルギー充電システムなどにさらに具体化することができる。例示の電力貯蔵用フライホイールシステムは、超電導体を冷却するために、例えば、図５を参照して後述するように、チャンバー内に収容して、真空排気装置により高真空化した上で、冷凍機により或いは液体窒素などにより、超電導現象が起きる温度まで冷却する。高真空化することで、フライホイール回転時の風損を抑え、超電導体冷却時の断熱効果をもたらすことが可能になる。
【００２０】
図１に示すように、冷凍機により冷却される冷凍台の上に銅製の土台と、冷凍台に結合された背板を備え、この土台には超電導軸受の固定側（超電導体）を、背板には発電電動機のステータ側が取り付けられている。下端で、超電導軸受により非接触支持されるロータは、回転主軸に取り付けられた発電電動機及びフライホイールにより構成している。回転主軸の下端は、フライホイール円板部上面側の中心を固定している。フライホイールの円板部の下面側には、超電導軸受用の永久磁石が固定される。或いは、回転主軸を下方に延長させて、回転主軸下端部にフライホイール円板部及び超電導軸受用の永久磁石を取り付けることも可能である。
【００２１】
フライホイールは円板部とその下面外周に同軸に固定（或いは一体成形）された重りとして機能する円筒部から構成され、かつ、この円筒部は、超電導軸受の外周側に位置して覆うように配置される。フライホイール円板部は超電導軸受用の永久磁石の直上に取り付けられ、かつ永久磁石の一部（アキシャル方向永久磁石）は、フライホイール円板部の下面側に埋め込み取り付けている。発電電動機の永久磁石もフライホイール円板部の上面側に埋め込み取り付けられている。フライホイール円板部の下面側外周に円筒部を設けて、フライホイールの重心を低くすることによって、回転体（ロータ）の重心が超電導軸受の支持点より低くなるようにしている。超電導軸受の支持点は、ラジアル方向とスラスト方向に支持力を分けて考え，それぞれの方向の支持力の中心点である。
【００２２】
静止時においては，ロータの重心は超電導軸受の支持点より低ければ低いほど安定である。回転時においては，遠心力によるロータの変形などがあるため運転する回転速度に応じて変化するが、超電導軸受の支持点より低くする。これによって、いわゆるヤジロベエの原理で、回転体は回転時だけでなく静止時にも安定して浮上支持することができる。さらには、発電電動機のロータ用永久磁石及び超電導軸受用の永久磁石の一部を、それぞれフライホイール円板部の上面側及び下面側に埋め込み取り付けることによりロータのアキシャル方向の長さを短くすることができる。また、従来必要としたようなロータ上端側の永久磁石軸受（図１３参照）を、必ずしも必要としないことにより、さらに、ロータの重心を低くすることができる。但し、ロータ上端側に永久磁石軸受（図７，図８参照）を設けることにより、より振動を低下させることができる。
【００２３】
ロータの下端側は反発型の超電導軸受により回転可能に非接触支持されている。ロータの軸方向下側端部に取り付けられる超電導軸受は、ハウジング（土台）に取り付けられた円筒形状の超電導体と、この超電導体にラジアル方向及びアキシャル方向に対向するラジアル方向永久磁石及びアキシャル方向永久磁石により構成する。ラジアル方向永久磁石は、円筒形状超電導体の内部に径方向に対向して、回転主軸下端部をラジアル方向に支持する一方、アキシャル方向永久磁石は、円筒形状超電導体の上端面に対向してアキシャル方向にロータを支持する。これら両方向永久磁石によって、ロータ下端部を位置決めしかつ浮上支持して、ラジアル方向及びアキシャル方向の安定化を図ることができる。このように、超電導軸受の１つのみを用いて、ロータ下端部を位置決めしかつ浮上支持することによって、ロータの重心を低くすることが可能になる。図１に示すように、ラジアル方向永久磁石とアキシャル方向永久磁石の間に備えた非磁性体からなるスペーサは、両方向磁石相互の干渉を防ぐため、及び大きさの異なる２種類の永久磁石を取り付けるために備えている。
【００２４】
次に、図１に示した「超電導軸受」「発電電動機」「フライホイール」について、さらに説明する。
（超電導軸受）
図２は、超電導軸受の概念図である。超電導軸受用の永久磁石は、ロータ下端部において、フライホイール円板部の下面に取り付けられたラジアル方向とアキシャル方向の両方の永久磁石によって構成されている。ロータの重量を支えている超電導軸受に、ラジアル方向とアキシャル方向の永久磁石を用いることにより、回転時のロータの振動を抑えることが可能になる。ラジアル方向永久磁石は、永久磁石部の直径が小さくても軸方向に複数個（４個として例示）積層して延ばせば表面積を稼げるため浮上力が大きくなり、回転数が速くても重量が支えられ、また制振効果（軸振れ防止効果）を持たせ易い。また、アキシャル方向永久磁石によって、主にロータの自重を支持すると同時に、ラジアル方向、アキシャル方向の振動を抑制している。
【００２５】
このような超電導軸受のステータ側には、例えば、円環状の酸化物高温超電導体（例えば、外径45mm、幅16mmの円筒体）を使用する。超電導体の内部に位置して径方向に対向するロータ側には、例えば、円環状の希土類磁石（外径24mm、幅4mm）を、ラジアル方向永久磁石として複数個（４個として例示）配置する。希土類磁石の磁極はNS-SN-NS-SN と隣り合う永久磁石の磁極が同極となるように配置してあり、超電導体に磁束が補足され易いように配置する。また、フライホイール下端面に埋め込まれているアキシャル方向の磁石は、ラジアル方向永久磁石よりも大きな外径、例えば外径42mmのリング状磁石を使用し，酸化物超電導体とアキシャル方向に対向させている。
（発電電動機）
図３は、発電電動機の概念図である。発電電動機は、非接触状態でフライホイールを回転駆動し、或いは逆に、回転駆動しているフライホイールロータから発電する。図４は、コイルX1、Y1 とコイルX2、Y2 の２相４極のブラシレスDC モータとして具体化した発電電動機を示している。DCモータのロータ用の永久磁石はフライホイールの上部に埋め込んで設置する。この永久磁石は、リング型のネオジム磁石によって構成することができる。ロータ用の永久磁石は発電電動機のステータコイルに対向するように配置されており、ステータ側に配置したホール素子により磁極を読み取り、励磁するコイルを切り替える仕組みとなっている。このように、例示の発電電動機はそれ自体は周知のブラシレスDC モータとして構成されている。駆動時の励磁の切り替えは、対向するコイルを対に結線し、２極をパワーアンプによって励磁する２相励磁の方式を用いている。例えば、ホール素子がS 極を感知するとコイルX1、Y1 がN 極に、コイルX2、Y2 がS 極に励磁させる。これにより、ホール素子前のS 極はN 極に励磁されているコイルX1 に引き付けられ、このように電動機側２相を同時に励磁する駆動方式とすることで、回転力を増大させてフライホイール回転数を上昇させることができる。また、例示のモータは永久磁石モータであるので、フレミングの右手の法則によって発電する発電機としても機能する。
（フライホイール）
図１に示すように、フライホイールは円板部と、その外周に固定或いは一体成形された円筒部から構成され、かつ、この円筒部は、超電導軸受の外周側に位置して覆うように配置される。フライホイールの円板部と円筒部は一体構造とすることも、或いは別々に構成した後に一体に固定することもできる。その材質としては、重量のある非磁性体、例えば、繊維強化プラスチック（Fiber Reinforced Plastics, FRP）を用いることができる。
【００２６】
フライホイールの重心を低くしているため、安定性があり、無回転時にも倒れにくくなる。回転時には、ジャイロ効果の安定性が加わるため、倒れることがなく回転を続ける。また、フライホイール外周側に、重りとして機能する円筒部を備えることにより、エネルギー貯蔵に対しても有効である。フライホイールに貯蔵できる回転の運動エネルギー量E[J]は、式（1）で表される。ここで、m[kg]：回転体質量、 r[m]：回転体半径、 ω[rad/s]：回転角速度、である。
【００２７】
E=m/4(rω)2      (1)
【実施例１】
【００２８】
図５は、電力貯蔵用超電導フライホイールの実験装置を示す図である。本実験装置は主に超電導フライホイールを収めた真空チャンバー、制御用PC、ロータの回転角度用位置センサ、超電導体冷却用冷凍機、真空ポンプ、瞬時電圧低下模擬回路、温度回復用ヒータからなる。瞬時電圧低下模擬回路は制御用PC により制御駆動される。冷凍機は超電導体を超電導現象が起きる温度まで冷却するためのもので、真空排気装置によりチャンバー内を高真空化することで、フライホイール回転時の風損を抑え、超電導体冷却時の断熱効果をもたらす。
【実施例２】
【００２９】
図６は、電力貯蔵用フライホイールをエネルギー充放電システムに適用した場合を例示する図である。装置は、フライホイール、瞬時電圧低下模擬回路、制御用PCなどから構成される。フライホイールの回転数はタコメータにより常時モニタされ、制御用PCによって一定範囲の回転数を維持するようになっている。瞬時電圧低下模擬回路によって通常の５V電圧を３Vに瞬時低下させることができる。この瞬時電圧低下は制御用PCによってモニタされており、瞬時電圧低下が検知された場合、制御用PCによってリレーが切り替えられフライホイールから負荷に電力が供給される。
【実施例３】
【００３０】
図７は、電力貯蔵用フライホイールをエネルギー貯蔵システムに適用した場合のフリーラン測定実験概略図である。フライホイールの設置されたロータは、上端側で永久磁石軸受により、かつ下端側で超電導軸受により非接触支持される。この状態で、発電電動機によりフライホイールを回転駆動し、適当な回転数で発電電動機の駆動を止める。その時の回転数をタコメータにより計測する。尚、フライホイール回転中のロータの変位は上部変位センサと下部変位センサで変位評価する。
【００３１】
また、図示のように、ロータ上端側に永久磁石軸受を設けることにより、さらに振動を低下させることができる。図８は、永久磁石軸受の概念図である。回転主軸の上端部に取り付けられる永久磁石軸受は、回転主軸の上端外周面に固定されたロータ側永久磁石と、該永久磁石に対向するように永久磁石取付部を介してハウジング（図１に示す背板）に取り付けられる固定側永久磁石とから構成される。
【００３２】
ロータの重心を超電導軸受部の支持点よりも低くするためには、永久磁石軸受についても小型化することが望ましい。図示の永久磁石軸受は、ロータ側とステータ側にそれぞれ複数個（２個ずつとして例示）の永久磁石を軸方向に重ねて、さらにそれぞれの永久磁石の間にスペーサ（例えば、幅1mm）を用いている。永久磁石極性は、下側永久磁石同士は互いに吸引するように異極性にして対向し、かつ、上側永久磁石同士は互いに反発するように同極性にして対向させる。このように、スペーサを挿入したことにより、上側（或いは下側）ステータ側永久磁石と、下側（或いは上側）ロータ側永久磁石との間で、互いに反発（或いは吸引）させること無く、アキシャル方向に厚さを薄くした小型化を達成することが可能になる。
【００３３】
図９に永久磁石軸受と超電導軸受でのフリーラン特性結果を示し、（ａ）は上部変位センサ（永久磁石軸受付近）、（ｂ）は下部変位センサ（超電導軸受付近）の測定結果を示している。図９（ａ）（ｂ）に示すフリーラン時間は、いずれも約20 秒であまり変化は見られない。回転時の振動は超電導軸受付近で0.03mmo-p程度以下、永久磁石軸受付近で0.12mmo-p 程度以下に抑えることができた。振動特性においては2,000〜3,000rpm付近で共振が発生している。超電導軸受付近での振動はかなり抑えられている。
【実施例４】
【００３４】
図１０は、充電エネルギー量確保システムとして適用した際のエネルギー貯蔵状態を示す図である。4,000rpm まで回転数が下がると4,500rpm まで発電電動機でフライホイールを回転駆動させ、ある一定量のエネルギーを任意に貯蔵できることを確認した。図中の上部変位及び下部変位は、上部変位センサ及び下部変位センサ（図７参照）により測定した振動変位を表している。最低貯蔵エネルギー、最大値エネルギーは各々16.0J（4,000rpmのとき）、20.2J（4,500rpmのとき） となる。また、共振を起こす回転数以上での貯蔵では、発電電動機の駆動の繰り返しにおいてロータの振動に変化が見られないため、このシステムは有効であると考えられる。また、このシステムにより常に充電している必要が無いためエネルギーロスが減少するものと思われる。
【実施例５】
【００３５】
図１１は、電力貯蔵用フライホイールを適用したエネルギー充電システムにおいて、負荷に瞬低を生じさせたときのフライホイール放電状態を示す図であり、電源電圧（ａ）、負荷電圧（ｂ）、フライホイール回転速度（ｃ）、上部変位センサ（図７）により測定した上部変位（ｄ）、及びフライホイールエネルギー（ｅ）の状況を示したものである。フライホイールの回転数は4,300rpmであり、3V 約100msの瞬低を生じさせた。図１１より電源電圧が20ms付近で5V から3V に下がっており、電源電圧が5V に復帰するのは約130msの時であり、110msの間瞬低が生じているのを模擬できていることがわかる。ここで電源電圧が一度0V に落ちているのはリレー回路により出力電圧を切り替えているためである。負荷電圧もリレーによる切り替えの段階で電圧が落ちているが、負荷機器の瞬低耐量瞬断時間データを基に最も厳しい瞬断時間となる汎用インバータの瞬低耐量瞬断時間が15ms であり、これが瞬断時間の要件となっているため問題にはならない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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