(57)【要約】【解決課題】複数の波長の磁界を発生することができるようにする。【解決手段】表層コイル群１６の加振コイル１６Ａ〜１６Ｆを２次元状に配列させ、裏層コイル群１８の加振コイル１８Ａ〜１８Ｆを、加振コイル１６Ａ〜１６Ｆに対して、τ／６だけコイル配列方向にずらして２次元状に配列させる。表層用インバータ２０は、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の三相電流を加振コイル１６Ａ〜１６Ｆの各々に供給し、裏層用インバータ２２は、表層用インバータ２０が発生する三相電流に対して位相差を有するＲ相、Ｓ相、及びＴ相の三相電流を加振コイル１８Ａ〜１８Ｆの各々に供給する。そして、加振コイル１６Ａ〜１６Ｆ、１８Ａ〜１８Ｆと表層用インバータ２０及び裏層用インバータ２２との結線状態を変更すると共に、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相とＲ相、Ｓ相、及びＴ相との位相差を変更して、異なる空間高調波を有する磁界を発生する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の三相電流を発生する第１のインバータと、
前記第１の三相電流に対する位相差であって、前記第１の三相電流と該第１の三相電流の逆相との間の相の電流を発生させるための位相差を有する第２の三相電流を発生する第２のインバータと、
３の偶数倍の個数のコイルを隣接させて、該コイルの中心を通る磁界の方向がコイル配列方向と交差する方向を向くように配列させた第１のコイル群と、
前記第１のコイル群のコイルの各々に対応する３の偶数倍の個数のコイルの各々を、発生させる磁界波長における前記位相差に相当する量だけコイル配列方向にずらして隣接させると共に、前記コイルの中心を通る磁界の方向がコイル配列方向と交差する方向を向くように配列させた第２のコイル群と、
を備えた磁界発生装置の磁界発生方法であって、
前記第１のコイル群のコイルの各々と前記第１のインバータとの接続状態、及び前記第２のコイル群のコイルの各々と前記第２のインバータとの接続状態を変更して、異なる波長を有する複数個の合成磁界を発生させる磁界発生方法。
【請求項２】
第１の三相電流を発生する第１のインバータと、
前記第１の三相電流に対する位相差であって、前記第１の三相電流と該第１の三相電流の逆相との間の相の電流を発生させるための位相差を有する第２の三相電流を発生する第２のインバータと、
前記第１の三相電流に対して逆相となる第３の三相電流を発生する第３のインバータと、
前記第２の三相電流に対して逆相となる第４の三相電流を発生する第４のインバータと、
３の偶数倍の個数のコイルを隣接させて、該コイルの中心を通る磁界の方向がコイル配列方向と交差する方向を向くように配列させた第１のコイル群と、
前記第１のコイル群のコイルの各々に対応する３の偶数倍の個数のコイルの各々を、発生させる磁界波長における前記位相差に相当する量だけコイル配列方向にずらして隣接させると共に、前記コイルの中心を通る磁界の方向がコイル配列方向と交差する方向を向くように配列させた第２のコイル群と、
を備えた磁界発生装置の磁界発生方法であって、
前記第１のコイル群のコイルの各々と前記第１のインバータ及び前記第３のインバータとの接続状態、並びに前記第２のコイル群のコイルの各々と前記第２のインバータ及び前記第４のインバータとの接続状態を変更して、異なる波長を有する複数個の合成磁界を発生させる磁界発生方法。
【請求項３】
第１の三相電流及び前記第１の三相電流に対して逆相となる第３の三相電流を発生する第１のインバータと、
前記第１の三相電流に対する位相差であって、前記第１の三相電流と該第１の三相電流の逆相との間の相の電流を発生させるための位相差を有する第２の三相電流及び前記第２の三相電流に対して逆相となる第４の三相電流を発生する第２のインバータと、
前記第１のインバータに接続された３の偶数倍の個数の第１のコイルを隣接させて、該第１のコイルの中心を通る磁界の方向がコイル配列方向と交差する方向を向くように配列させた第１のコイル群と、
前記第２のインバータに接続され、かつ、前記第１のコイル群のコイルの各々に対応する３の偶数倍の個数のコイルの各々を、発生させる磁界波長における前記位相差に相当する量だけコイル配列方向にずらして隣接させると共に、前記コイルの中心を通る磁界の方向がコイル配列方向と交差する方向を向くように配列させた第２のコイル群と、
を備えた磁界発生装置の磁界発生方法であって、
前記第１のインバータによって前記第１のコイル群のコイルの各々に供給する電流の組み合わせを変更すると共に、前記第２のインバータによって前記第２のコイル群のコイルの各々に供給する電流の組み合わせを変更して、異なる波長を有する複数個の合成磁界を発生させる磁界発生方法。
【請求項４】
前記第２のインバータは、前記第２の三相電流の前記位相差を変更可能であり、
前記第２の三相電流の前記位相差を変更して、異なる波長を有する複数個の合成磁界を発生させる請求項１〜請求項３の何れか１項記載の磁界発生方法。
【請求項５】
前記複数個の合成磁界は、基本の波長を有する合成磁界、基本の波長の整数分の１の波長を有する合成磁界を含む請求項１〜請求項４の何れか１項記載の磁界発生方法。
【請求項６】
前記位相差は、３０°の整数倍である請求項１〜請求項５の何れか１項記載の磁界発生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁界発生方法に係り、特に、コイルに電流を供給することにより所望の波長磁界を発生させる磁界発生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、超電導磁気浮上式鉄道で用いられる超電導磁石（ＳＣＭ）は、ガイドウェイ側壁に連続配置された８の字形状の短絡コイル（浮上コイル）とヌルフラックス配置を構成することで走行中の台車の変位に対し磁気的中立位置への復元力（浮上力）を発生し、同時に電機子コイルに対向させることで推進系の界磁極としても利用されている。
【０００３】
ここで、浮上系、推進系共に地上コイルには空心の集中巻が用いられることから、超電導磁石上で観測される地上コイルからの磁界には同期進行する基本波の他に高調波成分を伴っており、超電導磁石のＡＣ損失、振動、振動による発熱を誘発する原因となっている。これらの振動や熱負荷に対する耐久性及び信頼性は超電導磁石の重要な評価項目であり、これまでに多くの試験が行われてきた。その一つに電磁加振試験があり、これは超電導磁石に対向配置した電磁加振コイルを用いて、定置にて走行時を模擬した高調波磁界を発生し、超電導磁石の上記性能を評価するものである。走行試験に供する前に基本性能を確認できるばかりでなく、例えば加振力条件の変更を用いた振動現象の解明などといった走行試験では完全には評価できない項目に対する補完的な役割も果たせる。将来的には鉄車輪―レールシステムにおける台車試験装置のようにその有用性は高まると思われる。
【０００４】
一方、試験装置に係わる最近の取り組みについて、電磁加振と実走行との等価性の検討が現在も引き続き行われており、台車を磁気支持することで台車負担荷重の支持方法を実走行と同条件としながら電磁加振を行い、且つ台車車両の振動特性を再現する方法が知られている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００４−２８２９５６
【発明の開示】
【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記載の加振方法では、１種類の空間高調波のみを模擬するだけであるため、別の高調波成分を模擬するためには新たにコイルを製作する必要がある、という問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、複数の波長の磁界を発生することができる磁界発生方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために第１の発明に係る磁界発生方法は、第１の三相電流を発生する第１のインバータと、前記第１の三相電流に対する位相差であって、前記第１の三相電流と該第１の三相電流の逆相との間の相の電流を発生させるための位相差を有する第２の三相電流を発生する第２のインバータと、３の偶数倍の個数のコイルを隣接させて、該コイルの中心を通る磁界の方向がコイル配列方向と交差する方向を向くように配列させた第１のコイル群と、前記第１のコイル群のコイルの各々に対応する３の偶数倍の個数のコイルの各々を、発生させる磁界波長における前記位相差に相当する量だけコイル配列方向にずらして隣接させると共に、前記コイルの中心を通る磁界の方向がコイル配列方向と交差する方向を向くように配列させた第２のコイル群と、を備えた磁界発生装置の磁界発生方法であって、前記第１のコイル群のコイルの各々と前記第１のインバータとの接続状態、及び前記第２のコイル群のコイルの各々と前記第２のインバータとの接続状態を変更して、異なる波長を有する複数個の合成磁界を発生させることを特徴としている。
【０００８】
第１の発明に係る磁界発生方法によれば、第１のコイル群のコイルの各々に供給する電流の位相に応じて、第１のインバータを第１のコイル群のコイルの正極端子に接続して、第１の三相電流を供給する。また、コイルの正極端子ではなく、負極端子に第１のインバータを接続して、第１の三相電流の逆相の電流をコイルに供給する。また、同様に、第２のコイル群のコイルの各々に供給する電流の位相に応じて、第２のインバータを第２のコイル群のコイルの正極端子に接続して、第２の三相電流を供給し、コイルの負極端子に第２のインバータを接続して、第２の三相電流の逆相を供給する。
【０００９】
このとき、第１のコイル群のコイルの各々と、対応する第２のコイル群のコイルの各々とは第１の三相電流と第２の三相電流との位相差に相当する量だけコイル配列方向にずれており、第１のコイル群から、第１の三相電流及び第１の三相電流の逆相の電流に応じた磁界が発生し、第２のコイル群から、第２の三相電流及び第２の三相電流の逆相の電流に応じた磁界が発生する。そして、第１のコイル群からの磁界と、第２のコイル群からの磁界とが合成され、所定の波長を有する磁界が増大され、所定の波長を有する合成磁界が発生する。
【００１０】
また、第１のコイル群のコイルの各々と第１のインバータとの接続状態を変更し、第２のコイル群のコイルの各々と第２のインバータとの接続状態を変更して、第１のコイル群のコイルと対応する第２のコイル群のコイルとに供給される電流の位相差を変更する。そして、第１のコイル群からの磁界と、第２のコイル群からの磁界とが合成され、上記とは異なる波長を有する磁界が増大され、上記とは異なる波長を有する合成磁界が発生する。
【００１１】
同様に、第１のコイル群のコイルの各々と第１のインバータとの接続状態を更に変更し、第２のコイル群のコイルの各々と第２のインバータとの接続状態を更に変更して、第１のコイル群のコイルと対応する第２のコイル群のコイルとに供給される電流の位相差を更に変更し、異なる波長を有する合成磁界を複数発生させる。
【００１２】
従って、第１のコイル群のコイルの各々と第１の三相電流を発生する第１のインバータとの接続状態を変更し、第２のコイル群のコイルの各々と第１の三相電流に対する位相差を有する三相電流を発生する第２のインバータとの接続状態を変更することにより、第１のコイル群のコイルと対応する第２のコイル群のコイルとに供給される電流の位相差を変更して、複数の波長の磁界を発生させることができる。
【００１３】
第２の発明に係る磁界発生方法は、第１の三相電流を発生する第１のインバータと、前記第１の三相電流に対する位相差であって、前記第１の三相電流と該第１の三相電流の逆相との間の相の電流を発生させるための位相差を有する第２の三相電流を発生する第２のインバータと、前記第１の三相電流に対して逆相となる第３の三相電流を発生する第３のインバータと、前記第２の三相電流に対して逆相となる第４の三相電流を発生する第４のインバータと、３の偶数倍の個数のコイルを隣接させて、該コイルの中心を通る磁界の方向がコイル配列方向と交差する方向を向くように配列させた第１のコイル群と、前記第１のコイル群のコイルの各々に対応する３の偶数倍の個数のコイルの各々を、発生させる磁界波長における前記位相差に相当する量だけコイル配列方向にずらして隣接させると共に、前記コイルの中心を通る磁界の方向がコイル配列方向と交差する方向を向くように配列させた第２のコイル群と、を備えた磁界発生装置の磁界発生方法であって、前記第１のコイル群のコイルの各々と前記第１のインバータ及び前記第３のインバータとの接続状態、並びに前記第２のコイル群のコイルの各々と前記第２のインバータ及び前記第４のインバータとの接続状態を変更して、異なる波長を有する複数個の合成磁界を発生させることを特徴としている。
【００１４】
第２の発明に係る磁界発生方法によれば、第１のコイル群のコイルの各々に供給する電流の位相に応じて、第１のインバータを第１のコイル群のコイルに接続して、第１の三相電流を供給し、第３のインバータを第１のコイル群のコイルに接続して、第１の三相電流に対して逆相となる第３の三相電流をコイルに供給する。また、同様に、第２のコイル群のコイルの各々に供給する電流の位相に応じて、第２のインバータを第２のコイル群のコイルに接続して、第２の三相電流を供給し、第４のインバータを第２のコイル群のコイルに接続して、第２の三相電流に対して逆相となる第４の三相電流を供給する。
【００１５】
このとき、第１のコイル群のコイルの各々と、対応する第２のコイル群のコイルの各々とは第１の三相電流と第２の三相電流との位相差に相当する量だけコイル配列方向にずれており、第１のコイル群から、第１の三相電流及び第３の三相電流に応じた磁界が発生し、第２のコイル群から、第２の三相電流及び第４の三相電流に応じた磁界が発生する。そして、第１のコイル群からの磁界と、第２のコイル群からの磁界とが合成され、所定の波長を有する磁界が増大され、所定の波長を有する合成磁界が発生する。
【００１６】
また、第１のコイル群のコイルの各々と第１のインバータ及び第３のインバータとの接続状態を変更し、第２のコイル群のコイルの各々と第２のインバータ及び第４のインバータとの接続状態を変更して、第１のコイル群のコイルと対応する第２のコイル群のコイルとに供給される電流の位相差を変更する。そして、第１のコイル群からの磁界と、第２のコイル群からの磁界とが合成され、上記とは異なる波長を有する磁界が増大され、上記とは異なる波長を有する合成磁界が発生する。
【００１７】
同様に、第１のコイル群のコイルの各々と第１のインバータ及び第３のインバータとの接続状態を更に変更し、第２のコイル群のコイルの各々と第２のインバータ及び第４のインバータとの接続状態を更に変更して、第１のコイル群のコイルと対応する第２のコイル群のコイルとに供給される電流の位相差を更に変更し、異なる波長を有する合成磁界を複数発生させる。
【００１８】
従って、第１のコイル群のコイルの各々と第１の三相電流を発生する第１のインバータ及び第１の三相電流の逆相を発生する第３のインバータとの接続状態を変更し、第２のコイル群のコイルの各々と第１の三相電流に対する位相差を有する三相電流を発生する第２のインバータ及びこの三相電流の逆相を発生する第４のインバータとの接続状態を変更することにより、第１のコイル群のコイルと対応する第２のコイル群のコイルとに供給される電流の位相差を変更して、複数の波長の磁界を発生させることができる。
【００１９】
また、第３の発明に係る磁界発生方法は、第１の三相電流及び前記第１の三相電流に対して逆相となる第３の三相電流を発生する第１のインバータと、前記第１の三相電流に対する位相差であって、前記第１の三相電流と該第１の三相電流の逆相との間の相の電流を発生させるための位相差を有する第２の三相電流及び前記第２の三相電流に対して逆相となる第４の三相電流を発生する第２のインバータと、前記第１のインバータに接続された３の偶数倍の個数の第１のコイルを隣接させて、該第１のコイルの中心を通る磁界の方向がコイル配列方向と交差する方向を向くように配列させた第１のコイル群と、前記第２のインバータに接続され、かつ、前記第１のコイル群のコイルの各々に対応する３の偶数倍の個数のコイルの各々を、発生させる磁界波長における前記位相差に相当する量だけコイル配列方向にずらして隣接させると共に、前記コイルの中心を通る磁界の方向がコイル配列方向と交差する方向を向くように配列させた第２のコイル群と、を備えた磁界発生装置の磁界発生方法であって、前記第１のインバータによって前記第１のコイル群のコイルの各々に供給する電流の組み合わせを変更すると共に、前記第２のインバータによって前記第２のコイル群のコイルの各々に供給する電流の組み合わせを変更して、異なる波長を有する複数個の合成磁界を発生させることを特徴としている。
【００２０】
第３の磁界発生方法によれば、第１のインバータを接続された第１のコイル群のコイルに、第１の三相電流及び第１の三相電流に対して逆相となる第３の三相電流をコイルに供給する。また、同様に、第２のインバータを接続された第２のコイル群のコイルの各々に、第２の三相電流及び第２の三相電流に対して逆相となる第４の三相電流を供給する。
【００２１】
このとき、第１のコイル群のコイルの各々と、対応する第２のコイル群のコイルの各々とは第１の三相電流と第２の三相電流との位相差に相当する量だけコイル配列方向にずれており、第１のコイル群から、第１の三相電流及び第３の三相電流に応じた磁界が発生し、第２のコイル群から、第２の三相電流及び第４の三相電流に応じた磁界が発生する。そして、第１のコイル群からの磁界と、第２のコイル群からの磁界とが合成され、所定の波長を有する磁界が増大され、所定の波長を有する合成磁界が発生する。
【００２２】
また、第１のコイル群のコイルの各々に対して第１のインバータによって供給する第１の三相電流及び第３の三相電流の組み合わせを変更し、第２のコイル群のコイルの各々に対して第２のインバータによって供給する第２の三相電流及び第４の三相電流の組み合わせを変更して、第１のコイル群のコイルと対応する第２のコイル群のコイルとに供給される電流の位相差を変更する。そして、第１のコイル群からの磁界と、第２のコイル群からの磁界とが合成され、上記とは異なる波長を有する磁界が増大され、上記とは異なる波長を有する合成磁界が発生する。
【００２３】
同様に、第１のコイル群のコイルの各々に対して第１のインバータによって供給する第１の三相電流及び第３の三相電流の組み合わせを更に変更し、第２のコイル群のコイルの各々に対して第２のインバータによって供給する第２の三相電流及び第４の三相電流の組み合わせを更に変更して、第１のコイル群のコイルと対応する第２のコイル群のコイルとに供給される電流の位相差を更に変更し、異なる波長を有する合成磁界を複数発生させる。
【００２４】
従って、第１のコイル群のコイルの各々に対して第１のインバータによって供給する第１の三相電流及び第１の三相電流の逆相の電流の組み合わせ変更し、第２のコイル群のコイルの各々に対して第２のインバータによって供給する第１の三相電流に対する位相差を有する三相電流及びこの三相電流の逆相の電流の組み合わせを変更することにより、第１のコイル群のコイルと対応する第２のコイル群のコイルとに供給される電流の位相差を変更して、複数の波長の磁界を発生させることができる。
【００２５】
また、上記の第２のインバータは、第２の三相電流の位相差を変更可能であり、第２の三相電流の位相差を変更して、異なる波長を有する複数個の合成磁界を発生させることができる。これによって、位相差を変更することにより、複数の波長の磁界を更に発生させることができる。
【００２６】
上記の複数個の合成磁界は、基本の波長を有する合成磁界、基本の波長の整数分の１の波長を有する合成磁界を含むことができる。
【００２７】
また、上記の位相差を、発生させる磁界波長に応じて３０°の整数倍とすることができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上説明したように、本発明の磁界発生方法によれば、第１のコイル群のコイルの各々及び第２のコイル群のコイルの各々とインバータとの接続状態を変更し、又は、第１のコイル群のコイルの各々及び第２のコイル群のコイルの各々に供給する電流の組み合わせを変更することにより、第１のコイル群のコイルと対応する第２のコイル群のコイルとに供給される電流の位相差を変更して、複数の波長の磁界を発生させることができる、という効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３０】
図１に示すように、第１の実施の形態に係る電磁加振システム１０は、磁界発生装置１２と、超電導コイル部１４とから構成されている。
【００３１】
磁界発生装置１２には、６個の加振コイル１６Ａ〜１６Ｆを配列して構成した表層コイル群１６と、６個の加振コイル１８Ａ〜１８Ｆを配列して構成した裏層コイル群１８と、表層コイル群１６の加振コイル１６Ａ〜１６Ｆの各々に所定の交流電流を供給する表層用インバータ２０と、裏層コイル群１８の加振コイル１８Ａ〜１８Ｆの各々に所定の交流電流を供給する裏層用インバータ２２とが設けられており、表層コイル群１６と裏層コイル群１８とは集中巻コイルとなっている。
【００３２】
表層コイル群１６では、加振コイル１６Ａ〜１６Ｆを隣接させて、加振コイル１６Ａ〜１６Ｆの中心を通る磁界の方向がコイル配列方向と直交する方向を向くように２次元状に配列させており、また、裏層コイル群１８では、加振コイル１８Ａ〜１８Ｆが加振コイル１６Ａ〜１６Ｆの各々に対応するように設けられおり、加振コイル１８Ａ〜１８Ｆを隣接させて、対応する加振コイル１６Ａ〜１６Ｆに対して、τ／６（τは発生させる磁界の基本波長の１／２とする）だけコイル配列方向にずらし、かつ、加振コイル１８Ａ〜１８Ｆの中心を通る磁界の方向がコイル配列方向と直交する方向を向くように２次元状に配列させている。
【００３３】
また、表層用インバータ２０は、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の三相（対称１２０°）の交流電流を発生し、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の何れかの交流電流を加振コイル１６Ａ〜１６Ｆの各々に供給するようになっている。
【００３４】
また、裏層用インバータ２２は、表層用インバータ２０が発生する三相の交流電流に対して３０°の整数倍の位相差を有するＲ相、Ｓ相、及びＴ相の三相（対称１２０°）の交流電流を発生し、Ｒ相、Ｓ相、及びＴ相の何れかの交流電流を加振コイル１８Ａ〜１８Ｆの各々に供給するようになっており、また、表層用インバータ２０と裏層用インバータ２２には、例えば系統５０Ｈｚ電圧とインバータ出力電流との位相差が一定になるように制御する位相同期回路（ＰＬＬ回路）が組み込まれており、位相同期回路を用いて、表層用インバータ２０と裏層用インバータ２２との絶対位相差を制御するようになっている。
【００３５】
なお、加振コイル１６Ａ〜１６Ｆ、１８Ａ〜１８Ｆの各々は、表層用インバータ２０及び裏層用インバータ２２の何れか一方と正極及び負極において双極接続されるようになっている。
【００３６】
また、超電導コイル部１４は、２つの超電導コイル１４Ａ、１４Ｂが配列されて構成されている。
【００３７】
次に、第１の実施の形態における作用について説明する。
【００３８】
まず、基本波（波長は２τ）の移動磁界を発生させる場合について図２を用いて説明する。表層用インバータ２０のＵ相電流出力端子と表層コイル群１６の加振コイル１６Ａの正極端子とを結線し、加振コイル１６Ａの負極端子と加振コイル１６Ｄの負極端子とを結線する。
【００３９】
また、表層用インバータ２０のＷ相電流出力端子と加振コイル１６Ｂの負極端子とを結線し、加振コイル１６Ｂの正極端子と加振コイル１６Ｅの正極端子とを結線する。また、表層用インバータ２０のＶ相電流出力端子と加振コイル１６Ｃの正極端子とを結線し、加振コイル１６Ｃの負極端子と加振コイル１６Ｆの負極端子とを結線する。
【００４０】
そして、Ｕ相電流の末端である加振コイル１６Ｄの正極端子と、Ｗ相電流の末端である加振コイル１６Ｅの負極端子と、Ｖ相電流の末端である加振コイル１６Ｆの正極端子とを中性点として１点に集約するように結線する。
【００４１】
また、裏層用インバータ２２のＲ相電流出力端子と裏層コイル群１８の加振コイル１８Ａの正極端子とを結線し、加振コイル１８Ａの負極端子と加振コイル１８Ｄの負極端子とを結線する。
【００４２】
また、裏層用インバータ２２のＴ相電流出力端子と加振コイル１８Ｂの負極端子とを結線し、加振コイル１８Ｂの正極端子と加振コイル１８Ｅの正極端子とを結線する。また、裏層用インバータ２２のＳ相電流出力端子と加振コイル１８Ｃの正極端子とを結線し、加振コイル１８Ｃの負極端子と加振コイル１８Ｆの負極端子とを結線する。
【００４３】
そして、Ｒ相電流の末端である加振コイル１８Ｄの正極端子と、Ｔ相電流の末端である加振コイル１８Ｅの負極端子と、Ｓ相電流の末端である加振コイル１８Ｆの正極端子とを中性点として１点に集約するように結線する。
【００４４】
そして、図３（Ａ）に示すように、Ｕ相電流を０°の位相である交流電流とし、Ｖ相電流を１２０°の位相である交流電流とし、Ｗ相電流を２４０°の位相である交流電流とする。また、裏層用インバータ２２において、表層用インバータ２０が発生する三相電流に対する位相差を３０°に設定し、Ｒ相電流をＵ相電流から３０°位相をずらした３０°の位相である交流電流とし、Ｓ相電流をＶ相電流から３０°位相をずらした１５０°の位相である交流電流とし、Ｔ相電流をＷ相電流から３０°位相をずらした２７０°の位相である交流電流とする。
【００４５】
上記のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の三相電流及び３０°位相をずらしたＲ相、Ｓ相、Ｔ相の三相電流を加振コイル１６Ａ〜１６Ｆ、１８Ａ〜１８Ｆに供給し、また、加振コイル１６Ｂには、Ｗ相の電流が負極端子から供給され、加振コイル１６Ｄには、Ｕ相の電流が逆相端子から供給され、また、加振コイル１６Ｆには、Ｖ相の電流が負極端子から供給されるため、加振コイル１６Ｂ、１６Ｄ、１６Ｆには、Ｗ相、Ｕ相、Ｖ相の逆相の電流が供給される。
【００４６】
また、加振コイル１８Ｂには、Ｔ相の電流が負極端子から供給され、加振コイル１８Ｄには、Ｒ相の電流が逆相端子から供給され、また、加振コイル１８Ｆには、Ｓ相の電流が負極端子から供給されるため、加振コイル１８Ｂ、１８Ｄ、１８Ｆには、Ｔ相、Ｒ相、Ｓ相の逆相の電流が供給される。
【００４７】
従って、図４に示すように、表層コイル群１６の加振コイル１６Ａ〜１６Ｆの各々では、位相が０°、６０°、１２０°、１８０°、２４０°、３００°となり、裏層コイル群１８の加振コイル１８Ａ〜１８Ｆの各々では、位相が３０°、９０°、１５０°、２１０°、２７０°、３３０°となる。ここで、裏層コイル群１８の配置を表層コイル群１６に対して進行方向に３０°に相当する量（τ／６）だけ進め、同時に供給電流の位相を３０°進めているため、表層、裏層で基本波をそれぞれ同相で重ね合わせて増大させ、図１２（Ａ）に示すような基本波の磁界が発生する。
【００４８】
次に、基本波の１／２の波長である移動磁界（空間２次磁界）を発生させる場合について図５を用いて説明する。
【００４９】
まず、表層用インバータ２０のＵ相電流出力端子と表層コイル群１６の加振コイル１６Ａの正極端子とを結線し、加振コイル１６Ａの負極端子と加振コイル１６Ｄの正極端子とを結線する。
【００５０】
また、表層用インバータ２０のＶ相電流出力端子と加振コイル１６Ｂの正極端子とを結線し、加振コイル１６Ｂの負極端子と加振コイル１６Ｅの正極端子とを結線する。また、表層用インバータ２０のＷ相電流出力端子と加振コイル１６Ｃの正極端子とを結線し、加振コイル１６Ｃの負極端子と加振コイル１６Ｆの正極端子とを結線する。
【００５１】
そして、Ｕ相電流の末端である加振コイル１６Ｄの負極端子と、Ｖ相電流の末端である加振コイル１６Ｅの負極端子と、Ｗ相電流の末端である加振コイル１６Ｆの正極端子とを中性点として１点に集約するように結線する。
【００５２】
また、裏層用インバータ２２のＲ相電流出力端子と裏層コイル群１８の加振コイル１８Ａの正極端子とを結線し、加振コイル１８Ａの負極端子と加振コイル１８Ｄの正極端子とを結線する。
【００５３】
また、裏層用インバータ２２のＳ相電流出力端子と加振コイル１８Ｂの正極端子とを結線し、加振コイル１８Ｂの負極端子と加振コイル１８Ｅの正極端子とを結線し、裏層用インバータ２２のＴ相電流出力端子と加振コイル１８Ｃの正極端子とを結線し、加振コイル１８Ｃの負極端子と加振コイル１８Ｆの正極端子とを結線する。
【００５４】
そして、Ｒ相電流の末端である加振コイル１８Ｄの負極端子と、Ｓ相電流の末端である加振コイル１８Ｅの負極端子と、Ｔ相電流の末端である加振コイル１８Ｆの負極端子とを中性点として１点に集約するように結線する。
【００５５】
そして、図３（Ｂ）に示すように、Ｕ相電流を０°の位相、Ｖ相電流を１２０°の位相、Ｗ相電流を２４０°の位相である交流電流とする。また、裏層用インバータ２２において、表層用インバータ２０が発生する三相電流に対する位相差を６０°に変更し、Ｒ相電流をＵ相電流から６０°位相をずらした６０°の位相である交流電流とし、Ｓ相電流をＶ相電流から６０°位相をずらした１８０°の位相である交流電流とし、Ｔ相電流をＷ相電流から６０°位相をずらした３００°の位相である交流電流とする。なお、これらのＲ相電流、Ｓ相電流、及びＴ相電流は、それぞれＷ相の逆相電流、Ｕ相の逆相電流、Ｖ相の逆相電流として表層用インバータ２０から供給するようにしてもよい。
【００５６】
上記のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の三相電流及び６０°位相をずらしたＲ相、Ｓ相、Ｔ相の三相電流を加振コイル１６Ａ〜１６Ｆ、１８Ａ〜１８Ｆに供給し、図４に示すように、表層コイル群１６の加振コイル１６Ａ〜１６Ｆの各々では、位相が０°、１２０°、２４０°、０°、１２０°、２４０°となる。また、裏層コイル群１８の加振コイル１８Ａ〜１８Ｆの各々では、位相が６０°、１８０°、３００°、６０°、１８０°、３００°となる。ここで、裏層コイル群１８の配置を表層コイル群１６に対して進行方向に１／２波長の６０°に相当する量（τ／６）だけ進め、同時に供給電流の位相を６０°進めているため、表層、裏層で１／２波長の波をそれぞれ同相で重ね合わせ増大させ、図１２（Ｂ）に示すような基本波の１／２の波長の磁界を発生する。
【００５７】
次に、基本波の１／３の波長の移動磁界（空間３次磁界）を発生させる場合について図６を用いて説明する。表層用インバータ２０のＵ相電流出力端子と表層コイル群１６の加振コイル１６Ａの正極端子とを結線し、加振コイル１６Ａの負極端子と加振コイル１６Ｂの負極端子とを結線し、加振コイル１６Ｂの正極端子と加振コイル１６Ｃの正極端子とを結線し、加振コイル１６Ｃの負極端子と加振コイル１６Ｄの負極端子とを結線し、加振コイル１６Ｄの正極端子と加振コイル１６Ｅの正極端子とを結線し、加振コイル１６Ｅの負極端子と加振コイル１６Ｆの負極端子とを結線する。
【００５８】
そして、Ｕ相電流の末端である加振コイル１６Ｆの正極端子とＶ相電流出力端子とを結線する。
【００５９】
また、裏層用インバータ２２のＲ相電流出力端子と裏層コイル群１８の加振コイル１８Ａの正極端子とを結線し、加振コイル１８Ａの負極端子と加振コイル１８Ｂの負極端子とを結線し、加振コイル１８Ｂの正極端子と加振コイル１８Ｃの負極端子とを結線し、加振コイル１８Ｃの正極端子と加振コイル１８Ｃの正極端子とを結線し、加振コイル１８Ｃの負極端子と加振コイル１８Ｄの負極端子とを結線し、加振コイル１８Ｄの正極端子と加振コイル１８Ｅの正極端子とを結線し、加振コイル１８Ｅの負極端子と加振コイル１８Ｆの負極端子とを結線する。
【００６０】
そして、Ｒ相電流の末端である加振コイル１８Ｆの正極端子とＳ相電流出力端子とを結線する。
【００６１】
そして、図３（Ｃ）に示すように、Ｕ相電流を０°の位相である交流電流とし、裏層用インバータ２２において、表層用インバータ２０が発生する三相電流に対する位相差を９０°に変更し、Ｒ相電流をＵ相電流から９０°位相をずらした９０°の位相である交流電流とする。
【００６２】
上記のＵ相電流及び９０°位相をずらしたＲ相電流を加振コイル１６Ａ〜１６Ｆ、１８Ａ〜１８Ｆに供給し、また、加振コイル１６Ｂには、Ｕ相の電流が負極端子から供給され、加振コイル１６Ｄには、Ｕ相の電流が逆相端子から供給され、また、加振コイル１６Ｆには、Ｕ相の電流が負極端子から供給されるため、加振コイル１６Ｂ、１６Ｄ、１６Ｆには、Ｕ相の逆相の電流が供給される。
【００６３】
また、加振コイル１８Ｂには、Ｒ相の電流が負極端子から供給され、加振コイル１８Ｄには、Ｒ相の電流が逆相端子から供給され、また、加振コイル１８Ｆには、Ｒ相の電流が負極端子から供給されるため、加振コイル１８Ｂ、１８Ｄ、１８Ｆには、Ｒ相の逆相の電流が供給される。
【００６４】
従って、図４に示すように、表層コイル群１６の加振コイル１６Ａ〜１６Ｆの各々では、位相が０°、１８０°、０°、１８０°、０°、１８０°となる。また、裏層コイル群１８の加振コイル１８Ａ〜１８Ｆの各々では、位相が９０°、２７０°、９０°、２７０°、９０°、２７０°となる。ここで、裏層コイル群１８の配置を表層コイル群１６に対して進行方向に１／３波長の９０°に相当する量（τ／６）だけ進め、同時に供給電流の位相を９０°進めているため、表層、裏層で１／３波長の波をそれぞれ同相で重ね合わせて増大させ、図１２（Ｃ）に示すような基本波の１／３の波長の磁界が発生する。
【００６５】
次に、基本波の１／４波長の移動磁界（空間４次磁界）を発生させる場合について図７を用いて説明する。基本波の１／２波長の磁界を発生させる場合の結線方法において、Ｖ相電流出力端子とＷ相電流出力端子とを入れ替え、Ｓ相電流出力端子とＴ相電流出力端子とを入れ替えた場合に該当し、表層用インバータ２０のＵ相電流出力端子と加振コイル１６Ａの正極端子とを結線し、加振コイル１６Ａの負極端子と加振コイル１６Ｄの正極端子とを結線し、Ｗ相電流出力端子と加振コイル１６Ｂの正極端子とを結線し、加振コイル１６Ｂの負極端子と加振コイル１６Ｅの正極端子とを結線する。
【００６６】
また、表層用インバータ２０のＶ相電流出力端子と加振コイル１６Ｃの正極端子とを結線し、加振コイル１６Ｃの負極端子と加振コイル１６Ｆの正極端子とを結線する。
【００６７】
そして、Ｕ相電流の末端である加振コイル１６Ｄの負極端子と、Ｗ相電流の末端である加振コイル１６Ｅの負極端子と、Ｖ相電流の末端である加振コイル１６Ｆの正極端子とを中性点として１点に集約するように結線する。
【００６８】
また、裏層用インバータ２２のＲ相電流出力端子と裏層コイル群１８の加振コイル１８Ａの正極端子とを結線し、加振コイル１８Ａの負極端子と加振コイル１８Ｄの正極端子とを結線し、裏層用インバータ２２のＴ相電流出力端子と加振コイル１８Ｂの正極端子とを結線し、加振コイル１８Ｂの負極端子と加振コイル１８Ｅの正極端子とを結線する。
【００６９】
また、裏層用インバータ２２のＳ相電流出力端子と加振コイル１８Ｃの正極端子とを結線し、加振コイル１８Ｃの負極端子と加振コイル１８Ｆの正極端子とを結線する。
【００７０】
そして、Ｒ相電流の末端である加振コイル１８Ｄの負極端子と、Ｔ相電流の末端である加振コイル１８Ｅの負極端子と、Ｓ相電流の末端である加振コイル１８Ｆの負極端子とを中性点として１点に集約するように結線する。
【００７１】
そして、図３（Ｄ）に示すように、Ｕ相電流を０°の位相、Ｖ相電流を１２０°の位相、Ｗ相電流を２４０°の位相である交流電流とする。また、裏層用インバータ２２において、表層用インバータ２０が発生する三相電流に対する位相差を１２０°に変更し、Ｒ相電流をＵ相電流から１２０°位相をずらした１２０°の位相である交流電流とし、Ｓ相電流をＶ相電流から１２０°位相をずらした２４０°の位相である交流電流とし、Ｔ相電流をＷ相電流から１２０°位相をずらした０°の位相である交流電流とする。
【００７２】
なお、これらのＲ相電流、Ｓ相電流、及びＴ相電流として、表層用インバータ２０からそれぞれＶ相電流、Ｗ相電流、Ｕ相電流を供給するようにしてもよい。
【００７３】
上記のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の三相電流及び１２０°位相をずらしたＲ相、Ｓ相、Ｔ相の三相電流を加振コイル１６Ａ〜１６Ｆ、１８Ａ〜１８Ｆに供給し、図４に示すように、表層コイル群１６の加振コイル１６Ａ〜１６Ｆの各々では、位相が０°、２４０°、１２０°、０°、２４０°、１２０°となる。また、裏層コイル群１８の加振コイル１８Ａ〜１８Ｆの各々では、位相が１２０°、０°、２４０°、１２０°、０°、２４０°となる。ここで、裏層コイル群１８の配置を表層コイル群１６に対して進行方向に１／４波長の１２０°に相当する量（τ／６）だけ進め、同時に供給電流の位相を１２０°進めているため、表層、裏層で１／４波長の波をそれぞれ同相で重ね合わせて増大させ、図１２（Ｄ）に示すような基本波の１／４波長を有する磁界が発生する。
【００７４】
次に、基本波の１／５波長の移動磁界（空間５次磁界）を発生させる場合について図８を用いて説明する。基本波の磁界を発生させる場合の結線方法において、Ｖ相電流出力端子とＷ相電流出力端子とを入れ替え、Ｓ相電流出力端子とＴ相電流出力端子とを入れ替えた場合に該当し、表層用インバータ２０のＵ相電流出力端子と表層コイル群１６の加振コイル１６Ａの正極端子とを結線し、加振コイル１６Ａの負極端子と加振コイル１６Ｄの負極端子とを結線し、Ｖ相電流出力端子と加振コイル１６Ｂの負極端子とを結線し、加振コイル１６Ｂの正極端子と加振コイル１６Ｅの正極端子とを結線し、Ｗ相電流出力端子と加振コイル１６Ｃの正極端子とを結線し、加振コイル１６Ｃの負極端子と加振コイル１６Ｆの負極端子とを結線する。また、加振コイル１６Ｄの正極端子と、加振コイル１６Ｅの負極端子と、加振コイル１６Ｆの正極端子とを中性点として１点に集約するように結線する。
【００７５】
また、裏層用インバータ２２のＲ相電流出力端子と加振コイル１８Ａの正極端子とを結線し、加振コイル１８Ａの負極端子と加振コイル１８Ｄの負極端子とを結線し、Ｓ相電流出力端子と加振コイル１８Ｂの負極端子とを結線し、加振コイル１８Ｂの正極端子と加振コイル１８Ｅの正極端子とを結線し、Ｔ相電流出力端子と加振コイル１８Ｃの正極端子とを結線し、加振コイル１８Ｃの負極端子と加振コイル１８Ｆの負極端子とを結線する。また、加振コイル１８Ｄの正極端子と、加振コイル１８Ｅの負極端子と、加振コイル１８Ｆの正極端子とを中性点として１点に集約するように結線する。
【００７６】
そして、図３（Ｄ）に示すように、Ｕ相電流を０°の位相である交流電流とし、Ｖ相電流を１２０°の位相である交流電流とし、Ｗ相電流を２４０°の位相である交流電流とする。また、裏層用インバータ２２において、表層用インバータ２０が発生する三相電流に対する位相差を１５０°に変更し、Ｒ相電流をＵ相電流から１５０°位相をずらした１５０°の位相である交流電流とし、Ｓ相電流をＶ相電流から１５０°位相をずらした２７０°の位相である交流電流とし、Ｔ相電流をＷ相電流から１５０°位相をずらした３０°の位相である交流電流とする。
【００７７】
上記のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の三相電流及び１５０°位相をずらしたＲ相、Ｓ相、Ｔ相の三相電流を加振コイル１６Ａ〜１６Ｆ、１８Ａ〜１８Ｆに供給し、また、加振コイル１６Ｂには、Ｖ相の電流が負極端子から供給され、加振コイル１６Ｄには、Ｕ相の電流が逆相端子から供給され、また、加振コイル１６Ｆには、Ｗ相の電流が負極端子から供給されるため、加振コイル１６Ｂ、１６Ｄ、１６Ｆには、Ｖ相、Ｕ相、Ｗ相の逆相の電流が供給される。
【００７８】
また、加振コイル１８Ｂには、Ｓ相の電流が負極端子から供給され、加振コイル１８Ｄには、Ｒ相の電流が逆相端子から供給され、また、加振コイル１８Ｆには、Ｔ相の電流が負極端子から供給されるため、加振コイル１８Ｂ、１８Ｄ、１８Ｆには、Ｓ相、Ｒ相、Ｔ相の逆相の電流が供給される。
【００７９】
従って、図４に示すように、表層コイル群１６の加振コイル１６Ａ〜１６Ｆの各々では、位相が０°、３００°、２４０°、１８０°、１２０°、６０°となる。また、裏層コイル群１８の加振コイル１８Ａ〜１８Ｆの各々では、位相が１５０°、９０°、３０°、３３０°、２７０°、２１０°となる。ここで、裏層コイル群１８の配置を表層コイル群１６に対して進行方向に１／５波長の１５０°に相当する量だけ進め、同時に供給電流の位相を１５０°進めているため、表層、裏層で１／５波長の波をそれぞれ同相で重ね合わせて増大させ、図１２（Ｅ）に示すような基本波の１／５の波長を有する磁界が発生する。
【００８０】
次に、基本波の１／６の波長の交番磁界（空間６次磁界）を発生させる場合について図９を用いて説明する。表層用インバータ２０のＵ相電流出力端子と表層コイル群１６の加振コイル１６Ａの正極端子とを結線し、加振コイル１６Ａの負極端子と加振コイル１６Ｂの正極端子とを結線し、加振コイル１６Ｂの負極端子と加振コイル１６Ｃの正極端子とを結線し、加振コイル１６Ｃの負極端子と加振コイル１６Ｄの正極端子とを結線し、加振コイル１６Ｄの負極端子と加振コイル１６Ｅの正極端子とを結線し、加振コイル１６Ｅの負極端子と加振コイル１６Ｆの正極端子とを結線する。
【００８１】
そして、Ｕ相電流の末端である加振コイル１６Ｆの負極端子とＶ相電流出力端子とを結線する。
【００８２】
また、裏層用インバータ２２のＲ相電流出力端子と裏層コイル群１８の加振コイル１８Ａの正極端子とを結線し、加振コイル１８Ａの負極端子と加振コイル１８Ｂの正極端子とを結線し、加振コイル１８Ｂの負極端子と加振コイル１８Ｃの正極端子とを結線し、加振コイル１８Ｃの負極端子と加振コイル１８Ｃの正極端子とを結線し、加振コイル１８Ｃの負極端子と加振コイル１８Ｄの正極端子とを結線し、加振コイル１８Ｄの負極端子と加振コイル１８Ｅの正極端子とを結線し、加振コイル１８Ｅの負極端子と加振コイル１８Ｆの正極端子とを結線する。
【００８３】
そして、Ｒ相電流の末端である加振コイル１８Ｆの負極端子とＳ相電流出力端子とを結線する。
【００８４】
そして、図３（Ｆ）に示すように、Ｕ相電流を０°の位相である交流電流とし、また、裏層用インバータ２２において、表層用インバータ２０が発生する三相電流に対する位相差を１８０°に変更し、Ｒ相電流をＵ相電流から１８０°位相をずらした１８０°の位相である交流電流とする。なお、Ｒ相電流は、Ｕ相の逆相電流として表層用インバータ２０から供給するようにしてもよい。
【００８５】
上記のＵ相電流及び１８０°位相をずらしたＲ相電流を加振コイル１６Ａ〜１６Ｆ、１８Ａ〜１８Ｆに供給し、図４に示すように、表層コイル群１６の加振コイル１６Ａ〜１６Ｆの各々では、位相が０°となる。また、裏層コイル群１８の加振コイル１８Ａ〜１８Ｆの各々では、位相が１８０°となる。ここで、裏層コイル群１８の配置を表層コイル群１６に対して進行方向に１／６波長の１８０°に相当する量だけ進め、同時に供給電流の位相を１８０°進めているため、表層、裏層で１／６波長の波をそれぞれ同相で重ね合わせて増大させ、基本波の１／６の波長の磁界が発生する。
【００８６】
このように、加振コイル１６Ａ〜１６Ｆ、１８Ａ〜１８Ｆと表層用インバータ２０及び裏層用インバータ２２との結線状態を変更して、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相、Ｒ相、Ｓ相、及びＴ相の交流電流を供給すると共に、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の三相とＲ相、Ｓ相、及びＴ相の三相との位相差を変更して、異なる空間高調波を有する磁界を発生し、超電導コイル部１４の超電導コイル１４Ａ、１４Ｂを電磁加振する。
【００８７】
以上、説明したように第１の実施の形態に係る電磁加振システムによれば、表層コイル群のコイルの各々とＵ相、Ｖ相、Ｗ相の三相電流を発生する表層用インバータとの結線状態を変更し、裏層コイル群のコイルの各々とＵ相、Ｖ相、Ｗ相の三相電流に対する位相差を有するＲ相、Ｓ相、Ｔ相の三相電流を発生する裏層用インバータとの結線状態を変更することにより、表層コイル群のコイルと対応する裏層コイル群のコイルとに供給される電流の位相差を変更して、波長の異なる複数の磁界を発生させることができる。
【００８８】
また、裏層用インバータにおいて、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の三相電流に対する位相差を変更することにより、波長の異なる複数の磁界を更に発生させることができる。
【００８９】
また、表層コイル群と裏層コイル群とからなる１種類の集中巻コイルから、複数波長の移動磁界及び交番磁界を発生させることができる。
【００９０】
また、本実施の形態に係る磁界発生装置を超電導磁気浮上式鉄道の超電導磁石における磁気支持電磁加振装置に適用する場合、複数位相の合成電流を出力できるインバータを用いれば６０度ピッチ地上コイルの主たる高調波磁界（空間５次磁界）と１２０度ピッチ地上コイルの主たる高調波磁界（空間２次磁界）、地上コイル電流高調波により発生する高調波磁界（空間３次磁界など）、並びに基本波磁界を同時に発生し、実際の浮上走行を模擬した複合的な電磁加振が可能となる。
【００９１】
また、本実施の形態に係る磁界発生装置を電機子に適用する場合、供給電流の設定或いは結線の変更のみで極ピッチ及び極数を変更することができる。
【００９２】
なお、上記の実施の形態では、６つの加振コイルからなる表層コイル群及び裏層コイル群の各々に対して１つのインバータを設けた場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、図１０に示すように、コイル群を３つの加振コイルで構成し、１つのインバータが３つの加振コイルに対して三相電流を供給するようにしてもよい。また、超電導コイル部を複数配列し、３つの加振コイルからなるコイル群を複数配列してもよく、このときには、４つのインバータの各々は、１つおきのコイル群に三相電流を供給するように接続すればよい。
【００９３】
また、各波長の磁界を発生させるために、結線を変更する場合を例に説明したが、基本波の磁界を発生させる場合と１／５波長の磁界を発生させる場合とは、それぞれ結線は同一とし、表層用インバータ及び裏層用インバータにおいて相順を入れ替え、並びに表層用インバータと裏層用インバータとの位相差の変更により実現するようにしてもよい。なお、相順入れ替えは、表層用インバータ及び裏層用インバータの反転運転で実現することができる。また、１／２波長の磁界を発生させる場合と１／４波長の磁界を発生させる場合とにおいても、同一結線で、相順入れ替えすることにより実現することができる。
【００９４】
次に、第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同一構成となっている部分については、同一符号を付して説明を省略する。
【００９５】
第２の実施の形態では、三相電流を発生するインバータと三相電流の逆相の電流を発生するインバータとを別々に設けた点が第１の実施の形態と異なる。
【００９６】
図１１に示すように、第２の実施の形態に係る磁界発生装置１１２は、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の三相の交流電流を発生する表層用インバータ２０と、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の逆相である−Ｕ相、−Ｖ相、及び−Ｗ相の三相の交流電流を発生する表層用逆相インバータ１２０と、表層用インバータ２０が発生する三相の交流電流に対して位相差を有するＲ相、Ｓ相、及びＴ相の三相の交流電流を発生する裏層用インバータ２２と、Ｒ相、Ｓ相、及びＴ相の逆相である−Ｒ相、−Ｓ相、及び−Ｔ相の三相の交流電流を発生する裏層用逆相インバータ１２２とを備えている。
【００９７】
基本波を有する磁界を発生させる場合には、表層用インバータ２０のＵ相電流出力端子と表層コイル群１６の加振コイル１６Ａの正極端子とを結線し、Ｗ相電流出力端子と加振コイル１６Ｅの正極端子とを結線し、Ｖ相電流出力端子と加振コイル１６Ｃの正極端子とを結線する。
【００９８】
そして、Ｕ相電流の末端である加振コイル１６Ａの負極端子と、Ｗ相電流の末端である加振コイル１６Ｅの負極端子と、Ｖ相電流の末端である加振コイル１６Ｃの負極端子とを中性点として１点に集約するように結線する。
【００９９】
また、表層用逆相インバータ１２０の−Ｕ相電流出力端子と加振コイル１６Ｄの正極端子とを結線し、−Ｗ相電流出力端子と加振コイル１６Ｂの正極端子とを結線し、−Ｖ相電流出力端子と加振コイル１６Ｆの正極端子とを結線する。
【０１００】
そして、−Ｕ相電流の末端である加振コイル１６Ｄの負極端子と、−Ｗ相電流の末端である加振コイル１６Ｂの負極端子と、−Ｖ相電流の末端である加振コイル１６Ｆの負極端子とを中性点として１点に集約するように結線する。
【０１０１】
また、裏層用インバータ２２のＲ相電流出力端子と裏層コイル群１８の加振コイル１８Ａの正極端子とを結線し、Ｔ相電流出力端子と加振コイル１８Ｅの正極端子とを結線し、Ｓ相電流出力端子と加振コイル１８Ｃの正極端子とを結線する。
【０１０２】
そして、Ｒ相電流の末端である加振コイル１８Ａの負極端子と、Ｔ相電流の末端である加振コイル１８Ｅの負極端子と、Ｓ相電流の末端である加振コイル１８Ｃの負極端子とを中性点として１点に集約するように結線する。
【０１０３】
また、裏層用逆相インバータ１２２の−Ｒ相電流出力端子と加振コイル１８Ｄの正極端子とを結線し、−Ｔ相電流出力端子と加振コイル１８Ｂの正極端子とを結線し、−Ｓ相電流出力端子と加振コイル１８Ｆの正極端子とを結線する。
【０１０４】
そして、−Ｒ相電流の末端である加振コイル１８Ｄの負極端子と、−Ｔ相電流の末端である加振コイル１８Ｂの負極端子と、−Ｓ相電流の末端である加振コイル１８Ｆの負極端子とを中性点として１点に集約するように結線する。
【０１０５】
そして、Ｕ相電流を０°の位相である交流電流とし、Ｖ相電流を１２０°の位相である交流電流とし、Ｗ相電流を２４０°の位相である交流電流とし、−Ｕ相電流を１８０°の位相である交流電流とし、−Ｖ相電流を３００°の位相である交流電流とし、−Ｗ相電流を６０°の位相である交流電流とする。また、裏層用インバータ２２において、表層用インバータ２０が発生する三相電流に対する位相差を３０°に設定し、Ｒ相電流をＵ相電流から３０°位相をずらした３０°の位相である交流電流とし、Ｓ相電流をＶ相電流から３０°位相をずらした１５０°の位相である交流電流とし、Ｔ相電流をＷ相電流から３０°位相をずらした２７０°の位相である交流電流とし、−Ｒ相電流を２１０°の位相である交流電流とし、−Ｓ相電流を３３０°の位相である交流電流とし、−Ｔ相電流を９０°の位相である交流電流とする。これらの電流を上述した図１１に示したように加振コイル１６Ａ〜１６Ｆ、１８Ａ〜１８Ｆに供給すると、表層コイル群１６の加振コイル１６Ａ〜１６Ｆの各々では、位相が０°、６０°、１２０°、１８０°、２４０°、３００°となり裏層コイル群１８の加振コイル１８Ａ〜１８Ｆの各々では、位相が３０°、９０°、１５０°、２１０°、２７０°、３３０°となり、基本波の磁界が発生する。
【０１０６】
なお、１／２波長、１／３波長、１／４波長、１／５波長、１／６波長についても、上述したように、表層用インバータ２０及び表層用逆相インバータ１２０と加振コイル１６Ａ〜１６Ｆの各々の正極端子との結線状態を変更し、裏層用インバータ２２及び裏層用逆相インバータ１２２と加振コイル１８Ａ〜１８Ｆの各々の正極端子との結線状態を変更すると共に、裏層用インバータ２２において、表層用インバータ２０が発生する三相電流に対する位相差を変更することにより、各波長を有する磁界を発生させることができる。
【０１０７】
以上説明したように、第２の実施の形態に係る電磁加振システムによれば、表層コイル群のコイルの各々とＵ相、Ｖ相、Ｗ相の三相電流を発生する表層用インバータ及びこの逆相である−Ｕ相、−Ｖ相、−Ｗ相の三相電流を発生する表層用逆相インバータとの結線状態を変更し、裏層コイル群のコイルの各々とＵ相、Ｖ相、Ｗ相の三相電流に対する位相差を有するＲ相、Ｓ相、Ｔ相の三相電流を発生する裏層用インバータ及びこの三相電流の逆相である−Ｒ相、−Ｓ相、−Ｔ相の三相電流を発生する裏層用逆相インバータとの結線状態を変更することにより、表層コイル群のコイルと対応する裏層コイル群のコイルとに供給される電流の位相差を変更して、複数の波長の磁界を発生させることができる。
【０１０８】
また、裏層用インバータにおいて、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の三相電流に対する位相差を変更することにより、波長の異なる複数の磁界を更に発生させることができる。
【０１０９】
次に、第３の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同一構成となっている部分については、同一符号を付して説明を省略する。
【０１１０】
第３の実施の形態では、結線の状態を変更するのではなく、インバータと加振コイルとの結線状態を固定し、インバータから供給する電流の位相のみを変更して、複数波長の磁界を発生させる点が第１の実施の形態と異なる。
【０１１１】
第３の実施の形態に係る磁界発生装置では、表層用インバータと裏層用インバータとを備えており、表層用インバータには、６つの電流出力端子が設けられ、電流出力端子の各々は、表層コイル群１６の加振コイル１６Ａ〜１６Ｆの各々の正極端子に接続されている。また、裏層用インバータにも、表層用インバータと同様に６つの電流出力端子が設けられ、電子出力端子の各々は、裏層コイル群１８の加振コイル１８Ａ〜１８Ｆの各々の正極端子に接続されている。
【０１１２】
表層用インバータは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の三相電流及びこの三相の逆相である−Ｕ相、−Ｖ相、−Ｗ相の三相電流を発生することが可能であり、０°、１２０°、２４０°、６０°、１８０°、及び３００°の何れかの位相の交流電流が、表層用インバータの電流出力端子から加振コイル１６Ａ〜１６Ｆの各々の正極端子に供給されるようになっている。
【０１１３】
また、裏層用インバータは、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の三相電流及びこの三相の逆相である−Ｒ相、−Ｓ相、−Ｔ相の三相電流を発生することが可能であり、３０°、１５０°、２７０°、９０°、２１０°、及び３３０°の何れかの位相の交流電流が、裏層用インバータの電流出力端子から加振コイル１８Ａ〜１８Ｆの各々の正極端子に供給されるようになっている。
【０１１４】
基本波、１／２波長、１／３波長、１／４波長、１／５波長、及び１／６波長の何れかを有する磁界を発生させる場合には、上述した図４が示す位相の電流を加振コイル１６Ａ〜１６Ｆ、１８Ａ〜１８Ｆの各々に供給するために、表層用インバータが供給する電流の相順を入れ替えると共に、裏層用インバータが供給する電流の相順を入れ替えて、三相電流及び三相電流に対して異なる位相差を有する三相電流を各々供給することにより、複数の波長を有する磁界を発生させる。
【０１１５】
以上説明したように、第３の実施の形態に係る磁界発生装置によれば、表層コイル群のコイルの各々に対して表層用インバータによって供給するＵ相、Ｖ相、Ｗ相の三相電流及びこの三相電流の逆相である−Ｕ相、−Ｖ相、−Ｗ相の三相電流の相順を入れ替えて、供給する電流の位相の組み合わせを変更し、裏層コイル群のコイルの各々に対して裏層用インバータによって供給するＵ相、Ｖ相、Ｗ相の三相電流に対する位相差を有するＲ相、Ｓ相、Ｔ相の三相電流及びこの三相電流の逆相である−Ｒ相、−Ｓ相、−Ｔ相の三相電流の相順を入れ替えて、供給する電流の位相の組み合わせを変更することにより、表層コイル群のコイルと対応する裏層コイル群のコイルとに供給される電流の位相差を変更して、複数の波長の磁界を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電磁加振システムの構成を示す概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る電磁加振装置において基本波の磁界を発生させるときの結線方法を示す回路図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る電磁加振装置によって異なる複数波長の磁界を発生させるときに設定されるＵ相、Ｖ相、Ｗ相、Ｒ相、Ｓ相、及びＴ相の位相を示すグラフである。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る電磁加振装置において各加振コイルに供給する電流の位相の一覧を示す表である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る電磁加振装置において１／２波長の磁界を発生させるときの結線方法を示す回路図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る電磁加振装置において１／３波長の磁界を発生させるときの結線方法を示す回路図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る電磁加振装置において１／４波長の磁界を発生させるときの結線方法を示す回路図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る電磁加振装置において１／５波長の磁界を発生させるときの結線方法を示す回路図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る電磁加振装置において１／６波長の磁界を発生させるときの結線方法を示す回路図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係る電磁加振システムの他の構成を示す概略図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る電磁加振装置において基本波の磁界を発生させるときの結線方法を示す回路図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態に係る電磁加振装置によって発生する複数波長の磁界の様子を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１１７】
１０  電磁加振システム
１２、１１２  磁界発生装置
１４  超電導コイル部
１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆ  加振コイル
１６  表層コイル群
１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄ、１８Ｅ、１８Ｆ  加振コイル
１８  裏層コイル群
２０  表層用インバータ
２２  裏層用インバータ
１２０  表層用逆相インバータ
１２２  裏層用逆相インバータ
【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】
2007166756.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2007166756.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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