21世紀初頭より磁気浮上,磁気支持システムが実用化しつつある.JR山梨リニア実験線,名古屋のリニモ,上海のマグレブなどの磁気浮上列車が走行しつつある.一方,半導体製造プロセスではベアリングレスモータポンプによる超純水移送,磁気軸受を伴ったターボ分子ポンプなどが実現している.
本講義では超伝導磁気浮上,高温超伝導,磁気浮上列車などの磁気浮上系と,磁気軸受,ベアリングレスモータなどの磁気支持系について学ぶ.
超伝導,高温超伝導,永久磁石,電磁石などの材料,磁気回路について学ぶ.
超電導磁石を用いた誘導反発磁気浮上方式,高温超伝導を用いた磁気浮上方式,反発型永久磁石磁気浮上方式,吸引型電磁石磁気浮上方式などの構成,原理を理解する.さらに,マグレブ等の列車,磁気軸受,ベアリングレスモータなどの原理,構成,特長を理解する.
01. 概要
この講義の教育内容,目標,成績評価方法・基準を説明
講義担当のオフィスアワーを説明
磁気浮上の歴史と各種方式について学ぶ
02. 電磁石吸引制御方式
電磁石式、永久磁石併用型、永久磁石反発型
03. 超伝導誘導反発磁気浮上方式
超電導コイルとコイル軌道方式の構成と原理
04. 超伝導誘導反発磁気浮上方式
超電導コイル軌道敷の案内力発生原理、シート軌道方式
05. 高温超伝導方式
高温超電導バルクの構成,マイスナー浮上,ピン止め浮上の原理
06. 磁気浮上の応用例
リニモ,トランスラピッド,超伝導磁気浮上,スライダ,天秤,真空,薄板,制振,リニアモータ,常伝導反発方式,
搬送システム
07. 中間試験1
08. 磁気回路の解析と磁気吸引力
磁気等価回路と電磁吸引力
09. 永久磁石と磁気吸引力
永久磁石の磁気回路解析
10. 磁気軸受
径方向磁気軸受の構成、解析、原理、線形化、不平衡吸引力、ブロック線図
11. 中間試験2
12. コントローラとフィードバック
磁気支持系の不安定性と、フィードバックコントローラの原理、設計
13. コントローラのパラメータ
磁気支持系のコントローラのパラメータと応答
14. 外乱応答
各種外乱とその応答、抑制方法
15. ベアリングレスモータ,磁気軸受の応用
能動制御軸数と各種応用
期末試験
参考書:電気学会磁気浮上応用技術調査専門委員会編「磁気浮上と磁気軸受」コロナ社
Akira Chiba, Tadashi Fukao, Osamu Ichikawa, Masahide Oshima, Masatsugu Takemoto and David G. Dorrell,
"Magnetic Bearings and Bearingless Drives", Newnes Elsevier, ISBN 0 7506 5727 8, 2005
電気機器学,パワーエレクトロニクス
中間試験2回,期末試験1回,配分は1/3ずつ.
21世紀に実用化が進むと思われる磁気浮上,磁気支持の基礎を習得する.
予約制 email:chiba@ee.titech.ac.jp まで