国立大学法人 東京工業大学

講義の概要とねらい

　本講義では，モータや電磁石など広く応用されている電磁力を活用したアクチュエータについて，各機器の基礎原理と基本的な動作特性を習得する。本講義では，各種アクチュエータの応用と役割，直流モータの構造と原理，リアクトルの基礎，電磁石，変圧器，誘導モータ，同期モータ，永久磁石同期モータ，ブラシレスDCモータおよびステップモータについて講述する。
　現在，多くの機械は従来の回転機（モータ）やリニアモータ，電磁石等の電磁力を活用した機器（アクチュエータ）で駆動されている。電気自動車や電気鉄道などの主な動力源として使われる場合だけでなく，コピー機やプリンターの紙送りのような補助的な可動部分を動かしている場合もある。したがって，現在の電磁アクチュエータは，歯車やカムなどの機構部品と同じように広く用いられており，電磁アクチュエータそのものを開発・制御する場合だけでなく，機械の一部に応用する場合でも，その原理や特性を知っておく必要がある。このような観点から，本講義は，電気系以外の学生であっても，必要となる機器や制御方法を選択できる様になることを目的としている。

到達目標

本講義を履修することによって次の能力を修得する。
1) 基本的な電磁アクチュエータの構造，動作原理，基本特性を説明できる。
2) 基本的な電磁アクチュエータの基本的な動作特性を計算できる。
3) 基本的な電磁アクチュエータの使用方法と制御方法を説明できる。
4) 基本的な電磁アクチュエータの基本的な制御特性を計算できる。
5) 駆動対象となる機械の特性・要求に合わせて，適切な機器を選択できる。

キーワード

電磁力，磁気エネルギー，制御特性，直流モータ，誘導モータ，同期モータ，電磁石，ステップモータ，変圧器，リアクトル

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

授業の進め方

毎回の授業では，まず基本的な原理や制御法，解析手法などを説明し，講義内容に関する議論と発表を行う。

授業計画・課題

授業時間外学修（予習・復習等）

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

講義資料はOCW/iにて配布する。

参考書、講義資料等

宮入庄太 「最新電気機器学」 （大学講義） 丸善 ISBN-9784621080894
金東海 「現代電気機器理論」 ISBN-9784886862808

成績評価の基準及び方法

各回の講義内レポート (70%），最終レポート（30%）による。

関連する科目

• SCE.E201 ： 電気回路基礎
• SCE.C202 ： フィードバック制御
• LAS.P103 ： 電磁気学基礎１

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

工学院電気電子系の学生および電気機器工学の単位を既に取得した者は履修できない。
物理学の電磁気学，電気回路基礎，フィードバック制御などの講義を履修していることが望ましい。