電気機器学基礎 講義スケジュール6/2改訂版

これまでの進捗状況を反映し、当初予定を下記のとおり、微修正します。
6/2の講義予定の記述漏れがあったので訂正します。

----本学期の講義予定(6/2 修正版)----
電気系事務室のアナウンスによれば

　　4/3-7/17が講義期間、
　　7/18-31が期末テストの期間

とされています。

回数 日 曜日 テーマ 内容

1) 2007/04/07 月 はじめに
電気-機械エネルギー変換、電気機器の種類と歴史、エレクトロニクスとパワー、電気機械エネルギー変換技術の社会的役割とその重要性

2) 2007/04/14 月
電気機器学の学問としての位置づけ、電気機械の種類、（回転系を中心とした）古典力学と電磁気の復習、思考の手抜きの技術としての電気回路、フェーザ表示

3) 2007/04/21 月　多相交流と進行磁界
多相交流、三相巻線と進行磁界、回転磁界の数学的表現方法、力とトルク、その物理的意味

4) 2007/04/28 月 誘導電動機I
誘導機の原理と特長、誘導機の構成、変圧器と誘導電動機

5) 2007/05/12 月 誘導電動機II
誘導電動機の原理と特性表現法（＝Ｔ型、π型等価回路）、モデル同定のための測定法、円線図を用いた特性の表現

6) 2007/05/19 月 誘導電動機III
誘導機の種類とエネルギーの流れ、誘導機の可変速制御、空間高潮波とゲルゲス現象などの諸注意

7) 2007/05/26 月 同期機I
同期発電機の原理、構造と機能上の分類

8) 2007/06/02 月 同期機II
同期機の構成要素、電機子巻線、空間高調波の低減法と巻線係数、電機子反作用

9) 2007/06/09 月 同期機III
特性のモデリングと測定法、
発電機の並行運転と電力系統、
トルクの発生原理、同期電動機の種類とその特長、
v特性と同期調相機、永久磁石同期電動機とサーボ制御
同期機の原理と直流機の関係

10) 2007/06/16 月 直流機
直流電動機と発電機、直流機の種類と特性の比較

11) 2007/06/23 月 座標変換
エネルギー流れの理解、過渡現象の理解、制御と電気機器の一般理論？

12) 2007/06/30 月 パワーエレクトロニクス入門I
パワー素子、信号処理とパワーのエレクトロニクスの相違、DC/DC, AC/DC, AC/AC, DC/AC変換, 自己能力を持たない素子と転流回路、高調波問題と解析法

13) 2007/07/07 月 パワーエレクトロニクス入門II
自己消弧能力を持つ素子とPWM, ACモータのインバータによる可変速駆動, サーボモータ

14) 2007/07/14 月 （基本的には予備日）
電気駆動制御
制御工学との関係：定常現象と過渡現象、産業応用の話題（電機駆動とモーション制御）、
機器設計に伴う諸問題==>電磁界数値解析、

15) 15) 2007/07/28 10:15-11:45 月 期末テスト
１限の制御工学第一＠２４１号室の期末テストに引き続き245室にて「電気機器学基礎」の期末テストを行います。（月曜日の講義は大変ですね!）

3年生夏学期講義「電気機器学基礎」第7回 080526 を終えて

本日は同期機の基礎を扱いました。しかし、等価回路やフェーザ図など、定量的議論ができるところまでは講義を進められなかったので、昨日掲げた問題は次回以降に持ち越して、下記の問題に書き換えます。

（実は、「前倒しで仮掲載」との注意書きをつけていたにも関わらず、本日提出のレポートの中で、間違えて、本日提出予定の課題ではなく巻線係数や円筒形同期機の等価回路のレポートを出した人もいます。講義で解説しようがしまいが、自分で本を調べて作業をすれば関係ないということですね。笑）==> 本日間違えて提出した人、誘導機円線図について十分な調査をせずに不本意なレポートを出さざるをえなかった人（五月祭の翌日だから仕方がない？）は、来週改めて出し直してください。（提出が1週間遅れることのペナルティは課しませんのでご安心を。きちんと自分で勉強してタイムリーに必要な知識を身につけることがなによりも大切です！）


------第7回目の演習問題（5/26午後改訂）------
所属学科／学生証番号／氏名　

同期機基礎 演習問題：

[1] 同期機の特長を誘導機との比較の中で論じよ。
[2] 同期機を機能上の観点から分類し、近年の応用上の傾向について簡単に説明せよ。

総合科目 人間・環境一般 「足からロケットまで---走る／飛ぶ／探る科学入門 」の講義資料の電子ファイル公開について

対応が遅くなってすみませんが、これまで行われた講義の資料を、ご担当の先生方から入手することができましたので、その情報を以下から入手できるようにしておきます。

　　　6/9以前の講義資料を入手するためのリンク先はこちら

著作権などの問題のある資料については講義聴講者だけのために、講義の最初にお知らせをしたPWを付してあります。（忘れた人は、古関にお問い合わせくださればお答えしますが、基本的に○○コ○ドと同じです。）

----6/9追記分-----
6/6の古関担当分「環境と電機駆動」のスライドを追加しました。（6/9）
このあと、2回分は宇宙関係の話題が続きます。

----6/16追記分-----
6/13の橋本教授の宇宙研のプロジェクトに関するスライドファイルをいただきました。こちら（右クリックで保存）をご覧ください。講義でご説明したPWをつけてあります。（あるいは上記のヒントを参照。）

ご要望にしたがい、レポート課題を6/23くらいには、このブログで具体的にお示ししたいと考えております。＝＝＞本件6/23に措置しましたので、6/23 のページをご覧ください。「足からロケットまで」のラベルで簡単に検索できます。

----6/23追記分----
6/20の久保田准教授の宇宙探査ロボティクスのスライドファイルはこちらでは公開しない予定です。特段の御要請があれば古関までご連絡ください。

3年生夏学期講義「電気機器学基礎」第6回 080519 を終えて

講義の最初に勘定を間違えたようです。今回はすでに第6回目の講義でしたね。
この回で誘導機に関する説明は単相小型のタイプも含め終了し、同期機の説明に入りました。

レポートの返却はないのかとのご質問がありましたが、TAなどがついておらず、丁寧に1枚1枚のレポートの添削をする余裕がありませんので、残念ながらレポートは成績は評価用にのみ使わせていただきます。しかし、個別の質問や確認の要請があれば、古関にメールあるいは直接積極的にコンタクトしていただければできる限り応じたいと考えています。

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次回は、同期機の本格的説明にはいりますので、今回の週レポートでは、誘導機の円線図概要について自分で復習をしていただくとともに、交流機の基礎となる、三相電流と回転次回の関係について自分で作業をし、まとめていただきたいと思います。

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誘導電動機の円線図については、指定教科書には記述がありませんが、多くの伝統的電気機器学関係、および機器設計法のテキストには詳細な記述があります。もちろん電気工学ハンドブックなども参考になると思います。
（版が古いものの方が記述が詳しいです。）

琉球大学の実験に関するテキスト
=> http://www.vector.co.jp/soft/dl/win95/prog/se327646.html

どなたか(Masha氏？)の資格試験に関する資料を掲載したブログ
=> http://masha1977.blogspot.com/2007/05/blog-post_07.html

などに参考になる説明がありました。

円線図を描いて、実務的計算を行うためのフリーソフトも公開されているようです。
=> http://www.vector.co.jp/soft/dl/win95/prog/se327646.html

（リンクをはる許可をページ作成者に得ていないので。リンク情報をテキストで掲載します。）また、Scilabを用いた円線図の描画の仕方については前期実験の誘導電動機のところにソースプログラム例も含む形で詳述してあります。
（ただし、一部グラフ文字列の細かな様式指定部分について、Scilabの現バージョンでは微小修正をする必要がある旨の報告を実験履修者の1名からいただいております。）

------第6回目の演習問題------
所属学科／学生証番号／氏名　

誘導電動機(3)および交流機械の基礎（同期機入門） 演習問題：

[1] 本ブログ2008/04はじめの本講義最初のアナウンスに記載のある参考書や講義ノート、web上の記載などを参照し、誘導機の円線図について調べ、s=0, s=1, およびs=∞の点が図上のどこにくるかに注意して、簡単な例を示し、その意味、動作状態の分類などを説明せよ。

[2] 本ブログ2007/04/16の記載や教科書p106-107を参照し、3相巻線に電流を流し回転磁界を形成する原理を説明せよ。

3年生夏学期講義「電気機器学基礎」第5回 080512 を終えて

本日の講義では、前回に引き続き３号館地下で行う実験を意識し、等価回路の定数を決めるための基本的測定法とその注意点、テブナン定理を応用した等価回路から各種特性曲線を算出する方法など、現場で生きる知識をお伝えするよう努めました。

（さらに、できるだけ午後の実験現場でも、実験を始めねばならない学生さんに必要な補足説明をしております。）

次回5/19は、誘導機の円線図、単相誘導機などを説明した後、同期機の説明に入りたいと思います。

情報の公開が遅くなりましてすみませんが、次回の講義で以下の復習用レポートをいつもと同じくご提出ください。

------第5回目の演習問題------
所属学科／学生証番号／氏名　

誘導電動機(2)
演習問題：
[1] 誘導電動機の（単相）等価回路を示し、その定数を基本的測定によって定める方法を説明せよ。

3年生夏学期講義「電気機器学基礎」第4回 080428 を終えて

本日の講義では、午後の実験を意識して、当初予定していた三相交流の基礎などを思いきって飛ばして、誘導電動機の構造や特徴と、等価回路について説明をしました。しかし、測定法など現場生きる知識をしっかりとお伝えするには至りませんでした。そこで、午後の実験現場で、実験を始めねばならない学生さんに必要な補足説明をしました。

次回5/12は、その内容も含めて、基礎的な測定の考え方と主要特性の算出方法を中心にお話をしたいと思います。

次回の講義で以下の復習用レポートをいつもと同じくご提出ください。

------第4回目の演習問題------
所属学科／学生証番号／氏名　
[1] 誘導電動機の等価回路を示し、各部の抵抗、インダクタンスなどが何を示しているかを説明せよ。特に、スリップsの意味と、二次抵抗部のモデル表現　r_2/sについて、この表記法とエネルギーの流れとの関係を説明せよ。
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3年生夏学期講義「電気機器学基礎」第3回 080421 を終えて

本日から本論に入りましたが、やや進行に遅れを生じました。来週は、ホモポーラマシンを例に、電磁誘導現象について簡単に考察したのち、三相交流と回転磁界、誘導機の特性について話を進めたいと思います。

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4/２8 第四回目提出用のレポート課題
学生証番号: 　　　　　　　　　　　　　　氏　名:

(個別のコメントなどのためにe-mail情報も差し支えなければ教えてください。)

[問1] 複素数を用いて正弦波的な物理量の振る舞いを表現するガウスの表示について説明をし、その応用であるフェーザ表示が交流の電気機械の特性表現に便利である理由を説明せよ。（参照：教科書pp.51-55, pp.66-69, p76 図3-15など）

[問2] 質点の力学（一次元の運動方程式）と1軸まわりの剛体の回転に関する運動方程式を並べて示し、その2つの式における力とトルクの対応関係を示せ。また、トルクの単位は何か?

以上、A4の紙一枚以内にまとめて次回4/21の講義時にご提出ください。

４/18 駒場講義「足からロケットまで」第1回目を終えて

雨の金曜日午後遅い時間であったにもかかわらず、熱心な御聴講ございました。また、昨年の配布物に手を加えて準備をし、作業結果の点検が完全でなかったために、配布プリントは講義名などに不備がありましたこと、誠に申し訳ありませんでした。このブログ上の記述が正しく、日程の修正も含め、次回の堀教授の電気自動車の講義の際に、プリントを配布し直していただくようお願いをしています。

1年生の皆さんは、講義の中で分からない言葉４や数式がでてきても、驚かず落ち込まず、それがあたり舞えて思って安心して講義にご参加ください。必要なことは、どうか、遠慮せずに教員にインタラプトをかけて質問するのが良いと思います。

電気機器学基礎 第二回講義 080414 を終えて

本日の講義では、不十分な内容ながら第1回の続きとして

(1) 電気機器の種類と歴史
(2) エレクトロニクスとパワー
(3) 電気機械エネルギー変換技術の社会的役割とその重要性
(4) 電気機器学の学問としての位置づけ、電気機械の種類
（回転系を中心とした）古典力学と電磁気の復習
(5) 思考の手抜きの技術としての電気回路

について、スライドも援用してお話をしました。スライドのコピーは後日PWつきでご覧いただけるようにするつもりです。

来週第3回目に

------第2回目の演習問題------
所属学科／学生証番号／氏名　
[1] 電気機械の運動、電気<-->機械エネルギー変換に関わる物理の体系を基礎方程式を例示しながら説明し、方法論としての「電気機器学」が、これらの基礎的な物理の理論と比較して、現象を考える際のうまい手抜きになっていることを説明せよ。
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について、簡単なレポート（A4 1枚）を提出してください。本日、第1回目のレポートを出しそびれた人は来週、それも合わせてお持ちください。

本日の積み残しとなった

(5) 思考の手抜きの技術としての電気回路
(6) フェーザ表示

についてはまた来週、続いて講義を進めていきたいと思いますので、これからもよろしくお願いします。

昨今便利に思っているPCをめぐる環境について

　このブログはGoogleの提供するサービスを利用したものですが、最近多くの文書をGoogle docsやZohoを利用して作成、管理しています。まだ、多くの人はこれに慣れていないし、企業の方は、会社内のネットワークのセキュリティ設定の問題などでアクセスができない場合もありますが、国際規格の審議などに、オンラインで直接複数の関係者が最新版にアクセスしながら共同作業できる環境は、幹事、事務局側のバージョン管理の手間が大幅に削減できるので良いと思っています。

　Lindowsがエッジ（ホリエモンがライブドアを買収する前に社長をしていた会社？）の商品として出されたころにはあまり現実的でなかった、メールの文書を含め「重要文書が向こう側にある」という環境は、上記に加えてGmailなどを使うようになった今日、現実的に仕事で機能するようになっています。そのLindowsもいまはFreespireとして、数多あるフリーで入手可能なLniux-デスクトップOSの一つとして位置付けられるようになったようです。

　3年前はとてもまともに使い物になるとは言えなかったLinuxマシンで仕事をするということも、ネット接続とFirefoxさえ使えれば、どこでも同じ使い勝手でできる、USBメモリなどのストレージデバイスが手元になくてもとりあえず大丈夫ということになって、現実味を帯びてきました。

　CDで起動するLinuxも、Knoppixが一番と思っていましたが、最近はUbuntuやMepisなどの、非常にユーザにとって使いやすい優れたデスクトップOSがごく普通にダウンロードして入手できます。Windows2000やXPの動作が遅くて不自由が感じられるようになりつつある数年前から使っているノートPCで快適に動作するので、重宝しています。プリンタやUSBメモリなどの周辺装置との相性もずいぶんよくなって、mount umountのオプションを明示的に意識することなくデバイスの着脱もできるようになったのもありがたいと感じる今日この頃です。

　これら最近のLinuxは、それなりのマシンスペックを要求して重いため、古いマシンを復活させ、「ダマシダマシ使う」用途では困ると思っていたところ、Ecolinux、DSLなどの軽いOSが、Firefox最新版を載せた形で普通に簡単に入手、インストールでき、綺麗に動作するので本当に便利になったと思います。このFirefoxが初期状態では含まれていないものの、Puppy Linux というのが、これらの軽量Linux-OSの中では特に使い勝手がいいように思います。　

ScilabやOctaveを入れれば、ちょっと古くなった機械でも、実験データ処理や数値計算のための自分用マシンとして、とても有用なものになるでしょう。

電気機器基礎 第１回目080407を終わって

本日の講義、比較的多くの皆様に熱心に聞いていただきましてありがとうございました。その後、自動車の研究に興味を持つ学生さんが個人的に質問に来てくれたりして、ちょっと希望がもてる感じがしました。

成績評価は期末テストを行いますが、普段点の考慮を望まれる方が多いようですので、出席調査に代わるレポートの提出を、下記の通り次回以降考えたいと思います。今後もこのブログを毎週良く注意して見てください。

（最初の講義アナウンスのページの記述を一部改訂します。）

------------------------
4/14 第二回目提出用のレポート課題
学生証番号: 　　　　　　　　　　　　　　氏　名:

[問1] 電気機器の特徴がよく生かされている身の回りの製品を3つあげ、その中で電気機器の特長が具体的にどのように発揮されているか説明してください。

[問2] この講義への期待、要望事項があればお書きください。

以上、A4の紙一枚以内にまとめて次回4/14の講義開始時にご提出ください。

総合科目 人間・環境一般 「足からロケットまで---走る／飛ぶ／探る科学入門 」の講義スケジュール（4/20改訂）

総合科目 人間・環境一般　

「足からロケットまで---走る／飛ぶ／探る科学入門 」

平成20年5月23日（改訂）
取りまとめ：　情報理工学系研究科電子情報学専攻　工学部電気工学科　准教授　　古関隆章
(URL http://www.koseki.t.u-tokyo.ac.jp,
e-mail: takafumikoseki AT ieee.org)
Skype: takafumikoseki
場所：　駒場キャンパス　511教室 金曜日５限（16:20-17:50）
科目コード　11348

対応が遅くなってすみませんが、これまで行われた講義の資料を、ご担当の先生方から入手することができましたので、その情報を以下から入手できるようにしておきます。

　　　講義資料を入手するためのリンク先はこちら

著作権などの問題のある資料については講義聴講者だけのために、講義の最初にお知らせをしたPWを付してあります。

標記講義を、駒場キャンパスにて開講します。ものを動かすことに興味のある人は、目指す専門分野を問わず広くご参加くださりますよう願っております。初回の4/18の講義では、配布資料に講義名の誤記など不備のありましたことをお詫び申し上げます。
　また、一部の方には初回講義の最後に申し上げたとおり、大学の講義では細かく見ればわからないところがたくさん出てきますが、それはむしろ当たり前のことなのです。わからないことがあったことを、いちいち気にする必要はありません。大切と思われることを、必要に応じて自分で調べ、あるいは教員に積極的に質問して、わからぬことをわからぬままに放置せぬ努力をすることさえ忘れねば大丈夫です。

　人や物を効率良く運ぶことが、文明社会の成立に欠かせず、移動手段を提供する技術が、我々の生活の基本を支え、そして生活を楽しく豊かにするために大切です。実際、日常的な生活の中で、自動車や鉄道などの身近な交通は不可欠なものとなっていることを実感しているでしょう。人々は太古の昔から、速くて、快適で、便利な移動手段を求めてきました。近年は、これに加えて、安全性への意識も高まっており、環境への負担の少ない交通、高齢社会への移行に伴い「交通弱者でも移動の自由が奪われない」バリアフリーに対応した交通など、移動手段の「質」に対する要求もさらに高いものとなっています。このような様々な要求に応える「運ぶ」営みのために、電気や情報の技術が貢献できることは多く、交通における電気・電子・情報技術の役割はますます大きくなっています。
　本講義では、このような視点から、電気エネルギーおよび情報通信や計算機技術を積極的に用いて人や物を「うまく」運ぶ方法論を

　--電気自動車、ハイブリッド自動車
　--リニアモータ・磁気浮上超高速鉄道
　--電気鉄道など軌道系の交通システム
　--宇宙環境におけるロボットの移動技術
　--エネルギー問題から見た交通と、グローバル環境への影響

を例に、オムニバス形式で2-3時間程度ずつ解説をし、高校や教養学部で習う物理や数学の延長上にどのようにこれらの技術が構築されているかをできるだけわかりやすく具体的に解説するとともに、最新の研究動向を紹介します。

（この研究に興味を持つ受講者には希望により研究室の見学なども可能です。熱心な文系の学生も歓迎するが、基本的には高校の理系科目選択者程度の物理、数学の知識を前提とした講義内容とします。）



講義内容

4/18 古関　ガイダンスおよび力学、電磁気の基礎
4/25 堀　電気自動車の科学
5/2 　休講　
5/9　橋本　宇宙で使われる電気電子工学:
　　　宇宙で使われる物理、数学、電気電子工学について解説。 あわせて、宇宙研紹介。
5/16 呉（堀研）　パーソナル移動アシストを目指した電気駆動と制御技術
　　　　（パワーアシスト、二足歩行を例に）
5/30 （堀・）古関　生産研見学　16:20-...
6/06 古関　電気と電気駆動　（電気鉄道を例に）
6/13　惑星探査機は電気で動く: 例年の講義と同様。ただし、5/9の内容を少し差し引いたもの。
6/20　久保田　宇宙探査ロボティクス
6/27　大崎　超電導技術と輸送の科学
7/04 電気駆動と環境
7/09(水)　<---5/23の振替日： 磁気浮上　リニアドライブ(古関/大崎)
7/11 坂井　人工衛星をどうやって動かす？　　姿勢制御と超電導フォーメーションフライト


　講義の資料で電子ファイル配布の必要があるものは、この古関のHPからDL可能なようにします。ファイルにはPWをつけアクセス制限をかけることがあります。

Control and System Theory: Lecture for graduate students at EE-course / 大学院講義 制御システム論について

月曜日の3限に行われる上記の大学院講義は、堀洋一教授が主として取りまとめをしていますが、宇宙研の橋本・久保田・坂井先生とともに古関も3回分を担当しますので、その概要を以下にご紹介します。講義は英語で行います。

堀先生大学院講義「制御システム論」：　

Control and System Theory

Summer Semester Monday 14:45-16:25

夏学期　月曜4限　14:45-16:25

Documents prepared by KOSEKI can be downloaded here!

Fundamental part
(01) 4/14 Hori: State space representation I
(02) 4/21 Hori: State state representation II
(03) 5/12 Koseki: State feedback and optimal regulator of a linear system
(04) 5/19 Koseki: Linear state estimation
(05) 5/26 Hori: Disturbance observer and robust servo-control

Application-oriented part
(06) 6/2 Hori: Applied robust control for electric vehicles
(07) 6/9 Hashimoto: Control system dynamics in space application

(08) 6/16 Kubota: Robotic Control in Space

(09) 6/23 Sakai: Estimation in spacecraft control application
(10) 6/30 Oh: Human friendly motion control for power assist
(11) 7/7 Koseki: Multirate sampling digital observer

(12) 7/14 Occasional date

電気・電子工学科 学部3年生「電気機器学基礎」 (4/21改訂)

電気機器学基礎の講義は、月曜日の10:15-11:45@245号教室で行います。本年度は4/7開講になります。

昨年度の経験をフィードバックし、よりわかりやすい講義に努めますので、奮ってご参加ください。4/7の講義の際の、多くの皆様からのご要望により、出席調査がわりの簡単なレポート課題を出題しますので、毎週このブログを良く見てください。

----本学期の講義予定----
回数 日 曜日 テーマ 内容

1) 2008/04/07 月 はじめに
電気-機械エネルギー変換、電気機器の種類と歴史、エレクトロニクスとパワー、電気機械エネルギー変換技術の社会的役割とその重要性

2) 2008/04/14 月
電気機器学の学問としての位置づけ、電気機械の種類、（回転系を中心とした）古典力学と電磁気の復習、思考の手抜きの技術としての電気回路、フェーザ表示

3) 2008/04/21 月　多相交流と進行磁界
多相交流、三相巻線と進行磁界、回転磁界の数学的表現方法、力とトルク、その物理的意味

4) 2008/04/28 月 誘導電動機I
誘導機の原理と特長、誘導機の構成、変圧器と誘導電動機

5) 2008/05/12 月 誘導電動機II
誘導電動機の原理と特性表現法（＝Ｔ型、π型等価回路）、モデル同定のための測定法、円線図を用いた特性の表現

6) 2008/05/19 月 誘導電動機III
誘導機の種類とエネルギーの流れ、誘導機の可変速制御、空間高潮波とゲルゲス現象などの諸注意

7) 2008/05/26 月 同期発電機I
同期発電機の原理、構造と電力システム、特性のモデリングと測定法、発電機の並行運転と電力系統

8) 2008/06/09 月 同期電動機II
トルクの発生原理、同期電動機の種類とその特長、v特性と同期調相機、永久磁石同期電動機とサーボ制御
同期機の原理と直流機の関係

9) 2008/06/16 月 直流機
直流電動機と発電機、直流機の種類と特性の比較

10) 2008/06/23 月 座標変換
エネルギー流れの理解、過渡現象の理解、制御と電気機器の一般理論？

11) 2008/06/30 月 パワーエレクトロニクス入門I
パワー素子、信号処理とパワーのエレクトロニクスの相違、DC/DC, AC/DC, AC/AC, DC/AC変換, 自己能力を持たない素子と転流回路、高調波問題と解析法

12) 2008/07/07 月 パワーエレクトロニクス入門II
自己消弧能力を持つ素子とPWM, ACモータのインバータによる可変速駆動, サーボモータ

(7月の予定は別途事務に確認後修正します！)
13) 2008/07/14 月 ???
電気駆動制御
制御工学との関係：定常現象と過渡現象、産業応用の話題（電機駆動とモーション制御）、
機器設計に伴う諸問題==>電磁界数値解析、

14 ) 2008/07/21 月 期末テスト?

---本年度教科書指定---
「エレクトリックマシーン ＆ パワーエレクトロニクス」
エレクトリックマシーン＆パワーエレクトロニクス編集委員会　編／森北出版（定価 2800円）

---推薦参考書----
＜入門書として初学者に読みやすいもの＞

☆☆☆電気学会　多田隈他：「電気機器学基礎論」

藤田：「電気機器」　森北出版
（amazonでは５つ星がついています！）

＜一般的なもの＞
☆☆☆☆☆：（株）日立製作所総合教育センタ技術研修所編
「小形モータの技術」　オーム社
メーカのエンジニア養成を目的に書かれていますのでわかりやすく実用的です。電気自動車や有限要素法による特性計算の話題までカバーしますので、基礎的な知識を広く身につける意味でお薦めです！

電気学会　「電気機械工学」「電動機制御工学」

仁田他：　「大学課程　電気機器(1)」 オーム社
（これは昨年まで準教科書として用いていた書籍です。現在、名誉教授の仁田丹三先生が、数理工学社から出版予定の教科書を執筆準備されています。）


＜専門性の高いもの＞
本ブログでも詳しく紹介した電磁気と制御の応用を統一的に解説した優れた参考書
（必ずしも電気機器学の伝統的な構成にそって記述されているものではありません。）
☆☆☆：坂本哲三　著　「電気機器の電気力学と制御」　森北出版

英語で基礎的なことが良く書かれている本（これは古関が大学院生の時に輪講のために購入したものですが、現在では入手が困難になっているようです。）
☆☆☆☆：
Fitzgerald/Kingsley/Umans: "Electric Machinery" International Student Edition, MacGrawHill

大変詳しい古典的名著（入手は困難　ドイツ語なので本当の専門家にのみおすすめです。）
☆☆
K. Vogt: "Elektrische Maschinen ---Berechnung rotierender elektrischer Maschinen," VEB Verlag Tchnik Berlin （<<=これは東ドイツの出版社のため出版社が現在変わっている可能性が高いです。）

3/4の産業応用フォーラムについて

3/4に東京大学本郷キャンパス工学部2号館241号教室にて、電気学会産業応用フォーラム電気鉄道用語の国際規格上の問題点と整合性について」を開催しました。

このフォーラムは、周知期間が短く、また、年度末の忙しい時期であったにもかかわらず、５０名近い多くの皆様にお集まりいただくことができました。フォーラム開催に向けてご支援くださりました皆様、講師の先生方および当日ご参集いただきました皆様に厚くお礼申し上げます。

フォーラムでの講演内容詳細については、こちらをご覧ください。

「鉄道における国際規格と国内規格に関する用語整合性調査専門委員会」（委員長：曽根　悟）では、諸外国の用語とその意味する範囲の調査・分析を行いました。そして、その検討成果を「電気学会技術報告第1078号「電気鉄道用語の整合性の現状～概念と用語の国際比較～」（CD-ROM版）としてまとめました 。本フォーラムでは、この活動成果及びその後のTC9での国際規格の審議状況について御報告し 、電力供給システム、車両・車両情報システム、信号保安システム等の各分野における技術用語とその問題点につき各専門家が講演しました。

2008/02/27の国際規格講習会での講演資料

（財）鉄道総合技術研究所国際規格調査センターの業務に関係して2/27（水）にメルパルク東京で開催予定の第４回交際規格講習会にて、古関は第７番目の講演者として「日本提案規格 IEC/TC9/PT62520 ELECTRIC TRACTION: ELECTRIC MACHINES FOR RAIL AND ROAD VEHICLES-- SHORT-PRIMARY TYPE LINEAR INDUCTION MOTORS FED BY POWER CONVERTERS 審議状況のご報告 」という講演を行う予定です。しかし、２月は多忙を極めたため、講演時の配布資料の事前準備ができませんでした。不手際をお詫び申し上げます。詳細な講演資料を、ここからご覧くださりますようお願い申し上げます。

ドイツ学術交流会の記念誌への投稿

1989年６月-1990年10月までのドイツ滞在に関してご支援をいただいたDAAD ドイツ学術交流会の記念誌へ寄稿した拙文の草稿を、以下に掲載します。（記念誌の最終稿は、編集ご担当の方との協議で変更になる可能性がありますが、講義を取ってくださっている学生の方々にもご覧いただけるよう初稿をここに載せておきます。）

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渡独への熱き思いから20年

　　　　　　　　　89-90 Braunschweig 工科大学

　　　　　　　　　東京大学大学院情報理工学系研究科　准教授　古関隆章

1. 留学の経緯
　私がDAADの奨学精度を知りドイツ留学を志したのは1988年博士課程1年生の夏だった。修士課程で吸引式磁気浮上リニア誘導モータによる推進を実現する磁気車輪の研究をした。その成果を1988年初夏にHamburgで開催されたIVA 国際交通見本市と併催されたMaglev '88（磁気浮上システム国際会議）で発表し、初めてヨーロッパ、そしてドイツを訪れる機会を得た。また、当時まだ営業運転されたいなかったICE　（Inter City Experimentalと呼ばれていた）の試験車にも乗ることができた。
　ドイツの6月はすばらしい季節、会議で出会ったDornier社の技術者にFriedrichshafen近くのご自宅にお招きいただき、夏のBodenseeの穏やかで美しい夕暮れの風景に魅せられた。IAESTEに応募し、ドイツの企業で実習したいと指導教官の正田英介教授に相談したところ、「そんな中途半端はせずDAADというのがあるからその制度を活用してドイツの大学できちんとした研究をして来い」との御指導で、先生と研究上深い交流のあったBraunschweig工科大学の電気機械・鉄道研究室のH. Weh教授に拙い英文で手紙を書きDAAD申請に際しての御支援を仰いだ。思えば、Weh先生が85年秋に来日し東大で有限要素法のリニアモータ解析への応用について講演したのが、自分が初めて聞いた英文の講義だった。学部の輪講のために初めてまじめに読んだ外国文献もそのWeh先生執筆のものだった。、不思議な縁を感じつつ渡独した。
　一方、通信の発達していない当時、ヨーロッパに一人で渡るのは「地の果てに行く」ような感じでもあった。

2. 磁気浮上・リニア誘導モータの研究と技術動向
　85年9月に学部の卒業研究のため正田先生の研究室に配属して最初にやったのは、東京で開催された磁気浮上システム国際会議の裏方としてのお手伝いだった。研究の基礎となる知識もない中で、多くの外国の専門家（おそらくはその多くがドイツ人だった？）の熱気溢れる討論を直に見、内容はよくわからないが彼らの熱意に大いに刺激を受けた。当時はつくば博覧会で磁気磁気浮上車HSST-03が実際に乗客を輸送する実績を作っていた。国鉄が開発していた超電導磁気浮上も、ML-500も宮崎の実験線で世界最高速の走行試験記録を達成し、乗客用の座席を持つMLU001への展開という、実用化を意識した研究開発が熱心になされていた。電気学会でもリニアドライブ技術委員会を設立すべく準備がなされ、関係者の意気が大いにあがっていた。
　一方西ドイツではTransrapidのEmsland試験線の北側ループ線での高速試験走行実績が蓄積され、南側ループ線を増設しての連続走行試験が視野に入りつつあった。
　今の中国がそうだが、国がどんどん成長しているときには、人々は磁気浮上車のような新しい高速鉄道システムが欲しくなるのだろう。

3. 激動の留学期
　私が「西」ドイツに渡った89年6月には冷戦構造が当然のこととしてそこにあり、その対立の最先端にあって象徴的存在だった西ベルリンの壁に沿って、西側の先端技術を東に誇るかのように、M-Bahnという磁気浮上車が営業運転されていた、。西ドイツにおける磁気浮上技術は、このように政治的に特殊な意味も持っていたかと思う。なお、その後、大ベルリン市の中に位置することとなったM-Bahnはベルリン市の公共交通ネットワークの中で、まさに「浮いた存在となってしまい、他の路線との互換性が高い地下鉄に置き換えられ、ベルリンの壁と共に歴史的存在となった。
　私がドイツGoettingenに渡った1989年6月5日は、天安門事件の日であり、その後、Braunschweigに移り、11/9にテレビを購入して下宿でセットアップし最初に見たニュースは、東独政府が国民の西側への旅行の自由を発表したという衝撃的なものであった。それから90年10月のドイツ統一に至る1年間が歴史的大変化のときであったことはいうまでもない。そんな時期に、東西ドイツの境界に近いBraunschweigで静かな研究生活を送ることができたのは、何物にも替え難い貴重な幸福であったと思っている。

4. 20年を経て....ドイツ学術交流の今日的意義
　ドイツ留学を志し準備に着手して既に20年が経とうとしている。日本では【失われた10年」を経て昨今の経済は好調といわれながらも、目下、政治の混乱、株価の暴落、社会格差の顕在化、とまらぬ少子高齢化、各種偽装問題が報じられ、我が国の将来の明るい展望を語れる人は多くない。
　一方、ドイツはEUをリードする大国として影響力と安定感を増しつつも、アメリカ発のグローバル化の潮流の中で、その固有の良き文化、伝統をどう保持かに悩んでいるように見える。
　ドイツの工科大学で十数年前から言われていた、工学離れ、電気電子工学離れは、今や東京大学を含む日本の主要大学でも顕著になっており、日独ともに、産業の競争力低下、空洞化が懸念されている。ドイツが誇る前述の高速磁気浮上鉄道も、いまだ国内での実用例はなく、昇る竜である中国の上海で活躍している。日本では愛知博後もリニモが都市郊外路線として営業を続けているが、山梨リニアの営業線開通までは、まだ数年の道のりがありそうだ。
　両国とも、その力の源泉たる先進技術が、人々の気持ちの中で「空気のような存在」になっていて、若者にアピールしにくいのかもしれない。しかし、技術を志向する若者にとって、やはりドイツは学ぶのに良いところで、私の研究室からもすでに3名がDAAD奨学生としてドイツの3つの大学で活躍してきた。インターネットの発達、特にwebやSkypeの普及は、本来孤独な海外留学の風景をずいぶん変化させているだろう。したがって、20年前のような高揚感はもはや得られないかもしれないが、普段から影響の強いアメリカと異なる、ある意味で保守的な文化伝統を持つドイツで学ぶことは、日本人としての自分を再発見すると共に、グローバル化の何たるかを第三の視点から実感する良い機会となろう。
　ドイツ語で専門を学ぶことは、用語の定義に始まる基本論理を大切にしつつも、実用性の高い思考方法を培うことになり、日本学徒にとって意義が大きい。同時に、日本の大学人や学術政策に関わる人々は、Goethe Institutやドイツの奨学制度の、文化発信ビジネスモデルとしての優秀さにもっと着目してよいと思う。

----おわり----

Annoucement on G-COE colloquium on the 1st February 2008, at Room 246

G-COE colloquium

Electric Traction in Future
by Prof. A. Vezzini and Mr. Ch. Koebel

02/01 09:15-11:30 @ Room 246

09:30-10:15

Powering Futue
Electric Drive System Research Activities at Bern University of Applied Sciences

Prof. Andrea Vezzini, Switzerland

Bern University of Applied Sciences (BFH TI) has a long standing research tradition in the field of electric machines and power electronics. Based on the success of the permanent magnet wheel hub motors developed 1993 for the World Solar Challenge in Australia, BFH TI has since then ventured into different application fields of electric drives for transportation and automotive applications.

The 40 minute presentation will give an overview of the successful projects in the last years, including the first commercial electric motor glider plane, a three wheeler electric city car, a high speed electric bicycle, a low cost low pollution series hybrid Rickshaw prototype for the Indian market and some more.

It will then focus on the ongoing research covering hybrid permanent magnet synchronous reluctance drives for automotive and transportation applications, showing the advantages of this type of electric machine based on their extended field weakening capability.

Curriculum Vitae
Dr. sc. techn. Andrea Vezzini, (born 1965) Professor for Industrial Electronics, University of Applied Science Bern / Biel School of Engineering
Prof Vezzini received his PhD. Degree at the Swiss Federal Institute of Technology Zürich 1996 and was elected in the same year as Professor for Industrial Electronics at the Berne University of Applied Sciences.
For more than 10 years now Prof. Vezzini’s work is focused on permanent magnet brushless DC and Synchronous Motors and the accompanying power electronics. During this time he worked in close cooperation with industry and received in 2001 the “Swiss technology Award” for the drive train of the first commercial electric glider plane.
From August 2004 to March 2004 he was visiting Professor at General Motors Advanced Technology Centre in Torrance, USA, where he was working on a study for a new electric motor for the next generation fuel cell vehicle.
From 2005 to 2007 he was heading the research focus group Energy - Transportation – Mobility at Berne University of Applied Sciences.

Prof. Andrea Vezzini is currently staying at CSIRO Material Science and Engineering site in Lindfield, where he was invited as part of the CSIRO Chief Executive Distinguished Scientist Visitor Program.

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10:20-11:00

Mitrac Energy Saver – Onboard energy storage on railway vehicles

Christian Köbel, Switzerland

Bombardier Transportation has developed the past years an onboard energy storage device based on supercapacity technology. For proof of concept, the device has been tested on a light rail vehicle in operation the past 4 years.

The 40 minute presentation will give an overview on onboard energy saving technologies for different railway vehicle applications. It will then focus on different operation modes of using onboard storage devices, showing benefits, disadvantages and potential energy reductions.

Curriculum Vitae
Christian Koebel, (born 1972) Director R&D Programme Management, Bombardier Transportation
Mr. Koebel received his Dipl-Ing. Degree at the University of applied science Constance / Germany in1999.
The past 6 years, Mr. Koebel has been involved in R&D Management for Propulsion & Controls within Bombardier Transportation.

お薦めの参考書

　大学院生のときから学会での議論などを通じて親しくご指導いただいている九州工業大学教授の坂本哲三先生が、新たに出された著書をお送りくださりました。

森北出版　
坂本哲三著
「電気機器の電気力学と制御---電磁現象のモデリングから制御系設計まで」　ISBN-978-4-627-74271-0

　坂本先生は、残念ながらこれまで共同研究などを通じて親しく一緒にお仕事をしたことはないのですが、超電導磁気浮上に関する電磁界解析（渦電流解析と発生力の計算）から、応用制御へと研究者としての歩みを進められたという点で、古関にとっては、同じようなセンスで密な技術的議論のできる
ありがたい先輩です。（ちなみに、古関は、リニア誘導モータの渦電流解析から研究の道に入り、磁気浮上を含む電磁アクチュエータの制御や交通システム電気駆動応用などを現在行っています。）

　まだ詳細な記述まできちんと読み込めてはいませんが、全体構成を拝読し、電磁気の基礎的な考え方から制御、状態推定にいたるまで、コンパクトにまとめられています。電磁アクチュエータ制御を常に想定しながら限られたページ数で統一的にまとめられている点で、電磁アクチュエータの設計から動作の理解、制御までの必要な理論的背景全般を、短時間で勉強し、役立つ知識を身につけると観点から、とても有用です。また、類書にはなかなか見られぬ着眼点の珍しい、力作だと思います。

　学部の電気機器の講義を受けてよく分からなかったけれど、ロボットや車両の制御のためにモータや磁石について学びたいと考えている人、とりあえずMatlabは一通り使えるようになったが、より実践的な応用を意識した演習や実験をしてみたいと考えている学部生、電気機器と制御の一通りの知識は身につけたので電磁気のレベルから制御までを一つの筋を通して体系的に理解しなおしたいと望む大学院生や若手研究者には、痒いところに手が届くイラストと説明のちりばめられた良書と思います。

　より具体的に東京大学のカリキュラムの中で言うと、電気機器学基礎、制御工学第二、制御CAD演習、モーションコントロールなどの履修者にとって特に役立つ内容の参考書です。

目次 （森北出版HPより）
　メカトロニクス装置のモデリングと制御系設計
　電磁現象の基礎
　磁性体と磁気回路
　超電導体
　電磁エネルギーの変換と電磁力
　電磁力の発生と制御
　サーボモータの制御

読者対象 大学院生・技術者・研究者・学部上級生
分野 制御・電気機器

内容紹介：電気機器のモデリングと制御系の設計に必要な電磁気，磁性体，超電導および制御工学について，電気工学と制御工学を横断的にまとめた専門的なテキスト．電磁現象の理解によって定式化を行い，制御を検討するという筋道で電気機器と制御工学の両面を眺められるように構成されている．

2007年度冬学期のスタート（10/01初稿 10/02記述改訂）

　初日1限から制御工学第二の講義でした。朝早くから多くの人が集まってくれてありがとうございました。熱心な履修者の期待に応えられるように、しっかりとした講義を進めていきたいと思います。既にこれからの計画は、このページに載せてありますのでご参照ください。10/02に参考書に関する記述を一部改訂しています。

　制御CAD演習についても講義で述べたとおりで、必ずしも演習の履修者でなくても、このページからテキストを入手し、フリーの制御CADソフトを活用することで自習ができます。本日、テキストのアップロードをしましたのでご活用ください。（10/02に実施日程に関する記述を改訂しました。）

　特に制御CAD演習の履修者は、時間を有効に使えるよう予習をして演習に臨むよう努めてください。よろしくお願いします。