電気機器・電力技術
北村 正司教授の紹介
研究テーマ
- ・熱－磁場連成最適化によるモータの高性能化
- ・応力－磁場連成最適化によるモータの高性能化
- ・モータの電磁加振力発生メカニズムと振動低減法の研究
- ・製造バラツキに対するモータ性能のロバスト性の研究
- ・電磁攪拌などの電磁誘導を利用した現象の解明
研究キーワード
・電気機器 ・超電導応用 ・数値解析
研究概略
総発電量の約半分がモータによって機械エネルギーに変換されています。このことから、モータ効率の向上が省エネ、地球温暖化防止の観点で重要であると言えます。また、電気自動車や産業用のモータには、希土類元素を主成分とする高性能の永久磁石が適用されています。こうした元素の埋蔵量には限りがあることから、大切に使わなければなりません。
当研究室では省エネ、省資源に貢献することを目的に、電磁場、熱、振動などの複合現象の解析と数理計画法による最適化を組み合わせ、電気機器の高効率、小型化技術（限界設計技術）を研究しています。電機メーカで長年働いた経験も皆さんに是非伝えたいと考えています。
詳細内容
当研究室で開発している最適設計システムの概要を下に示します。電気機器の電磁場、熱、応力、振動などの解析を行うために、流通プログラムと自作プログラムを併用しています。これらと自作の最適化エンジンと組み合わせることで、幅広い最適設計の問題に対応できるようにしています。
実は、上で述べたことを行う上で何よりも大切なことは、対象とする電気機器を十分に理解していることなのです。また、電気・電子の知識以外にも幅広い分野の知識を身に付けておくことが必要になります。そこで、輪講、ゼミなどを通じて、幅広い基礎力を習得するように努めています。
電動パワーステアリング装置を例にもう少し説明しましょう。先ず、電気と機械が一体になっていることに気付きます。このように現代の多くの電気機器では、電気・磁気・電子の他に制御や熱、振動、騒音など様々な分野の技術を融合することで、製品の高性能を実現しています。
当研究室では、技術の融合をキーワードに、幅広い知識を持った技術者の育成を目指しています。
研究室の風景
大島・成田研究室との合同輪講の様子。英文教科書を用いて、少し難しいですが、みんなでわいわいがやがやと勉強しています。
モータの構造の調査。実物を分析することで、実践的な勉強をしています。