セミナー概要

本セミナーは、電気系学科出身の技術者ならびに理工系学科出身の若手ならびに中堅の技術者を対象に電気工学の基礎とモータの理論解析の導入を行います。
電気工学の基本は、数学、力学、電磁気学です。本セミナーでは、まず、電気工学に必要な数学と力学に復習に始まり、電気屋の基本であるjωの話題，フーリエ級数法，フーリエ変換法，ラプラス変換法を通して電気回路理論を学びます。次にモータの理論解析に必須であり，電気工学で最も難解な電磁気学をざっと流し、特にモータの力の発生に関わる「磁気回路」「Maxwellの方程式」「仮想変位の原理」「Maxwellの応力テンソル」について掻い摘んでお話をします。次に，電気機器工学に関しては、変圧器やパワエレのような静止器の話は除き、電動機に限定して話を進めます。まず、単相交流を通電した単相巻線が作る正相分と逆相分回転磁界に始まり、常に一定方向の回転磁界を作ることができる二相交流、さらに現在最も卑近に使われている三相交流によって移動磁界が生じる原理について、定性的並びに数理的に解説します。その応用例として誘導電動機、同期電動機の違いについて解説します。
残り2回のセミナーでは、数値解析の基礎理論となる微分方程式について言及し、さらに、解析解の限界について話し、重み付き残差法を用いた有限要素法と境界要素法の基礎について数学的に説明し、CAEの実例としてCOMSOL Multiphysics®とPLECSを紹介します。

第1回レッスン内容

基礎力学の復習（慣性モーメントと回転体の力学）
佐賀大学名誉教授/MachLabo代表 工学博士 古川 達也先生（10:00～11:30）

1. 微積分学の基本
2. 質点系の力学
3. 慣性モーメントと回転系の力学

■取得・実習できる内容
微積分の復習と，回転体の力学に必要な慣性モーメントの定義と回転体の運動方程式の復習

COMSOL Multiphysics®:モーター回転子の慣性モーメント 解析
PLECS:回転系のシステムシミュレーション モデル紹介
計測エンジニアリングシステム株式会社 堂本 航一（11:30～12:00）

■取得・実習できる内容
COMSOL Multiphysics®で回転子の慣性モーメントを解析し、理論式との比較をする

Information

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第2回内容（2023年6月29日（木）開催）

・電気工学のjω
・COMSOL Multiphysics®:PDEインターフェースを使用した事例紹介

第3回内容（2023年7月13日（木）開催）

・超速電気回路の基本(交流理論とフーリエ変換、ラプラス変換)
・COMSOL Multiphysics®：RLC回路の微分方程式をODEにより計算(Scilabによる演習)

第4回内容（2023年7月27日（木）開催）

・超速電磁気学の基礎(磁気回路、Maxwellの方程式、Maxwellの応力テンソル)
・COMSOL Multiphysics®：Maxwellの応力テンソルのシミュレーション紹介(トルク計算の事例紹介)

第5回内容（2023年8月24日（木）開催）

・単相，二相，三相巻線(三相起磁力分布から移動磁界の導出)
・COMSOL Multiphysics®：三相交流の磁界シミュレーションの紹介(単相誘導機のモデリング例)

第6回内容（2023年9月7日（木）開催）

・誘導電動機と同期電動機
・COMSOL Multiphysics®:同期電動機のシミュレーション紹介(PLECS:各種モーターのモデル、シミュレーション紹介)

第7回内容（2023年9月21日（木）開催）

・偏微分方程式超入門(解析解の限界)
・COMSOL Multiphysics®:数値計算としての機能紹介1[予定](PDEベースモデリングの紹介)

第8回内容（2023年10月5日（木）開催）

・重み付き残差法有限要素法の基礎(COMSOL Multiphysics®への道)
・COMSOL Multiphysics®:数値計算としての機能紹介2 [予定] (PDEベースモデリングの紹介)