鹿児島大学/工学部/電気電子工学科/電子制御研究室|磁気浮上
磁気浮上制御系の基礎的研究について,画像を交えて実験の様子を紹介します.
磁石の間の反発力または吸引力を利用して物体を空中に浮かせること,を磁気浮上と
いいます.磁気浮上の例としては,リニアモータカーが有名です.
リニアモータカーの場合は,軌道上に置いた磁石と車体の下の磁石との反発力を利用
しています.このような「下から支える」構成では,特別に制御を行わなくても安定
に浮上することが分かっています.
しかし,磁石の吸引力を使って「上から釣り上げる」場合には,何もしなければ不安
定であること,つまり,磁石に吸い付けられてしまうか落ちてしまうかどちらか,と
いうことが分かっています.もう少し詳しく説明すると,物体をうまく浮上させるに
は,物体に働く磁石の力と重力がつり合うことが必要なのですが,「上から釣り上げる」
場合には,磁石の力を制御してあげないとつり合いがとれないのです.
私たちの研究室では,制御が必要な「上から釣り上げる」タイプの磁気浮上を研究し
ています.磁石の力でうまく釣り上げる制御方法を理論的に考え,実際に鉄球を上か
ら電磁石で吸引する実験を行っています.
それでは,実際に実験の様子を見ていきましょう.
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始めの状態 この状態では磁界が発生していないので,白い鉄球は台の上です. この画面には映っていませんが,制御はコンピュータのプログラムで行われています. |
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浮上の途中 上の電磁石に電流を流し,磁界を発生させると,鉄球は電磁石へ引き寄せられます. 鉄球の位置は,下からレーザ光で測定しています. |
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浮上状態 制御により一定の高さに浮上した状態. |
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