到達目標
1.直流機,交流機の動作原理と特性について説明できる。
2.回転運動系の力学的諸量について説明でき,運動方程式を導出できる。
3.各種電力変換器の動作が説明できる。
4.直流機のトルク・速度・位置制御の基本的な考え方が説明できる。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
評価項目1 | 交流機の等価相変換,整流変換等を行い,電圧方程式が導出できる。 | 直流機の動作原理と特性について説明できる。 | 電動機の動作原理や特性が説明できない。 |
評価項目2 | 電動機及び機械的負荷の運動方程式を導出できる。 | 回転運動系の簡単な運動方程式を導出できる。 | 回転運動系の運動方程式を導出できない。 |
評価項目3 | チョッパ回路,コンバータ回路,インバータ回路の動作説明ができる。 | 各種電力変換器の動作の概要を説明できる。 | 各種電力変換器の動作説明ができない。 |
評価項目4 | 電動機の制御方式を説明でき,安定性を考慮したフィードバック制御系の設計ができる。 | 電動機の制御方式を説明できる。 | 電動機の制御方式を説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
機械と電気エネルギーが相互に変換されるとき,それらを定量的に結ぶ関係式の導出ができ,定めた条件下での特性解析が出来ることを目標とする。
授業の進め方・方法:
講義形式で行う。必要に応じて適宜小テストを実施し,また演習課題,レポート,宿題を課す。試験結果が合格点に達しない場合,再試験を行うことがある。
注意点:
合格点は60点である。成績は,試験結果70%,演習課題・レポート・宿題を30%で評価する。
特にレポート・宿題の未提出者は単位取得が困難となるので注意すること。
授業の復習をしっかり行い,演習問題は自分で解くようにつとめること。
自学自習時間:前期週4時間(合計60時間)
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
授業ガイダンス |
授業の進め方と評価の仕方について説明する。
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2週 |
電動機の基礎 (電動機の回転原理) |
直流機と交流機の出力,トルク及び回転数の関係が理解できる。
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3週 |
電動機の基礎 (座標変換と回転座標系) |
3相/2相変換したときの電圧方程式が導出できる。
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4週 |
電動機の基礎 (座標変換と回転座標系) |
3相/2相変換したときの電圧方程式が導出できる。
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5週 |
回転機と負荷系の運動力学 (運動方程式) |
直線運動と回転運動の力学的諸量の関係が理解でき,電動機負荷の力学的取り扱いが出来る。
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6週 |
回転機と負荷系の運動力学 (運動方程式) |
直線運動と回転運動の力学的諸量の関係が理解でき,電動機負荷の力学的取り扱いが出来る。
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7週 |
回転機と負荷系の運動力学 (負荷のトルクと速度特性) |
運動方程式を用い電動機トルクと速度特性の説明が出来る。
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8週 |
電力変換 (直流変換) |
電力変換回路の分類ができ,チョッパ回路の動作が分かる。
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2ndQ |
9週 |
電力変換 (交流変換) |
コンバータとインバータの基本的回路の動作説明が出来る。
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10週 |
電動機の制御方式 (制御システム) |
電動機のトルク,速度,位置制御方法の特徴が理解できる。
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11週 |
電動機の制御方式 (交流機の速度制御) |
速度制御法の分類と一次周波数制御方式の特徴を説明できる。
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12週 |
エネルギー変換システムにおける制御 |
安定性を考慮したフィードバック制御系の設計が出来る。
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13週 |
エネルギー変換システムにおける制御 |
安定性を考慮したフィードバック制御系の設計が出来る。
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14週 |
応用例 |
鉄道,交通,産業ドライブ,電力系統への応用原理が理解できる。
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15週 |
到達度試験 |
上記項目について学習した内容の理解度を確認する。
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16週 |
試験の解説と解答 |
到達度試験(前期末)の解説と解答,本授業のまとめ,および授業アンケート
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
評価割合
| 試験 | レポート | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 70 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
知識の基本的な理解 | 50 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 60 |
思考・推論・創造への適用力 | 10 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 |
汎用的技能 | 10 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 |
態度・嗜好性 (人間力) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
総合的な学習経験と 創造的思考力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |