エネルギー変換工学

科目基礎情報

学校	岐阜工業高等専門学校	開講年度	平成30年度 (2018年度)
授業科目	エネルギー変換工学
科目番号	0227	科目区分	専門 / 選択
授業形態	講義	単位の種別と単位数	学修単位: 1
開設学科	電気情報工学科	対象学年	5
開設期	前期	週時間数	前期:2
教科書/教材	図解メカトロニクス入門シリーズ アクチュエータ入門 改訂２版（松井信行著，オーム社）
担当教員	冨田 睦雄

到達目標

具体的には以下の項目を到達目標とする。
①DCモータの特性の理解
②DCモータの電子制御法の理解
③サイリスタを用いた整流回路の理解
④インダクションモータの特性の理解
⑤インバータの原理とインバータによるインダクションモータの速度制御法の理解
⑥同期モータとブラシレスモータの理解

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	DCモータの特性に関する問題をほぼ完璧に解くことができる。	DCモータの特性に関する基本的な問題を解くことができる。	DCモータの特性に関する基本的な問題を解くことができない。
評価項目2	DCモータの電子制御法に関する問題をほぼ完璧に解くことができる。	DCモータの電子制御法に関する基本的な問題を解くことができる。	DCモータの電子制御法に関する基本的な問題を解くことができない。
評価項目3	サイリスタを用いた整流回路に関する問題をほぼ完璧に解くことができる。	サイリスタを用いた整流回路に関する基本的な問題を解くことができる。	サイリスタを用いた整流回路に関する基本的な問題を解くことができない。
評価項目4	インダクションモータの特性に関する問題をほぼ完璧に解くことができる。	インダクションモータの特性に関する基本的な問題を解くことができる。	インダクションモータの特性に関する問題を解くことはできない。
評価項目5	インバータの原理とインバータによるインダクションモータの速度制御法に関する問題をほぼ完璧に解くことができる。	インバータの原理とインバータによるインダクションモータの速度制御法に関する基本的な問題を解くことができる。	インバータの原理とインバータにに関する基本的な問題を解くことができない。よるインダクションモータの速度制御法に関する基本的な問題を解くことができない。
評価項目6	同期モータとブラシレスモータに関する問題をほぼ完璧に解くことができる。	同期モータとブラシレスモータに関する基本的な問題を解くことができる。	同期モータとブラシレスモータに関する基本的な問題を解くことができない。

教育方法等

概要:

電気機器で学んだ、電気エネルギーを機械エネルギーに変換するモータの原理・特性を復習し、さらにこれらを電子制御する方法を習得する。

授業の進め方・方法:

授業は、教科書と板書を中心に行うので、各自学習ノートを充実させること。英語導⼊計画：Documents(10%)

注意点:

電気機器で学んだ知識を要するので、電気機器を十分復習しておくこと。
なお，成績評価に教室外学修の内容は含まれる。
（Ｄ－３ エネルギー系）1００％
JABEE基準１（１）：（ｄ）

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	DCモータの原理（その１）	DCモータの原理を理解する。(教室外学修）ブラシとコミュテータの働きについてまとめる
		2週	DCモータの原理（その２）	DCモータの原理を理解する。(教室外学修）DCモータのトルクの脈動についてまとめる
		3週	DCモータの基本式(ALのレベルC)	DCモータの基本式を理解する。(教室外学修）DCモータの基本式の導出過程をまとめる
		4週	DC他励モータ・DC分巻モータ(ALのレベルC)	DC他励モータ・DC分巻モータを理解する。(教室外学修）DC他励モータと分巻モータの違いをまとめる
		5週	DCモータの抵抗制御法	DCモータの抵抗制御法を理解する。(教室外学修）DCモータの抵抗制御法の損失を導く
		6週	DCモータのチョッパ制御(ALのレベルC)	DCモータのチョッパ制御を理解する。(教室外学修）DCモータのチョッパ制御法の損失を導く
		7週	サイリスタを用いた整流回路(ALのレベルB)	サイリスタを用いた整流回路を理解する。(教室外学修）サイリスタを用いた整流回路の演習
		8週	三相交流による回転磁界(ALのレベルC)	三相交流による回転磁界を理解する。(教室外学修）回転磁界をまとめる
	2ndQ
		9週	インダクションモータの原理(ALのレベルC)	インダクションモータの原理を理解する。(教室外学修）インダクションモータの極数と速度について まとめる
		10週	インダクションモータの等価回路と特性(ALのレベルC)	インダクションモータの等価回路と特性を理解する。(教室外学修）インダクションモータの極数と速度について まとめる
		11週	インダクションモータの速度制御法・同期モータとブラシレスモータ(ALのレベルC)	インダクションモータの速度制御法・同期モータとブラシレスモータ(教室外学修）インダクションモータの速度制御法と効率及び同期モータとブラシレスモータついてまとめる
		12週	インバータ（周波数の電子制御）と三相インバータとその動作・三相インバータの作る回転磁界	インバータ（周波数の電子制御）と三相インバータとその動作・三相インバータの作る回転磁界を理解する。(教室外学修）三相インバータによる疑似回転磁界についてまとめる
		13週	三角波比較PWM制御法(ALのレベルC)	三角波比較PWM制御法を理解する。(教室外学修）三角波比較PWM制御法についてまとめる
		14週	三相インバータによるインダクションモータの速度制御	三相インバータによるインダクションモータの速度制御を理解する。(教室外学修）三角波比較PWM制御法による三相回転磁界に ついてまとめる
		15週	期末試験	エネルギー変換工学を理解する。
		16週	期末試験の解答の解説・エネルギー変換工学まとめ	エネルギー変換工学を理解する。(教室外学修）エネルギー変換工学を理解する。

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
専門的能力	分野別の専門工学	電気・電子系分野	電力	誘導機の原理と構造を説明できる。	3	前6,前7,前8,前13,前14
				同期機の原理と構造を説明できる。	3	前10,前12
				半導体電力変換装置の原理と働きについて説明できる。	3	前5,前9,前10,前11,前12,前13,前14

評価割合

	試験	教室外学習提出	合計
総合評価割合	100	20	120
	100	20	120