アクチュエータ工学

科目基礎情報

学校 舞鶴工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 アクチュエータ工学
科目番号 0221 科目区分 専門 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 電子制御工学科 対象学年 5
開設期 通年 週時間数 1
教科書/教材 松井信行「アクチュエータ入門」(オーム社)/必要に応じてプリントを配付する
担当教員 平地 克也

到達目標

1 電気エネルギーの特徴を説明できる。
2 各種エネルギーを相互に換算できる。
3 その他の新エネルギー・再生可能エネルギーを用いた発電の概要を説明できる。
4 電気エネルギーの発生・輸送・利用と環境問題との関わりについて理解できる。
5 単相交流回路の計算ができる。
6 三相交流における電圧・電流(相電圧、線間電圧、線電流)を説明できる。
7 直流機の原理と構造を説明できる。
8 半導体電力変換装置の原理と働きについて説明できる。
9 直流モータの制御方法を説明できる。
10 誘導機の原理と構造を説明できる。
11 同期機の原理と構造を説明できる。
12 インバータの動作原理と基本回路を説明できる。
13 高周波インバータと正弦波インバータの応用方法を説明できる。
14 インバータによる交流モータの制御方法を説明できる。
15 新しい制御用モータの種類と動作原理と特徴を説明できる。

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電気エネルギーの特徴を充分に説明できる。電気エネルギーの特徴を説明できる。電気エネルギーの特徴を説明できない。
評価項目2各種エネルギーを充分に相互に換算できる。各種エネルギーを相互に換算できる。各種エネルギーを相互に換算できない。
評価項目3その他の新エネルギー・再生可能エネルギーを用いた発電の概要を充分に説明できる。その他の新エネルギー・再生可能エネルギーを用いた発電の概要を説明できる。その他の新エネルギー・再生可能エネルギーを用いた発電の概要を説明できない。
評価項目4電気エネルギーの発生・輸送・利用と環境問題との関わりについて充分に理解できる。電気エネルギーの発生・輸送・利用と環境問題との関わりについて理解できる。電気エネルギーの発生・輸送・利用と環境問題との関わりについて理解できない。
評価項目5単相交流回路の計算が充分にできる。単相交流回路の計算ができる。単相交流回路の計算ができない。
評価項目6三相交流における電圧・電流(相電圧、線間電圧、線電流)を充分に説明できる。三相交流における電圧・電流(相電圧、線間電圧、線電流)を説明できる。三相交流における電圧・電流(相電圧、線間電圧、線電流)を説明できない。
評価項目7直流機の原理と構造を充分に説明できる。直流機の原理と構造を説明できる。直流機の原理と構造を説明できない。
評価項目8半導体電力変換装置の原理と働きについて充分に説明できる。半導体電力変換装置の原理と働きについて説明できる。半導体電力変換装置の原理と働きについて説明できない。
評価項目9直流モータの制御方法を充分に説明できる。直流モータの制御方法を説明できる。直流モータの制御方法を説明できない。
評価項目10誘導機の原理と構造を充分に説明できる。誘導機の原理と構造を説明できる。誘導機の原理と構造を説明できない。
評価項目11同期機の原理と構造を充分に説明できる。同期機の原理と構造を説明できる。同期機の原理と構造を説明できない。
評価項目12インバータの動作原理と基本回路を充分に説明できる。インバータの動作原理と基本回路を説明できる。インバータの動作原理と基本回路を説明できない。
評価項目13高周波インバータと正弦波インバータの応用方法を充分に説明できる。高周波インバータと正弦波インバータの応用方法を説明できる。高周波インバータと正弦波インバータの応用方法を説明できない。
評価項目14インバータによる交流モータの制御方法を充分に説明できる。インバータによる交流モータの制御方法を説明できる。インバータによる交流モータの制御方法を説明できない。
評価項目15新しい制御用モータの種類と動作原理と特徴を充分に説明できる。新しい制御用モータの種類と動作原理と特徴を説明できる。新しい制御用モータの種類と動作原理と特徴を説明できない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 (B) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
【授業目的】
アクチュエータを構成するモータとその駆動回路を学習する。直流モータとそれを駆動するチョッパ回路、交流モータとそれを駆動するインバータ回路、ブラシレスDCモータ、ステッピングモータ、リニアモータなどの動作原理と特性について学習する。

【Course Objectives】
Students will learn DC motors and its driving circuits. Students will understand the principles and characteristics of DC motors, chopper circuits, AC motors, inverter circuits, brush-less DC motors, stepping motors and linear motors.

授業の進め方・方法:
【授業方法】
主に配布資料に基づき、板書にて講義を進める。教科書は補助的に使用する。重要事項は全て板書するので、必ずノートを取り、理解すること。

【学習方法】
1.分かりやすく説明するが、不明な点は気軽にその場で質問すること。
2.重要な内容は全て板書するので確実にノートを取ること。

注意点:
【定期試験の実施方法】
年4回の試験を行う。時間は50分とする。
電卓の持ち込みを可とする。

【成績の評価方法・評価基準】
定期試験(約80%)、および小テスト(約20%)で評価する。
60%以上の到達度をもって合格とする。

【履修上の注意】
授業には電卓を持参すること。

【教員の連絡先】
研 究 室 
内線電話 
e-mail:  hirachi あっとーまく maizuru-ct.ac.jp(あっとまーくは@に変えること)

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 シラバス内容の説明、アクチュエータの種類
2週 電気エネルギーと他のエネルギーの比較
3週 各種エネルギーの計算方法
4週 電気エネルギーと環境問題
5週 新エネルギーと再生可能エネルギー
6週 交流回路の計算方法の復習
7週 皮相電力と無効電力
8週 中間試験
2ndQ
9週 3相交流
10週 ソレノイド
11週 DCモータの回転原理
12週 DCモータの特性
13週 チョッパ回路
14週 DCモータの駆動方法
15週 DCモータの制御方法と制御特性
16週 (15週目の後に期末試験を実施)
期末試験返却・達成度確認
後期
3rdQ
1週 シラバス内容の説明,ACモータの基本 10
2週 ACモータの回転原理 10
3週 ACモータの特性 11
4週 インバータの種類と原理 12
5週 インバータの回路方式 12
6週 高周波インバータの動作原理 13
7週 高周波インバータの特性と応用 13
8週 中間試験
4thQ
9週 正弦波インバータの動作原理 13
10週 正弦波インバータの特性と応用 13
11週 正弦波インバータによるACモータの制御1 14
12週 正弦波インバータによるACモータの制御2 14
13週 ブラシレスDCモータ 15
14週 ステッピングモータ 15
15週 リニアモータ 15
16週 (15週目の後に期末試験を実施)
期末試験返却・達成度確認

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合80000200100
基礎的能力0000000
専門的能力80000200100
分野横断的能力0000000