到達目標
１．各種電力用半導体素子の働きを理解し、説明できる。
２．チョッパ、整流回路、インバータの原理を理解し、説明できる。
３．ブラシレスＤＣモータの原理と構成について説明できる。
４．三相誘導電動機の実用的等価回路定数決定法および速度制御法を説明できる。
５．電圧形三相インバータの出力電圧波形を求めることができる。
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 | 各種電力用半導体素子の働きを理解し、適切に説明できる。 | 各種電力用半導体素子の働きを理解し、説明できる。 | 各種電力用半導体素子の働きを理解し、説明できない。 |
| 評価項目2 | チョッパ、整流回路、インバータの原理を理解し、適切に説明できる。 | チョッパ、整流回路、インバータの原理を理解し、説明できる。 | チョッパ、整流回路、インバータの原理を理解し、説明できない。 |
| 評価項目3 | ブラシレスＤＣモータの原理と構成について適切に説明できる。 | ブラシレスＤＣモータの原理と構成について説明できる。 | ブラシレスＤＣモータの原理と構成について説明できない。 |
| 評価項目4 | 三相誘導電動機の実用的等価回路定数決定法および速度制御法を適切に説明できる。 | 三相誘導電動機の実用的等価回路定数決定法および速度制御法を説明できる。 | 三相誘導電動機の実用的等価回路定数決定法および速度制御法を説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
メカトロニクスと直接関連した電動機とその電子制御技術－パワーエレクトロニクス－について、基礎的な考え方や原理の修得を目的とする。
授業の進め方・方法:
教科書に沿って授業を進める。関連資料を配布するとともに、章末問題等による演習や課題演習を適宜実施することにより、授業内容が身に付くよう配慮する。４年次までに学んだ数学、電磁気学および電気回路の知識が不可欠である。
関連科目：電磁気学、電気回路Ⅰ・Ⅱ、応用数学Ⅱ、制御工学Ⅰ
注意点:
得点配分は、中間試験35％、期末試験35％、課題30％とし、100点法で評価する。
課題を提出した者に対しては、必要に応じて再試験を行う。再試験を受けた場合、総合評価の上限を60点とする。
評価基準：60点以上を合格とする。
諸注意：次回の授業範囲を予習し、専門用語の意味等を理解しておくこと。
授業の属性・履修上の区分
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 |
チョッパの原理と直流電圧の制御 |
チョッパの原理と直流電圧の制御を理解する。
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| 2週 |
トランジスタのスイッチング作用とフリーホイーリングダイオード |
トランジスタのスイッチング作用とフリーホイーリングダイオードを理解する。
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| 3週 |
チョッパ回路の解析 |
チョッパ回路の解析を理解する。
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| 4週 |
ダイオードの整流作用と単相整流回路 |
ダイオードの整流作用と単相整流回路を理解する。
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| 5週 |
整流回路の解析 |
整流回路の解析を理解する。
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| 6週 |
三相整流回路 |
三相整流回路を理解する。
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| 7週 |
ブラシレスＤＣモータの原理と構成 |
ブラシレスＤＣモータの原理と構成を理解する。
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| 8週 |
ブラシレスＤＣモータの速度制御 |
ブラシレスＤＣモータの速度制御を理解する。
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| 2ndQ |
| 9週 |
三相誘導電動機の原理と等価回路の導出 |
三相誘導電動機の原理と等価回路の導出を理解する。
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| 10週 |
三相誘導電動機の実用的等価回路と等価回路定数決定法 |
三相誘導電動機の実用的等価回路と等価回路定数決定法を理解する。
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| 11週 |
三相誘導電動機の重要特性 |
三相誘導電動機の重要特性を理解する。
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| 12週 |
三相誘導電動機の速度制御法 |
三相誘導電動機の速度制御法を理解する。
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| 13週 |
逆並列サイリスタによる交流電圧の制御 |
逆並列サイリスタによる交流電圧の制御を理解する。
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| 14週 |
単相インバータの原理と動作解析 |
単相インバータの原理と動作解析を理解する。
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| 15週 |
三相インバータの原理と動作、PWMインバータの正弦波PWM法 |
三相インバータの原理と動作、PWMインバータの正弦波PWM法を理解する。
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| 16週 |
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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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 電気回路 | RL直列回路やRC直列回路等の単エネルギー回路の直流応答を計算し、過渡応答の特徴を説明できる。 | 3 | |
| RLC直列回路等の複エネルギー回路の直流応答を計算し、過渡応答の特徴を説明できる。 | 2 | |
| 電力 | 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。 | 1 | |
| 直流機の原理と構造を説明できる。 | 3 | |
| 誘導機の原理と構造を説明できる。 | 3 | |
| 同期機の原理と構造を説明できる。 | 3 | |
| 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 | |
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 | 70 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 70 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |