制御機器

科目基礎情報

学校 鹿児島工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 制御機器
科目番号 0117 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 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 前期 週時間数 前期:2
教科書/教材 アクチュエータ入門 電子情報通信学会 松井 信行 オーム社
担当教員 室屋 光宏

目的・到達目標

1.アクチュエータの定義や種類について説明できる。
2.直流電動機の構造や原理を理解し、駆動特性や駆動方法について説明できる。
3.交流電動機の構造や原理を理解し、駆動特性や駆動方法について説明できる。

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設定なしアクチュエータの定義や種類について理解し、それぞれの基本的な動作原理について説明できる。アクチュエータの定義や種類について説明できない。
評価項目2直流電動機の構造や原理を理解し、実機を駆動してその特性を測定することができる。直流電動機の構造や原理を理解し、駆動特性や駆動方法について説明できる。直流電動機の構造や原理について説明できない。
評価項目3交流電動機の構造や原理を理解し、実機を駆動してその特性を測定することができる。交流電動機の構造や原理を理解し、駆動特性や駆動方法について説明できる。交流電動機の構造や原理について説明できない。

学科の到達目標項目との関係

教育プログラムの学習・教育到達目標 3-3 説明 閉じる
本科(準学士課程)の学習・教育到達目標 3-c 説明 閉じる
教育プログラムの科目分類 (4)② 説明 閉じる
JABEE(2012)基準 1(2)(d)(1) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
産業界はもとより日常生活においても広く利用されているアクチュエータについて電動機を中心にそれらの原理,特性などを理解するとともに,その駆動技術を支える制御回路やその制御法についても修得することを目標とする。
授業の進め方と授業内容・方法:
電動機の動作原理は,電磁気学で学んだ内容が基礎となるので,これをしっかり理解しておく必要がある。また,制御回路やその制御法を理解する上では電子工学や電子回路における知識が必要となるので,これも併せて理解しておく。なお、中間試験は授業中又は放課後の時間帯を利用して実施する。
注意点:
講義の内容をよく理解するために,毎回,予習や演習問題等の課題を含む復習として,60分以上の自学自習が必要である。そこで、ほぼ毎回関連するレポート提出を課したり、小テストを行たりするので、しっかり復習に取り組むこと。授業は毎回関連する資料を配付し、これに必要な事項を教科書やプロジェクタなどによって解説していく形式で授業は進行する。疑問点があれば,その都度質問すること。なお、必要な情報は、随時ムードルに掲載するので、都度確認のこと。〔授業(90分)+自学自習(60分)〕×15回

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・方法 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 アクチュエータとは アクチュエータの定義や種類ついて説明できる。
ソレノイドについて基本構成、駆動原理について説明できる。
2週 DCモータの原理 基本構成、駆動原理、ブラシとコミュテータとトルク脈動について説明できる。
3週 DCモータの種類と特性 他励の等価回路、基本式や速度の制御法について説明できる。
4週 DCモータの種類と特性 各種類(分巻、直巻、複巻)の等価回路、基本式や速度の制御法について説明できる。
5週 DCモータの電子制御 チョッパ制御による平均電圧制御法の原理、回路構成およびその特徴について説明できる。
6週 DCモータの電子制御 チョッパ制御による平均電圧制御法の原理、回路構成およびその特徴について説明できる。
7週 DCモータの交流運転 交流運転による平均電圧制御法の原理、回路構成およびその特徴について説明できる。
8週 DCモータの交流運転 交流運転による平均電圧制御法の原理、回路構成およびその特徴について説明できる。
2ndQ
9週 インダクションモータの原理 駆動原理、構成について説明できる。
10週 回転磁界 三相交流による回転磁界の発生について説明できる。
11週 インダクションモータの等価回路 等価回路、基本式、特性および損失について説明できる。
12週 インダクションモータの制御法 位相制御による交流電圧の実効値制御について説明できる。
13週 インバータによる周波数制御 インバータによる交流の周波数制御の原理、回路構成、特徴について説明できる。
14週 ステッピングモータ・リニアモータ ステッピングモータの駆動原理、回路構成、特徴について説明できる。
15週 半導体電力デバイス 半導体電力デバイスの特徴、制御法について説明できる。
16週

評価割合

定期試験小テスト・レポートその他合計
総合評価割合70300000100
基礎的能力0000000
専門的能力70300000100
分野横断的能力0000000