電気機器制御特論｜シラバス情報

授業コード

210109

オムニバス

科目名

電気機器制御特論

科目名（英語）

Advanced Studieson Electric Machines Control

配当学年

1年

単位数

2.00単位

年度学期

2025年度春学期

曜日時限

木曜1限

対象学科

博前_電子

コース

科目区分

大学院科目

必選の別

選択科目

担当者

上野　貴博

教室

実務家教員担当授業

授業の目的と進め方

現代では、パワーエレクトロニクスの技術が電動機などの速度制御のために使用されている。主に電動機の速度制御は産業界では必須であり、コンピュータによる速度制御技術を理解するために輪講形式で授業を進める。はじめに、直流、交流電動機の速度制御および制御理論を理解したうえで、速度制御に必要なハードウェアおよびソフトウェアを理解する。最終的には、電動機ドライブ装置と制御用PLCの知識を身につける。　

達成目標１

産業界で利用されている電動機の速度制御方法について理解を深め解説できる。【20％】

達成目標２

直流電源と交流電源による電動機の速度制御方法の違いを理解し、解説することができる。【20％】

達成目標３

電動機ドライブ装置や速度制御装置に用いられるエレクトロニクス技術を解説できる。【30％】

達成目標４

速度制御用PLCのプログラミングについて理解を深め制作できる。　【30％】

達成目標５

達成目標６

達成目標７

アクティブラーニング

ディスカッション

ディベート

グループワーク

プレゼンテーション

○

実習

フィールドワーク

その他課題解決型学習

授業計画

授業時間外課題（予習および復習を含む）

第１回

電動機の速度制御の変遷　

産業界で使用されている大形電動機や自動車等に搭載される小型電動機を対象に、速度制御の歴史を学習し、制御技術の変遷についてしっかりと理解すること（2時間）。

第２回

直流電動機と交流電動機の速度特性　

一般的に利用されている直流と交流電動機の速度制御を学ぶ上で、それぞれの電動機の原理について復習して理解しておくこと（1時間）。速度制御についてはあらかじめ原理を調べておくこと（1時間）。　

第３回

電動機の回転速度自動制御の理論　

電動機の回転速度自動制御を行うための制御方法について調査すること（1時間）。また制御理論について復習しておくこと（1時間）。　

第４回

速度制御用オートメーションの特徴

電動機を取り扱う産業界で使用されるオートメーションの位置づけを調査しておくこと（1時間）。速度制御の原理を復習しておくこと(1時間）。　

第５回

電動機ドライブ装置の種類としくみ　

電動機駆動システムとして用いられるドライバの種類について調査しておくこと（1時間）。さらに、このドライバの構成、しくみについて復習して理解すること（1時間）。　

第６回

パワーエレクトロ二クスの現状　

近年の高度なパワーエレクトロニクスを使った電気機器制御の現状について調査しておくこと（1時間）。また、パワーエレクトロニクスの構成、理論について復習して理解を深めること（1時間）。　

第７回

電動機ドライブ装置へのパワーエレクトロニクスの適用　

電動機のドライブ装置におけるパワーエレクトロニクス技術の位置づけについて調査しておくこと（1時間）。さらに、適用方法について十分に復習して理解を深めておくこと（1時間）。　

第８回

プログラマブルコントローラのハードウェア

プログラマブルコントローラの基本構成を調査すること（1時間）。ハードウェアの構造と役割について復習して理解しておくこと（1時間）。　

第９回

プログラマブルコントローラのソフトウェア　

プログラマブルコントローラのハードウェアを稼働させるために必要なソフトウェア技術、言語について調べておくこと（1時間）。また、ソフトウェアを制作できるように復習して理解を深めておくこと（1時間）。

第10回

プログラマブルコントローラの適用　

プログラマブルコントローラのハードウェアとソフトウェアを組み合わせて動作させるための構成を理解しておくこと（1時間）。プログラマブルコントローラの原理を復習しておくこと（1時間）。　

第11回

産業用オートメーションの制御モデル　

産業界に適用される制御モデルを学ぶ上で、産業界におけるオートメーションの必要性について調べておくこと（1時間）。また、制御モデルについて理解を深めるために実験機を操作することが望ましい（1時間）。　

第12回

オートメーションのシステム構成　

制御モデルを理解したうえで、オートメーションのシステム構成を設計するための手法を調査しておくこと（1時間）。オートメーションの構成は、しっかりと復習して理解すること（1時間）。　

第13回

システム構成と運転法案の作成　

オートメーションシステムの運転を行うにあたり、運転法案について調べ、概略図面を作成しておくこと（1時間）。図面の内容を見直しておくこと（1時間）。　

第14回

産業用オートメーションの展望　

産業用オートメーションとして、主に電動機回転速度制御を課題として取り上げたが、今後オートメーションが必要とされる分野の調査をして把握しておく（2時間）。　

課題等に対するフィードバック

毎回の授業で課題を実施し、提出された課題について解答を解説する。

評価方法と基準

レポート（３０％）＋プレゼンテーション（７０％）
レポートは返却して解説する。
プレゼンテーションは内容についてコメントする。　
総合評価として、６０点以上７０点未満の場合、Ｃ評価となる。

テキスト

配布テキスト　

参考図書

前田、新谷著「電気機器工学」コロナ社【ISBN4-339-01199-1】

科目の位置づけ（学習・教育目標との対応）

電気機器は単独では使用することがほとんどないため、それらを制御するための手法について学習する。制御システムのハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせを理解することで、目標値に対する速度制御システムの位置づけを明確に理解することを目指す。　

履修登録前の準備

学部の「電機エネルギー変換」の内容をしっかり理解しておくこと。　