電動機（モータ）を大別すると直流モータと交流モータがあり，さらに交流モータは同期モータと誘導モータに分けられる。現在では，これらのモータ制御のほとんどにパワーエレクトロニクス技術が採用されている。この講義「電動力応用」では，3年次に開講される「電気機器基礎論」と「パワーエレクトロニクス」の応用として，パワーエレクトロニクス技術を用いたモータ可変速制御の基礎を学ぶことができる。修得の難易度は，学部生が理解できるレベルに設定している。
1. 直流モータ，同期モータ，誘導モータの数学モデルを理解し説明できること。
2. 各モータの数学モデルのブロック線図を描いて説明ができること。
3. 制御部を含めた制御ブロック線図を描いて説明ができること。
4. 各制御方式がシステム構成を示して説明できること。
2. 各モータの数学モデルのブロック線図を描いて説明ができること。
3. 制御部を含めた制御ブロック線図を描いて説明ができること。
4. 各制御方式がシステム構成を示して説明できること。
- 交流モータ（同期モータ、誘導モータ）に用いられる座標変換の説明と計算ができること
- 誘導モータのdp座標による電圧方程式とトルク式の説明と計算ができること
- 同期モータのdp座標による電圧方程式とトルク式の説明と計算ができること
- 各モータの制御方式の説明と計算ができること
| Class schedule | HW assignments (Including preparation and review of the class.) | Amount of Time Required | |
|---|---|---|---|
| 1. | ●モータの種類と原理 ・直流モータ，同期モータ，誘導モータ ●座標変換の基礎 ・三相‐二相変換 ・回転座標変換（d-q変換） ・三相交流の電圧と電流の空間ベクトル表示 |
復習 | 190minutes |
| 2. | ●三相巻線と二相巻線モータの数学モデル ・三相巻線モータのモデルと発生トルク ・二相巻線モータのモデルとトルク |
復習 | 190minutes |
| 3. | ●誘導モータの電圧方程式とトルク式 | 復習 | 190minutes |
| 4. | ●同期モータの電圧方程式とトルク式 ・非突極機，突極機 ●直流モータの電圧方程式とトルク式 |
復習 | 190minutes |
| 5. | ●誘導モータの可変速制御１／２ ・V/f一定制御，E/f一定制御，V/fのすべり周波数制御 |
復習 | 190minutes |
| 6. | ●誘導モータの可変速制御２／２ ・ベクトル制御の原理 ・直接形ベクトル制御（磁界オリエンテーション形ベクトル制御）とシステム構成 ・間接形ベクトル制御（すべり周波数形ベクトル制御）とシステム構成 |
復習 | 190minutes |
| 7. | ●同期モータの可変速制御 ・V/f一定制御 ・ベクトル制御の原理とシステム構成 |
復習 | 190minutes |
| 8. | ●永久磁石同期モータのベクトル制御 ・モータ構造（表面磁石形，埋込磁石形） ・電圧方程式とトルク式 |
復習 | 190minutes |
| 9. | ● PID制御の基礎 ・一次遅れ系と二次遅れ系の時間応答 ・PIDの伝達関数 ・一次遅れ系と二次遅れ系制御と安定性 |
復習 | 190minutes |
| 10. | ●PI制御による直流モータの速度制御 ・ブロック線図，伝達関数，シミュレーション結果の紹介 |
復習 | 190minutes |
| 11. | ●PI制御による永久磁石モータの速度制御１／２ ・カスケード制御による電流と速度制御 ・ブロック線図，伝達関数，シミュレーション結果の紹介 |
復習 | 190minutes |
| 12. | ●PI制御による永久磁石モータの速度制御２／２ ・非干渉制御の概要，ブロック線図，シミュレーション結果の紹介 |
復習 | 190minutes |
| 13. | モータ制御実例紹介 | 復習 | 190minutes |
| 14. | 期末試験および解説 | 復習 | 190minutes |
| Total. | - | - | 2660minutes |
| レポート１ | レポート２ | レポート３ | 期末試験 | Total. | |
|---|---|---|---|---|---|
| 1. | 20% | 20% | |||
| 2. | 20% | 20% | |||
| 3. | 20% | 20% | |||
| 4. | 40% | 40% | |||
| Total. | 20% | 20% | 20% | 40% | - |
3回のレポート課題と期末試験で評価する。内訳は以下の通り
・レポート各２０点、レポート合計２０×３＝６０点
・期末試験４０点
・3回のレポートと期末試験の合計１００点の60点以上で合格
・レポート各２０点、レポート合計２０×３＝６０点
・期末試験４０点
・3回のレポートと期末試験の合計１００点の60点以上で合格
- 水曜日，12:30－13:10，訪問をE-mail等で事前に連絡することが望ましい。
E-mail：simomura@sic.shibaura-it.ac.jp
- Course that cultivates an ability for utilizing knowledge
| Work experience | Work experience and relevance to the course content if applicatable |
|---|---|
| Applicatable | 電機メーカで電気・電子機器の研究開発に従事していた経験を活かし，実践的な電動モータ制御技術について講義する。 |
- 7.AFFORDABLE AND CLEAN ENERGY
- 9.INDUSTRY, INNOVATION AND INFRASTRUCTURE
Last modified : Sat Mar 21 11:55:57 JST 2020