2016 Fiscal Year Research-status Report
電力系技術者育成に向けた教育・学習支援システムの構築
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16K00481
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
福本 尚生 佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60346872)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古川 達也 佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90173525)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 教育工学 / e-learning / 電力工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、電気機器などの電力工学に関する技術の教育・学習支援システムを構築することである。近年の環境・エネルギ問題に対する意識の高まりを受けて、電気機器学、電力工学、パワエレクトロニクスの重要性が再認識されつつあることから、若い技術者にも興味をもって電力工学の学習が行える教育・学習支援システムの構築を目指す。電力工学の基礎である、交直電力変換、電動機制御、エネルギーマネジメントシステム（EMS)について、遠隔実験を交えて学習可能なシステムの構築を目標としている。
平成28年度は、計画にあげていた「模擬誘導電動機の学習・教育支援システムに、三相誘電動機のインバータ制御を組込み、Webから制御実験が可能なシステムを構築する」ことを目標に、「模擬誘導電動機の学習・教育支援システム」の誘導モータに問題が生じたので、これを改善した。これとは別に、二つの誘導モータの軸を直結し、一方のモータをインバータ制御で駆動し、もう一方の誘導モータで発電を行う、模擬風力発電の遠隔実験システムが構築できた。さらに、模擬太陽光発電装置として、太陽電池と太陽を模した電球を用いて発電電力のシミュレーションが可能なシステムが構築できた。これらを統合して発電実験システムとしてWebを用いて遠隔で実験可能なシステムを構築した。この成果については論文誌に掲載された。また、「インバータ制御の仕組みについても実験を通して学習できるシステムにする」ことも目標にしていたが、DSPを用いた制御実験は実施できたが、システムとして構築するまでには至らなかった。また、検討を進めている、HEMS(Home Energy Management System)の学習ができるシステムについて、Webからの操作方法の改善や、計測結果の表示方法の改善などを行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
二つの誘導モータの軸を直結し、一方のモータをインバータ制御で駆動し、もう一方の誘導モータで発電を行う、模擬風力発電の遠隔実験システムが構築できた。さらに、模擬太陽光発電装置として、太陽電池と太陽を模した電球を用いて発電電力のシミュレーションが可能なシステムが構築できた。これらを統合して発電実験システムとしてWebを用いて遠隔で実験可能なシステムを構築した。この成果については電気学会論文誌C（電子・情報・システム部門誌）に掲載された。
模擬誘導電動機の学習・教育支援システムにおいては、誘導モータに生じた不具合の改善や、Webカメラシステムの改善を行った。インバータ制御をシステムに組み込む計画であったが、完成には至らなかった。
また、HEMS(Home Energy Management System)の学習システムについては、Webからの操作方法の改善や、計測結果の表示方法の改善などが行えたが、根本的な機能補充は不十分であった。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度には、計画にあげていた、「家庭でのエネルギマネジメントシステム(HEMS)の学習・教育システムに大幅な拡張を加える」ことを進める。模擬負荷について容量性の負荷や誘導性の負荷なども追加することを計画している。また、HEMSにおいては、太陽電池や蓄電池も重要な役割を果たす機器であるため、それらをシステムに導入・統合する予定である。
また、今年度到達できなかった目標である、「インバータ制御の仕組みについても実験を通して学習できるシステムにする」ことも進める。これまでの成果を学会論文誌等で発表を行う予定である。
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