ブロック線図の読み解き方

こんばんは、ももよしです。

電験の勉強に取り組む多くの方は、強電関係の仕事に就かれている方が多いと思います。私自身もその一人です。電験の勉強を始めたばかりのころ、機械科目でいきなりがっつり制御の話に突入し戸惑ったことを今でも覚えています。

今回は、自動制御の基本となるブロック線図について解説します。

ブロック線図とは

ブロック線図とは信号の流れを視覚的にわかりやすく表したもののことです。

ブッロク線図の基本要素

このブロック線図を読み解くための基本要素は次の5点のみです。

①ブロック：入力された信号を増幅または減衰させる関数（式）が入った箱
②信号線：信号の流れを表した矢印
③伝達関数：入力信号を受け取り、出力信号に変換する関数
④引き出し点：信号が引き出される（分岐する）点
⑤加え合わせ点：複数の信号が合成される（足し合わされる）点

それぞれについて図とともに解説していきます。

ブロック線図の等価変換

フィードバック制御など実際の制御は複数のブロックや引き出し点・加え合わせ点で構成されるため、非常に複雑な見た目となっています。
電験の過去問ではこんな感じのが出題されたりしています。

一見複雑すぎてもう嫌だ～と思うかもしれませんが、以下で紹介する方法さえマスターしてしまえば複雑なブッロク線図でも伝達関数を求めることができるようになります。今回は初級編ですので、一般的なフィードバック制御のブロック線図で伝達関数の導出方法を解説します。

以上の図で示したように小さく区切りながら、式を立てていき欲しい伝達関数の形へ導いていけば、少々複雑なブッロク線図でも伝達関数を求めることができます。

はじめのうちは少し時間がかかるかもしれませんが、ここは電験2種へもつながる重要なポイントかなと思います。電験3種、2種を目指される方は初見でもう無理と諦めるのはもったいないです。得点源にできるポイントなのでしっかり学習して身につけましょう。

今回は、以上になります。
最後まで、読んでいただきありがとうございます。

ではまた。
合格目指して頑張りましょう