電気機器Ⅰ

科目基礎情報

学校 函館工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 電気機器Ⅰ
科目番号 0154 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 生産システム工学科 対象学年 4
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 高木他:「電気機器」(理工図書)/Mohamed E. El-Hawary, “Principles of Electric Machines with Power Electronic Applications”, IEEE Press 「エレクトリックマシーン&パワーエレクトロニクス(第2版)」,森北出版社,電気機器に関する一般的な教科書・参考書
担当教員 三島 裕樹

到達目標

1. 直流機の原理,構造,特性を説明できる。
2. 変圧器の原理,構造,特性を説明できる。

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直流機の原理,構造,特性を説明でき,応用レベルの問題を解くことができる。直流機の原理,構造,特性を説明でき,公式をあてはめる基礎的問題を解くことができる。直流機の原理,構造,特性を説明できず,公式をあてはめる基礎的問題を解くことができない。
評価項目2変圧器の原理,構造,特性を説明でき,応用レベルの問題を解くことができる。変圧器の原理,構造,特性を説明でき,公式をあてはめる基礎的問題を解くことができる。変圧器の原理,構造,特性を説明できず,公式をあてはめる基礎的問題を解くことができない。

学科の到達目標項目との関係

函館高専教育目標 B 説明 閉じる

教育方法等

概要:
電気エネルギーは我々の生活に必要不可欠なエネルギーである。電気機器とは,電気エネルギーを利用するために電磁気現象を応用するエネルギー変換機器である。本講義では,そのエネルギー変換機器の中でも,直流機および変圧器を取り上げ,それらの原理と構造,ならびに等価回路を用いた特性を学習する。
授業の進め方・方法:
・本講義は,電気機器分野における,「直流機」と「変圧器」について,その原理,構造,ならびに等価回路を用いた特性解析方法について学習する。電気磁気学および電気回路に関する科目ならびに力学(回転運動)に関する科目の復習を十分にしておくこと。
・演習問題を解くことによって,知識の定着を図る。必ず自分で理解して解くこと。
・総合評価が不合格の場合,一度だけ全範囲の再試験(満点100点)を実施する。その再試験で60点以上であれば最終評価を60点に置き換える。ただし,演習の未提出がある者には実施しないことがある。
・電気主任技術者認定のための必須科目
注意点:
試験80%(中間試験40%,期末試験40%,B:100%),演習20%(B:100%)

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 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ガイダンス(1.0h)
1.直流機
 ・電気回路,電気磁気学の復習(1.0h)
・科目の位置づけ、必要性,学習の到達目標および留意点を理解できる。
・直流機と必要な電気回路や電気磁気学を復習する。
2週  ・直流機の構造と基本動作, p.23~p.46(2.0h) ・直流機の構造と基本動作を説明積る。
3週  ・直流機の結線と等価回路, p.47~p.49, p.59~p.61(2.0h) ・直流機の結線を説明できる。
・直流機の等価回路を説明できる。
4週  ・直流発電機の特性, p.49~p.59(2.0h) ・直流発電機の等価回路を用いて特性を説明できる。
5週  ・直流電動機の特性, p.63~p.66(2.0h) ・直流電動機の等価回路を用いて特性を説明できる。
6週  ・直流電動機の制御, p.67~p.73(1.0h)
 ・総合演習(1.0h)
・直流電動機の制御法を説明できる。
・この範囲の総合的な問題を解く.
7週 前期中間試験(2.0h) ・中間試験
8週 答案返却(1.0h)3.変圧器 (コア)
2.変圧器
 ・変圧器に必要な電気回路と電磁気の復習
・答案返却と復習
・変圧器に必要な電気回路と電磁気を復習する。
2ndQ
9週  ・変圧器の原理と理想変圧器p.75~p.85(1.0h) ・変圧器の原理と理想変圧器の等価回路を説明できる。
10週  ・実際の変圧器の等価回路p.87~p.93(2.0h) ・実際の変圧器の等価回路を描くことができる。
11週  ・等価回路定数の算出p.93~p.98(2.0h) ・等価回路定数を算出できる。
12週  ・変圧器の特性p.99~p.113(2.0h) ・変圧器の基本特性を説明できる。
13週  ・変圧器の極性と三相結線p.115~p.131(2.0h) ・変圧器の極性と並行運転を説明できる。
14週  ・変圧器の極性と三相結線p.115~p.131(2.0h)
・変圧器の三相結線,V結線と特殊変圧器を説明できる。
15週  ・総合演習(2.0h) ・この範囲の総合的な問題を解くことで知識の定着を図る。
16週 期末試験 期末試験

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類分野学習内容学習内容の到達目標到達レベル授業週
専門的能力分野別の専門工学電気・電子系分野電力三相交流における電圧・電流(相電圧、線間電圧、線電流)を説明できる。4前13,前14
対称三相回路の電圧・電流・電力の計算ができる。4前13,前14
直流機の原理と構造を説明できる。4前2
変圧器の原理、構造、特性を説明でき、その等価回路を説明できる。4前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15,前16

評価割合

試験演習相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合80200000100
基礎的能力0000000
専門的能力80200000100
分野横断的能力0000000