到達目標
１．変圧器，誘導機，同期機，直流機の基礎原理と基本的な特性を理解し，等価回路が作成でき、その特性を説明できる。
２．用途に応じて適切な電気機器、電動機の利用と選択ができる。
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 |
| 変圧器 | 変圧器の原理，構造，特性を説明できる | 変圧器の原理，構造，特性を理解できる | 変圧器の原理，構造，特性を理解できない |
| 直流機 | 直流機の原理，構造，特性を説明できる | 直流機の原理，構造，特性を理解できる | 直流機の原理，構造，特性を理解できない |
| 誘導機 | 誘導機の原理，構造，特性を説明できる | 誘導機の原理，構造，特性を理解できる | 誘導機の原理，構造，特性を理解できない |
| 同期機 | 同期機の原理，構造，特性を説明できる | 同期機の原理，構造，特性を理解できる | 同期機の原理，構造，特性を理解できない |
| 電力変換装置 | インバータ回路の原理がわかり、交流機の駆動方式の説明ができる。 | 交流機のインバータ駆動を理解できる。 | 交流機のインバータ駆動が理解できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
本講義は、主に変圧器、直流機、誘導機、同期機を対象とした電気機器を理解するため、電磁気の基礎と三相交流を理解したうえ、それぞれの電気機器の動作原理、構造、等価回路、特性等について学ぶ。本講義での電気機器とは、機械エネルギーを電気エネルギーに変換する発電システム、変電システム、また電動力として利用されている機器である。
授業の進め方・方法:
成績の評価は，年間４回の定期試験の成績を70％，宿題およびレポート等の課題成績を30％で行い，合計の成績が60点以上の者を合格とする。
注意点:
電力エネルギー分野における基礎科目である。パワーエレクトロニクスに関連する授業科目と併せて学ぶことによって電気機器の制御方法をより確かなものとして身につけることが可能である。また，この教科は卒業後，電気主任技術者の免状交付申請を行うために開設されている科目である。
予習：教科書の内容に目を通しておく。
復習：講義ノートの内容を見直し、講義に関係する例題・演習問題を解いておくこと。講義で示した次回予定の部分を予習しておくこと。
選択科目であるが、5年生へ進級するために必ず修得が必要な科目です。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
電気機器工学のガイダンス |
電気機器の種類，電気-機械エネルギー変換，電磁誘導と起電力，電磁力
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| 2週 |
電気機器の基礎事項 |
発電機作用と電動機作用
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| 3週 |
磁性材料と磁気回路 |
磁気回路とインダクタンス
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| 4週 |
磁化現象と損失 |
ヒステリシス特性、鉄損と銅損
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| 5週 |
変圧器の原理 |
変圧器の原理と理想変圧器
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| 6週 |
変圧器の等価回路 |
実際の変圧器と等価回路の作成
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| 7週 |
等価回路定数の測定と短絡インピーダンス |
無負荷試験、短絡試験、短絡インピーダンス
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| 8週 |
変圧器の複数運転 |
各種結線方式、3相結線
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| 2ndQ |
| 9週 |
中間試験 |
遠隔による確認試験
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| 10週 |
直流機の原理と構造 |
直流発電機・電動機の構造と動作原理
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| 11週 |
直流機の理論 |
誘導起電力、トルク、電機子反作用
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| 12週 |
直流機の回路表現と種類 |
直流機の種類ことの回路表現とその特性
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| 13週 |
直流機の運転 |
始動、速度制御、制動
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| 14週 |
直流機の損失、効率 |
損失と効率の計算
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
総復習 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
三相誘導機の原理 |
三相電流による回転磁界
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| 2週 |
三相誘導機の原理と構造 |
同期速度、すべり、回転子の構造
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| 3週 |
誘導機の等価回路 |
すべりによる等価回路と誘導起電力
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| 4週 |
誘導機の回路定数 |
無負荷試験、拘束試験
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| 5週 |
誘導機の簡易等価回路と特性 |
簡易等価回路による諸量、トルクと出力の計算
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| 6週 |
誘導電動機の特性 |
すべりとトルク、最大トルクと出力、比例推移
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| 7週 |
中間試験 |
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| 8週 |
誘導電動機の運転 |
始動法、速度制御法、逆転、制動法とインバータによる速度制御
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| 4thQ |
| 9週 |
同期発電機 |
同期発電機の原理と構造、誘導起電力
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| 10週 |
同期発電機の等価回路 |
等価回路とフェーザ図
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| 11週 |
同期発電機の等価回路 |
電機子反作用とベクトル図
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| 12週 |
同期発電機の性能指標 |
無負荷誘導起電力、短絡曲線、短絡比、単位法、出力
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| 13週 |
同期電動機 |
同期電動機との種類と特性
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| 14週 |
電気機器の応用 |
パワーエレクトロニクスによる電動機駆動
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
総復習 |
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評価割合
| 試験 | 課題 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 70 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |