到達目標
・ 直流機の基礎原理の理解と、代表的な直流機の基礎的な特性について説明できる
・ 同期機の等価回路の概要を理解し、等価回路とフェーザ図について基礎的説明ができる。
・ 単相変圧器の基礎原理の理解と等価回路の概要が理解できる。また等価回路を用いて簡単な特性を計算できる。
・ 誘導電動機の等価回路の基礎的事項を理解し、簡単な特性計算ができる。
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 |
| 構造の理解 | 機器の構造と内部に発生する電磁気現象や力学現象を式を使って説明できる | 機器の構造と内部に発生する電磁気現象や力学現象の概要を説明できる | 機器の構造を理解できない |
| 等価回路の理解 | 機器の物理的性質を理解して，等価回路の素子の物理的由来を式を使って説明できる | 等価回路の物理的由来の概要を説明出来る | 等価回路を理解できない |
| 等価回路の利用 | 等価回路を用いて各種特性を計算しその意味を説明できる | 等価回路を用いて基本的な特性を計算できる | 等価回路の計算ができない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
電気電子工学科の基礎科目である 電磁気学と電気回路の知識，また回転体の物理に関する知識を用いて，実際に使用されている，電力用変圧器・誘導電動機・直流機・同期機器の学習を行う。
授業の進め方・方法:
各試験区間で４種類の機器について学習する。
物理現象を理解し，その物理現象を表現する等価回路を理解する。
等価回路の理解の後にそれぞれの機器の特性を理解・計算できるようにする。
注意点:
①授業90分に対して90分以上の予習，復習を行うこと。
②レポートを４通課すので予習復習に役立てること．
③単位修得には２／３以上の出席が必要である
④前期，後期の各期毎に１／３以上の出席が無い場合その期の評価点は５９点以下にする
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 |
変圧器の概要と構造
磁気回路の復習
変圧比，変流比の説明 |
変圧器の原理，構造を説明できる
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| 2週 |
理想変圧器と実際の変圧器
等価回路を構築１
・励磁電流
・鉄損 |
理想変圧器を説明できる
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| 3週 |
等価回路を構築２
・漏れ磁束
・巻線抵抗 |
等価回路を理解できる
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| 4週 |
等価回路を構築３
・１次側等価変換
・簡易等価回路 |
等価回路を理解できる
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| 5週 |
短絡試験・開放試験と等価回路定数の関係
各種特性の計算 |
等価回路定数の計算方法を理解できる
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| 6週 |
各種特性の計算
・電圧変動率
・百分率抵抗効果
・効率（最大効率の条件）
・全日効率 |
等価回路から特性を計算する方法を理解できる
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| 7週 |
並行運転の計算
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並行運転している変圧器の電流の分担を理解できる
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| 8週 |
変圧器の確認試験 |
変圧器についての理解を確認する
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| 2ndQ |
| 9週 |
誘導機の概要と構造
回転磁界と電磁誘導 |
誘導機の構造を理解できる
回転磁界の原理を理解できる
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| 10週 |
誘導機と変圧器の等価回路
誘導機の出力抵抗 |
誘導機の等価回路と変圧器の共通点を理解できる
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| 11週 |
２次入力電力と２次銅損，出力電力の関係
電力の流れ図 |
等価回路の各部電力の計算ができる。
各部電力の関係を理解できる
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| 12週 |
誘導電動機の各種特性 |
誘導電動機の特性を理解できる
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| 13週 |
誘導電動機の各種特性 |
誘導電動機の特性を計算できる
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| 14週 |
単相誘導電動機の構造と原理・構造と特性 |
単相誘導電動機の交番磁界のトルク特性を理解できる。またトルク発生方法を説明出来る
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| 15週 |
誘導機の全体解説 |
誘導機の概要復習
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
同期発電機の構造
周波数と発電機回転速度の関係 |
構造を理解できる
回転速度と発電周波数が同期することを理解できる
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| 2週 |
同期発電機の等価回路
電機子反作用リアクタンス
負荷特性 |
電機子反作用リアクタンスとフェーザ図について理解できる
負荷の力率による特性の変化を理解できる
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| 3週 |
百分率インピーダンスと短絡比、電圧変動率
規約効率 |
百分率インピーダンスと短絡比の関係、電圧変動率と使用用途について理解している
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| 4週 |
同期発電機の平行運転
負荷の分担 |
同期発電機の平行運転時の計算を理解できる
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| 5週 |
同期電動機の構造と等価回路 |
同期電動機の構造と等価回路を理解できる
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| 6週 |
同期電動機の特性１
フェーザ図と電力 |
同期電動機のフェーザ図を理解できる
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| 7週 |
同期電動機の特性２
V字特性 |
フェーザ図を使って同期電動機のV字特性を理解できる
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| 8週 |
同期機の確認試験 |
同期機の特性について
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| 4thQ |
| 9週 |
直流機の構造
発電原理と電力平衡の原理 |
直流機の基本式を説明できる
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| 10週 |
各種直流発電機の特性１ |
直流発電機のタイプによる、特性の変化を理解できる
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| 11週 |
各種直流発電機の特性２ |
直流発電機のタイプによる、特性の変化を理解できる
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| 12週 |
直流電動機の基本原理 |
電磁力を使ってトルクの発生原理を説明できる
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| 13週 |
機械・電気変換の原理
電力の流れ図 |
電力変換の原理を説明できる
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| 14週 |
速度制御方法・制動方法 |
各種直流電動機のタイプによる特性の違いを理解できる。
各種直流電動機のタイプによる特性の違いを理解できる
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| 15週 |
直流機全体の概要説明 |
直流機の復習
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| 16週 |
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評価割合
| 試験 | レポート | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 30 | 100 |
| 基礎的能力 | 40 | 30 | 70 |
| 専門的能力 | 30 | 0 | 30 |