電磁エネルギー変換Ⅱ

科目基礎情報

学校	東京工業高等専門学校	開講年度	平成29年度 (2017年度)
授業科目	電磁エネルギー変換Ⅱ
科目番号	0121	科目区分	専門 / 必修
授業形態	授業	単位の種別と単位数	履修単位: 1
開設学科	電気工学科	対象学年	4
開設期	後期	週時間数	2
教科書/教材	書名：電気機器概論 著者：深尾正 発行所：実教出版株式会社
担当教員	綾野 秀樹

到達目標

【目標】
電磁気現象の基本的な法則を出発点として、電気磁気が関わるエネルギー変換の基礎を学習する。
この意味において、電磁エネルギー変換Ⅰの続編である。電磁エネルギー変換Ⅱでは、交流発電機（同期発電機）と交流電動機（誘導電動機、同期電動機）を学習する。


【到達目標】
１.誘導電動機の動作や特性を理解できる。
２.同期発電機・同期電動機の動作や特性を理解できる。

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	誘導電動機について物理現象を踏まえながら説明できる。	誘導電動機について原理・構造を説明できる。	誘導電動機を説明できない。
評価項目2	同期発電機・同期電動機について物理現象を踏まえながら説明できる。	同期発電機・同期電動機について原理・構造を説明できる。	同期発電機・同期電動機を説明できない。
評価項目3

学科の到達目標項目との関係

JABEE (d)

学習・教育目標 C6

教育方法等

概要:

電磁気現象の基本的な法則を出発点として、電気磁気が関わるエネルギー変換の基礎を学習する。
この意味において、電磁エネルギー変換Ⅰの続編である。電磁エネルギー変換Ⅱでは、交流発電機（同期発電機）と交流電動機（誘導電動機、同期電動機）を学習する。

授業の進め方・方法:

電気回路、電磁気学で学んだ内容を十分に理解しておくこと。三相誘導電動機の等価回路を理解するためには、変圧器の等価回路を理解しておくことが前提となる。

注意点:

授業中においても計算が必要になる。電卓を準備しておくことが必要。授業の予習・復習及び演習については自学自習により取り組み学修すること。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	三相誘導電動機機の原理	フレミングの右手の法則，左手の法則をもとに誘導電動機の原理を理解する
		2週	三相誘導電動機機の原理と構造	三相誘導電動機機の構造について理解する。
		3週	三相誘導電動機機の理論	滑りを踏まえ，三相誘導電動機機の理論を理解する。
		4週	三相誘導電動機機の特性	三相誘導電動機機の速度特性，トルク特性，比例特性を理解する。
		5週	三相誘導電動機機の運転	三相誘導電動機機の始動方法，運転方法について理解する。
		6週	円線図と各種誘導機	円線図と各種誘導機について概要を理解する
		7週	誘導発電機	誘導発電機について概要を理解する。
		8週	中間試験
	4thQ
		9週	三相同期発電機の原理と構造	三相同期発電機の原理と構造の原理と構造，電気角と機械角について理解する。
		10週	三相同期発電機の等価回路と三相同期発電機の特性	三相同期発電機の等価回路と特性について理解する。
		11週	三相同期発電機の出力と並行運転	三相同期発電機の出力と並行運転方式について理解する。
		12週	三相同期電動機の原理	三相同期発電機の原理と等価回路について理解する。
		13週	三相同期電動機の特性	三相同期発電機の入出力特性，トルク特性，位相特性について理解する。
		14週	三相同期電動機の始動とその利用	三相同期電動機の始動方法とその利用方法について理解する。
		15週	小形電動機と電動機の応用	ステッピングモータ，ブラシレスDCモータ，サーボモータについて概要を理解する。
		16週

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	電気回路	正弦波交流の特徴を説明し、周波数や位相などを計算できる。	3	後3,後4,後5,後6,後7,後10,後11,後12,後13,後14,後15
				平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。	3	後3,後4,後5,後6,後7,後10,後11,後12,後13,後14,後15
				正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。	3	後3,後4,後5,後6,後7,後10,後11,後12,後13,後14,後15
				R，L，C素子における正弦波交流電圧と電流の関係を説明できる。	3	後3,後4,後5,後6,後7,後10,後11,後12,後13,後14,後15
				交流電力と力率を説明し、これらを計算できる。	3	後4,後5,後6,後7,後10,後11,後12,後13,後14,後15
			電磁気	電磁誘導を説明でき、誘導起電力を計算できる。	3	後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7,後9,後10,後11,後12,後13,後14
				自己誘導と相互誘導を説明でき、自己インダクタンス及び相互インダクタンスに関する計算ができる。	3	後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7,後9,後10,後11,後12,後13,後14
				磁気エネルギーを説明できる。	3	後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15
			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。	3	後4,後5,後6,後7,後10,後11,後12,後13,後14,後15
				電源および負荷の -Ｙ、Ｙ- 変換ができる。	3	後4,後5,後6,後7,後10,後11,後12,後13,後14,後15
				対称三相回路の電圧・電流・電力の計算ができる。	3	後4,後5,後6,後7,後10,後11,後12,後13,後14,後15
				誘導機の原理と構造を説明できる。	3	後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7
				同期機の原理と構造を説明できる。	3	後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15
				電気エネルギーの発生・輸送・利用と環境問題との関わりについて理解できる。	3	後3,後4,後5,後6,後7,後10,後11,後12,後13,後14,後15

評価割合

	試験	発表	相互評価	態度	ポートフォリオ	レポート	合計
総合評価割合	80	0	0	0	0	20	100
基礎的能力	40	0	0	0	0	20	60
専門的能力	40	0	0	0	0	0	40