電気機器I

科目基礎情報

学校 石川工業高等専門学校 開講年度 平成29年度 (2017年度)
授業科目 電気機器I
科目番号 16500 科目区分 専門 / 必修
授業形態 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 電気工学科 対象学年 3
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 前田 勉・新谷邦宏「電気機器工学」(コロナ社) / 藤田 宏「電気機器」(森北出版)、野中作太郎「電気機器I・II」(森北出版)
担当教員 上町 俊幸

到達目標

1.電磁誘導,フレミングの法則,磁気回路の説明や計算ができる。
2.直流機の原理,構造を理解し,説明や計算ができる。
3.各種直流電動機の特性を理解し,説明や計算ができる。
4.変圧器の原理,構造を理解し,説明や計算ができる。
5.変圧器の特性を理解し,説明や計算ができる。
6.誘導電動機の原理,構造を理解し,説明や計算ができる。
7.誘導電動機の特性を理解し,説明や計算ができる。

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
到達目標 項目1フレミングの法則,磁気回路を理解し,計算ができる。フレミングの法則,磁気回路を理解し,基本的な計算ができる。フレミングの法則,磁気回路の計算が困難である。
到達目標 項目2,3直流機の原理や動作を理解し,計算ができる。直流機の原理や動作を理解し,基本的な計算ができる。直流機の動作についての計算が困難である。
到達目標 項目4,5変圧器の原理や動作を理解し,計算ができる。変圧器の原理や動作を理解し,基本的な計算ができる。変圧器の動作についての計算が困難である。
到達目標 項目6,7誘導機の原理や動作を理解し,計算ができる。誘導機の原理や動作を理解し,基本的な計算ができる。誘導機の動作についての計算が困難である。

学科の到達目標項目との関係

本科学習目標 1 説明 閉じる
本科学習目標 3 説明 閉じる

教育方法等

概要:
電気機器はエネルギーの発生から変換を行う発電,変電分野から動力機器に至るまで幅広く利用されている。直流機,同期機,誘導機および変圧器などがその主たるものである。ここではまず直流機,変圧器,誘導機についてその原理,構造,特性などについて基礎学力および専門的知識を身につけ,それを用いた課題解決の方法を修得することを目的とする。
授業の進め方・方法:
【事前事後学習など】随時,講義内容の復習のための課題を与える。
【関連科目】電気回路,電磁気学
注意点:
・電気機器の全てが立体構造であるため,構造をイメージしながら学習することが大切である。
・1,2年で学んだ電磁気学の基本法則および回路計算法を確実に理解しておくこと。
【評価方法。評価基準】
中間試験,前期末試験,学年末試験を実施する。
前期末:中間試験(40%),期末試験(40%),課題・小テスト(20%)
学年末:中間試験(40%),期末試験(40%),課題・小テスト(20%)
成績の評価基準として50点以上を合格とする。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 エネルギー変換と電気機器の基礎 フレミングの法則,磁気回路などの計算ができる。
2週 直流機の原理と構造
直流機の原理と構造を理解し,説明ができる。
3週 直流機の起電力とトルク
直流機の起電力とトルクについて理解し,計算や説明ができる。
4週 直流機の等価回路と電機子反作用
直流機の電機子反作用を理解し,説明ができる。
5週 直流電動機の種類と特性(1)
他励直流電動機,分巻直流電動機について,等価回路に基づいて計算ができる。
6週 直流電動機の種類と特性(2)
直巻直流電動機,複巻直流電動機について,等価回路に基づいて計算ができる。
7週 直流電動機の速度制御
直流電動機の速度制御法について理解し,計算や説明ができる。
8週 直流電動機の損失と効率
直流電動機の損失と効率について理解し,計算や説明ができる。
2ndQ
9週 直流電動機の始動と制動
直流電動機の始動法について理解し,計算や説明ができる。
10週 直流発電機の種類と特性
他励直流発電機,分巻直流発電機について理解し,等価回路に基づいて計算や説明ができる。
11週 変圧器の原理と理想変圧器
変圧器の原理を理解し,理想変圧器について計算や説明ができる。
12週 変圧器の構造
変圧器の構造を理解し,計算や説明ができる。
13週 変圧器の等価回路
変圧器の等価回路を理解し,計算や説明ができる。
14週 変圧器の簡易等価回路とベクトル図
変圧器の簡易等価回路を理解し,ベクトル図に基づいて計算ができる。
15週 前期復習
16週
後期
3rdQ
1週 変圧器の特性試験
変圧器の特性試験を理解し,変圧器の回路パラメータが計算できる。
2週 変圧器の損失と効率
変圧器の損失と効率を理解し,計算や説明ができる。
3週 三相交流
三相交流を理解し,計算や説明ができる。
4週 変圧器の三相結線
変圧器の三相結線について理解し,説明ができる。
5週 変圧器の運転
変圧器の運転について理解し,説明ができる。
6週 回転磁界
回転磁界を理解し,計算や説明ができる。
7週 誘導電動機の原理と特性 誘導電動機の原理を理解し,計算や説明ができる。
8週 誘導電動機の種類と構造
誘導電動機の種類と構造を理解し,計算や説明ができる。
4thQ
9週 誘導電動機の等価回路
誘導電動機の等価回路を理解し,計算や説明ができる。
10週 誘導電動機の損失と効率
誘導電動機の損失と効率を理解し,計算や説明ができる。
11週 誘導電動機のトルクと比例推移
誘導電動機の比例推移を理解し,計算や説明ができる。
12週 誘導電動機の特性試験
誘導電動機の特性試験を理解し,誘導機の回路パラメータが計算できる。

13週 誘導電動機の運転法 
誘導電動機の運転法を理解し,計算や説明ができる。 
14週 誘導電動機の速度制御
誘導電動機の速度制御法を理解し,計算や説明ができる。
15週 後期復習
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

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合80000200100
基礎的能力0000000
専門的能力80000200100
分野横断的能力0000000