電気機器工学1

科目基礎情報

学校 阿南工業高等専門学校 開講年度 平成31年度 (2019年度)
授業科目 電気機器工学1
科目番号 1313E01 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 電気コース 対象学年 3
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 基本からわかる 電気機器講義ノート(オーム社)/ なし
担当教員 西尾 峰之

到達目標

1. 変圧器の原理と特性について説明でき、等価回路を用いて1次・2次諸量を計算できる
2. 同期機の原理について説明でき、誘導起電力と回転速度を計算できる
3. 誘導機の原理について説明でき、誘導起電力とすべりを計算できる
4. 直流機の原理について説明でき、誘導起電力とトルクを計算できる
5. 磁気回路の必要性について説明でき、磁気回路のオームの法則を用いて諸量を計算できる

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最低限の到達レベルの目安
到達目標1標準的な到達レベルに加え、変圧器の特性値を計算できる。最低限の到達レベルに加え、変圧器の等価回路を用いて1次・2次諸量を計算できる。変圧器の原理と役割を説明できる。
到達目標2標準的な到達レベルに加え、同期機のトルクと出力を計算できる。最低限の到達レベルに加え、同期機の誘導起電力と回転速度を計算できる。同期機の原理と役割について説明できる。
到達目標3標準的な到達レベルに加え、誘導機の回転速度と2次側諸量を計算できる。最低限の到達レベルに加え、誘導機の誘導起電力とすべりを計算できる。誘導機の原理と役割について説明できる。
到達目標4標準的な到達レベルに加え、励磁回路の種類による構造や諸量の違いについて説明し、各トルクと回転数を計算できる最低限の到達レベルに加え、直流機の誘導起電力とトルクを計算できる。直流機の原理と役割について説明できる。
到達目標5標準的な到達レベルに加え、アンペールの法則から磁気回路のオームの法則を導き、磁気回路中の磁束の大きさを計算できる。最低限の到達レベルに加え、磁気回路のオームの法則を用いて諸量を計算できる。磁気回路の必要性について説明できる。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
交流静止電力変換器である変圧器の原理と構造および各種特性の理解を目的とする。また、交流回転電力変換機のなかで代表的な直流機、誘導機、同期機について、各回転機の原理・構造や等価回路を基礎とした基本特性についての理解を目的とする。
授業の進め方と授業内容・方法:
講義スタイルで実施する。宿題内容の確認のための小テストを実施する。授業後の自主学習を促進するため、宿題として課題を課す。
【授業時間30時間】
注意点:
授業中に各自でLMSにアクセスしたり、宿題をオンラインで提出するため、各自でスマート端末を準備すること。
提出物に関しては、必ず期限を守って提出すること。
レポート(ポートフォリオ)作成時においては著作権を遵守し、データの引用を正しく行うこと。

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
後期
1週 概論 変圧器、直流機、同期機、誘導機の原理の相違点と類似点を説明できる
2週 磁気回路 アンペールの法則から磁気回路のオームの法則を導き、磁気回路の諸量を計算できる
3週 変圧器 磁気回路のオームの法則から、起磁力の保存則と変圧比と巻数比の関係式を導き、変圧器の諸量を計算できる。
4週 変圧器の等価回路 変圧器の回路から磁気回路を取り除いた等価回路図を作成し、2次側の諸量を計算できる。
5週 変圧器の特性 出力電力と各種損失の値を用いて、規約効率と全日効率を求めることができる
6週 起電力 ベクトル形式と微分方程式形式で運動起電力を表し、その大きさを計算することができる
7週 電磁力 ベクトル形式と微分方程式形式で電磁力を表し、その大きさを計算することができる
8週 中間試験
9週 回転磁界 回転磁界の発生方法を説明し、円周上のある時点ある角度の合成磁界の磁束の大きさを計算できる
10週 同期発電機 同期発電機の発電原理を説明し、同期発電機が発生する誘導起電力を計算できる
11週 同期電動機 同期電動機の回転原理を説明し、同期電動機のトルクと出力を計算できる
12週 直流電動機 直流電動機の回転原理について説明し、回転子の回転数とトルクを計算できる
13週 直流機の励磁回路 励磁回路の種類による構造や諸量の違いについて説明し、各トルクと回転数を計算できる
14週 誘導電動機 誘導電動機の回転原理とすべりについて説明し、回転子回転速度を計算できる
15週 誘導電動機の等価回路 誘導電動機の等価回路を書くことができ、2次側の誘導起電力と電流を計算できる
16週 期末試験

評価割合

定期試験小テストポートフォリオ発表・取り組み姿勢その他合計
総合評価割合60202000100
基礎的能力20000020
専門的能力4010100060
分野横断的能力010100020