到達目標
1. 変圧器の特性について説明でき、電圧変動率や等価回路定数を計算できる
2. 同期機の特性について説明でき、同期インピーダンスや出力を計算できる
3. 誘導機の特性について説明でき、同期ワットや制御された回転速度を計算できる
4. 速度制御法の種類や特徴について説明できる
5. 電動機運転の安定条件について説明でき、平衡状態の回転速度とトルクを計算できる
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 | 変圧器の種々の特性試験から等価回路定数を計算できる | 変圧器の電圧変動率を計算できる | 変圧器の等価回路について説明できる |
| 到達目標2 | 同期機の出力電圧や誘導起電力のフェーザ図を用いて、電圧変動率を計算できる | 同期機の電機子反作用について説明でき、また特性への影響を説明できる | 同期機の同期インピーダンスと短絡比について説明できる |
| 到達目標3 | 誘導電動機の同期ワットと最大トルクの大きさを計算できる | 同期ワットについて説明できる | 誘導電動機の入出力電力と損失の大きさの関係を説明できる |
| 到達目標4 | 1次周波数制御における周波数と電圧の関係について説明できる | 比例推移について説明できる | 回転機の速度制御法の種類と原理を説明できる
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| 到達目標5 | 電動機運転の平衡状態における回転速度とトルクを計算できる。 | 電動機運転の安定条件について説明できる。
| 電動機トルクと負荷トルクの違い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:
交流電力変換機器の一つであり、また静止電力変換器でもある変圧器を対象に、その原理と構造および各種特性の理解を目的とする。交流回転機器のなかで代表的な誘導機（主に三相誘導電動機）と同期機（主に同期発電機と同期電動機）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、さらにこれらの回転機の運転法についての理解を目的とする。
授業の進め方・方法:
本授業では、グループ学習の中で議論しながら学びを深める形態とする。分野横断的能力のうち、自分で学習を進める力、議論する力、他者と協力する力を身に着けることを目標とする。この科目は学修単位のため、事前・事後学習としてレポートやオンラインテストを実施する。
【授業時間３０時間＋自学自習時間６０時間】
注意点:
必ず予習、復習を行い、自らの理解度を高めること。
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 |
電気機器工学の交流回路 |
RLC交流回路のフェーザ図を描くことができる
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| 2週 |
変圧器の特性試験 |
変圧器の特性試験から等価回路定数を求めることができる
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| 3週 |
変圧器の電圧変動率 |
変圧器の電圧変動率を計算できる
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| 4週 |
変圧器の結線 |
三相結線された変圧器の諸量を計算できる
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| 5週 |
同期インピーダンスと短絡比 |
同期インピーダンスと短絡比を計算できる
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| 6週 |
同期発電機の電圧変動率 |
同期発電機の電圧変動率を計算できる
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| 7週 |
同期電動機の出力 |
同期電動機の出力とトルクを計算できる
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| 8週 |
誘導機の出力 |
誘導電動機の入力と出力を割合の式から計算できる
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| 2ndQ |
| 9週 |
誘導機の損失 |
誘導電動機の損失を割合の式から計算できる
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| 10週 |
中間試験 |
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| 11週 |
誘導機のトルクとすべり |
速度を変化させたときのトルクとすべりを計算できる
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| 12週 |
誘導機の速度制御 |
各種速度制御法について説明できる
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| 13週 |
パワーエレクトロニクス |
インバータ回路について説明できる
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| 14週 |
小型機 |
小型機の特徴と使用例について説明できる
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| 15週 |
電気機器応用 |
電気機器の応用について説明できる
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| 16週 |
期末試験返却 |
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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・電子系分野 | 電気回路 | 正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。 | 4 | 前4 |
| R、L、C素子における正弦波電圧と電流の関係を説明できる。 | 4 | 前3 |
| 瞬時値を用いて、交流回路の計算ができる。 | 4 | 前3 |
| フェーザ表示を用いて、交流回路の計算ができる。 | 4 | 前4 |
| インピーダンスとアドミタンスを説明し、これらを計算できる。 | 4 | 前4 |
| 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。 | 4 | 前5,前6 |
| 電源および負荷のΔ-Y、Y-Δ変換ができる。 | 4 | 前6 |
| 対称三相回路の電圧・電流・電力の計算ができる。 | 4 | 前3 |
| 直流機の原理と構造を説明できる。 | 4 | 前12,前13 |
| 誘導機の原理と構造を説明できる。 | 4 | 前10,前11 |
| 同期機の原理と構造を説明できる。 | 4 | 前6,前7,前9 |
| 変圧器の原理、構造、特性を説明でき、その等価回路を説明できる。 | 4 | 前3,前4,前5 |
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 | 60 | 20 | 20 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 |
| 専門的能力 | 50 | 20 | 10 | 0 | 0 | 80 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 10 | 0 | 0 | 10 |