電磁アクチュエータ(機器)

科目基礎情報

学校 北九州工業高等専門学校 開講年度 令和02年度 (2020年度)
授業科目 電磁アクチュエータ(機器)
科目番号 0077 科目区分 専門 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 生産デザイン工学専攻 対象学年 専2
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 「電気機械工学」 天野 寛徳、常広 譲(電気学会)
担当教員 松本 圭司

目的・到達目標

1.直流機の原理と構造を説明できる。
2.変圧器の原理と構造を説明できる。
3.誘導機の原理と構造を説明できる。

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直流機の構造、原理、基本特性を十分に理解しており、等価回路を用いて諸量を計算することができる直流機の原理から構造を説明でき、基本的な特性を理解している直流機の原理および構造を理解していない
評価項目2変圧器の構造、原理、基本特性を十分に理解しており、等価回路を用いて諸量を計算することができる変圧器の原理から構造を説明でき、基本的な特性を理解している変圧器の原理および構造を理解していない
評価項目3誘導機の構造、原理、基本特性を理解しており、等価回路を用いて諸量を計算することができる誘導機の原理から構造を説明でき、基本特性を理解している誘導機の原理および構造を理解していない

学科の到達目標項目との関係

専攻科課程教育目標、JABEE学習教育到達目標 SB① 説明 閉じる
専攻科課程教育目標、JABEE学習教育到達目標 SB② 説明 閉じる
専攻科課程教育目標、JABEE学習教育到達目標 SD① 説明 閉じる

教育方法等

概要:
産業の基幹を構成する重要な要素である電気機器を電磁誘導を応用した電気エネルギーと機械エネルギーの相互変換器として捉え、その原理、特性を理解することを主な目的とする。
授業の進め方と授業内容・方法:
電気-機械エネルギー変換の基礎原理より直流機、変圧器、誘導機および同期機の原理を説明し、それぞれの機器の特性を理解できるようにする。また、等価回路を用いて各種の値の計算ができるようにする。
注意点:
電気回路学、電気磁気学の知識を前提として講義を進めるため、基礎科目の理解を深めておくことが望ましい。

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 ガイダンス(直流機とはどういうものか)
直流機がどのように使用されているのを理解できる
2週 電気-機械エネルギー変換
電磁力と電磁誘導について理解できる
3週 直流電動機の原理
主要構成要素のみの簡単なモデルを用いて直流電動機の原理と構造が理解できる
4週 直流機のトルクと誘導起電力
回転子の構造からトルクと誘導起電力の式を導出することができる。
5週 直流電動機の種類と構造
様々な直流電動機の構造とぞれぞれの特徴が理解できる
6週 様々な直流電動機の特性
主に他励、分巻、直巻電動機に対する速度特性およびトルク特性が基本式と共に理解できる
7週 直流機の損失と効率
直流電動機を始動する際に気をつけること、速度制御を行う場合に重要となるパラメータが理解できる
8週 直流機の損失と効率
直流機に内在する損失の種類および直流機の効率の算出法が理解できる
4thQ
9週 理想変圧器
変圧器に内在する損失およびそれらを除外した理想変圧器を理解できる
10週 変圧器の等価回路
励磁回路や損失をどのように回路で表現するのかが理解できる
11週 誘導機の原理
回転原理である誘導起電力および電磁力の発生を構造とともに理解できる
12週 回転磁界の発生原理および計算方法
回転磁界の発生原理および数式による表現を理解できる
13週 誘導機の等価回路表示
等価回路における各素子の意味を捉え、例題を通じて各種の計算ができる
14週 誘導機のトルク、損失などの算出
等価回路を用いてトルクや損失などの計算ができる
15週 定期試験
これまでの内容を網羅した試験により、授業内容の理解の定着を図る。
16週 答案返却
定期試験の内容を理解する

評価割合

試験小テスト相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合50500000100
基礎的能力0000000
専門的能力5050 0000100
分野横断的能力0000000