本講義では,電気機器の基礎原理,誘導電動機,交流発電機,直流機,変圧器,パワー半導体デバイスの設計の要点,電磁界解析の適用例,電気機器製図の基本について講述し,これに基いて電気機器の設計および作図を実習する。
設計という観点から電気機器を考えることによって,その本質についての理解を深める。設計の基本的な考え方とキーポイントを把握し,電気機器周辺のシステム設計との関係を知るとともに,製図の基本を理解し図面が読めるようになることをねらいとする。
本講義では,各種電気機器の設計法及び製図について,次の諸点の習得を目標とする。
1) 電気機器の本質を理解し,設計という観点から説明できる。
2) 基本的な考え方とキーポイントを把握して電気機器の基本設計ができる。
3) 電気機器とその周辺のシステム設計との関係を理解できる。
4) 製図の基本を理解し,基本的な図面を読み取れる。
電気機器,誘導電動機,交流発電機,直流機,変圧器,電磁界解析,製図
✔ 専門力 | 教養力 | コミュニケーション力 | ✔ 展開力(探究力又は設定力) | ✔ 展開力(実践力又は解決力) |
毎回の講義では,電気機器の原理や設計例を講述する。最後に,与えられた仕様を満足する電気機器の設計を行う。
授業計画 | 課題 | |
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第1回 | 電気機器の本質 サイズと容量,損失,絶縁と温度 | サイズと容量,損失,絶縁と温度についての理解 |
第2回 | 電気機器設計の基礎 概要,基本原理,鉄機械と銅機械 | 概要,基本原理,鉄機械と銅機械についての理解 |
第3回 | 電気機器設計の基礎 完全相似にある機器,不完全相似性,微増加比例法 | 完全相似にある機器,不完全相似性,微増加比例法についての理解 |
第4回 | 三相誘導電動機の設計 三相誘導電動機の巻線法,巻線形回転子の巻線,かご形回転子 | 三相誘導電動機の巻線法,巻線形回転子の巻線,かご形回転子についての理解 |
第5回 | 巻線形三相誘導電動機の設計 装荷の分配,比装荷と主要寸法,固定子スロットと鉄心外径 | 装荷の分配,比装荷と主要寸法,固定子スロットと鉄心外径についての理解 |
第6回 | 巻線形三相誘導電動機の設計 ギャップ長,回転子鉄心,巻線抵抗,漏れリアクタンス | ギャップ長,回転子鉄心,巻線抵抗,漏れリアクタンスについての理解 |
第7回 | 巻線形三相誘導電動機の設計 励磁電流と鉄損,機械損,無負荷電流,等価回路と特性 | 励磁電流と鉄損,機械損,無負荷電流,等価回路と特性についての理解 |
第8回 | 巻線形三相誘導電動機の設計 温度上昇,主要材料の使用量,設計表 | 温度上昇,主要材料の使用量,設計表についての理解 |
第9回 | かご形誘導電動機の設計 装荷の分配,比装荷と主要寸法,固定子鉄心の寸法 | 装荷の分配,比装荷と主要寸法,固定子鉄心の寸法についての理解 |
第10回 | かご形誘導電動機の設計 ギャップ長,かご形回路の電流,巻線抵抗,漏れリアクタンス | ギャップ長,かご形回路の電流,巻線抵抗,漏れリアクタンスについての理解 |
第11回 | かご形誘導電動機の設計 励磁電流と鉄損,機械損,無負荷電流,等価回路と特性 | 励磁電流と鉄損,機械損,無負荷電流,等価回路と特性についての理解 |
第12回 | かご形誘導電動機の設計 温度上昇,主要材料の使用量,設計表 | 温度上昇,主要材料の使用量,設計表についての理解 |
第13回 | 電磁界解析 電磁界解析,適用例 | 電磁界解析,適用例についての理解 |
第14回 | 電気機器製図 電気機器製図の基礎,作図法, | 電気機械製図の基礎,作図法についての理解 |
第15回 | 工場見学 部品の製造工程,組み立て工程,実装工程 | 部品の製造工程,組み立て工程,実装工程についての理解 |
竹内寿太郎原著 「大学課程 電機設計学」 オーム社 (ISBN 978-4274129278)
なし
かご形誘導電動機の設計のレポートによる。
電機機器工学を履修しておくことが望ましい。