2016年度 電気機器工学   Electric Machinery and apparatus

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開講元
電気電子系
担当教員名
千葉 明  萩原 誠 
授業形態
講義
曜日・時限(講義室)
火3-4(S221)  金3-4(S221)  
クラス
-
科目コード
EEE.P301
単位数
2
開講年度
2016年度
開講クォーター
1Q
シラバス更新日
2016年1月11日
講義資料更新日
2016年4月29日
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

本講義では、モータや発電機など広く応用されている電気機器全般について, 電気-機械エネルギー変換の基礎原理を理解する。
電気機器学はEdisonやTeslaの時代から電気系の重要科目で有り、最近の地球温暖化問題、ハイブリッド自動車などと密接に関連するため、重要科目となっている。

到達目標

直流機、交流機、変圧器、リアクトルの原理、基本構造を理解し、実際の機器の基本特性が算定できる。

キーワード

直流機、誘導機、同期機、永久磁石機、モータ、発電機、変圧器、リアクトル、電気機械エネルギー変換

学生が身につける力

国際的教養力 コミュニケーション力 専門力 課題設定力 実践力または解決力
- - -

授業の進め方

本日の講義概要、回覧物の説明、今日のクイズとその解答、先週の宿題の解説、講義、電気機器の中身が見える動画、先週のアンケート結果と今日の授業のまとめ、アンケート、今日の宿題の解説

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 1. 電気機器学の概要、応用、役割、磁性材料、磁束と電圧、起磁力、磁気抵抗、磁化電流、インダクタンス インダクタンスと磁化電流、磁気回路の計算ができるようになる。
第2回 2. 変圧器の構造、等価回路と漏れインダクタンス、抵抗、鉄損抵抗、磁化電流、簡易等価回路 変圧器の等価回路が描けるようになる。
第3回 3. 変圧器の電圧変動率、百分率抵抗降下とリアクタンス、損失と効率、三相交流、線間電圧 変圧器の電流、電圧、効率等の算定ができる。
第4回 4.リアクトル、キャパシタと磁界のエネルギー、リアクトルの種類、磁束鎖交数電流曲線、磁気吸引力、リアクトル容量、可飽和リアクトル 各種リアクトルの役割と簡単な設計ができるようになる。
第5回 5. 磁界のエネルギーと電磁力、リニアアクチュエータ、磁気エネルギー、リラクタンストルク、SRモータ、2巻線 リラクタンスモータの原理と電流の関係がわかる。
第6回 6. 回転機の基本原理1 フレミングの法則、一様磁界中のコイル、整流子とブラシ、直流機の原理 直流機の構造を描き、原理を説明できる。
第7回 7. 回転機の基本原理2 ブラシレスDCモータ、三相交流と回転磁界、2極,4極など,三相同期機の原理 同期機の構造を描き、原理を説明できる。
第8回 8. 回転機の基本原理3 三相誘導機、巻線の基本構造、エネルギー変換の流れと効率、理解度確認アナウンス 誘導機の構造を描き原理が説明できる。
第9回 9. 理解度確認(範囲、A3一枚自筆メモ,計算機能だけの電卓、筆記用具、学生証)リアクトル、変圧器、リラクタンス機、直流機、同期機、誘導機の原理 各種電気機器の基礎が理解できる。
第10回 10. 直流機および整流子機1 整流子機の構造、励磁方式、起電力とトルク、基本式と等価回路、ブロック線図 直流機の等価回路、特性算定ができる。
第11回 11. 直流機および整流子機2 速度トルク平面と動作点,直流発電機の特性 直流機の動作範囲とその制御、発電機が理解できる。
第12回 12. 同期機の特性1 同期機の構造、永久磁石機の分類、BH特性と磁束密度 永久磁石モータの簡単な計算ができる。
第13回 13. 同期機の特性2 等価回路、発電と電圧変動率、短絡比、v曲線、突極比、発電機の並列運転、励磁方式、電動機特性 同期機の算定ができる。
第14回 14. 誘導機1 誘導機の構造、等価回路,簡易等価回路、出力、トルク、すべり、1次銅損、二次銅損、鉄損、効率 誘導機の特性算定ができる。
第15回 15. 誘導機2 等価回路、比例推移、V/f一定、単相誘導電動機 誘導機の制御方法が理解できる。

教科書

教科書:深尾正「電気機器・パワーエレクトロニクス通論」 電気学会大学講座 オーム社 (ISBN: 9784886862860)

参考書、講義資料等

参考書:宮入庄太 『最新電気機器学』 (大学講義) 丸善 (ISBN: 978-4621080894)

成績評価の基準及び方法

理解度確認、試験66.7%,課題33.3%による。

関連する科目

  • EEE.E201 : 電磁気学第一
  • EEE.E202 : 電磁気学第二
  • EEE.C201 : 電気回路第一
  • EEE.C202 : 電気回路第二

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

電磁気学Ⅰ,電磁気学Ⅱ、線形回路の内容を理解していること。

その他

クラウドサービスHandbookを活用して、「eラーニング」、「ICT機器の活用」を行い、さらに、アクティブラーニングを推進する授業です。クラウドサービスによりクイズ、試験、宿題、アンケートなどを行います。ネットに接続する以下のいずれかのモバイル機器を持参してください。
・iOS 7.0以上のiPhoneまたはiPad
・Windows 8.1以上のWindowsタブレットまたはPC
・Android 4.0以上のスマートフォンまたはタブレット
上記機器の用意が難しい場合にはFlash Player10.2以降がインストールされている一般的なWindows PC

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