シラバス情報

注）公開用シラバス情報となります。在学生の方は、「UNIVERSAL PASSPORT」で詳細をご確認下さい。

科目名	電気機器工学（Electric Equipment Engineering）
担当教員名	島元　世秀
配当学年	3	開講期	前期
必修・選択区分	機械工学コース：選択自動車・メカトロニクスコース：選択情報電子・電気工学：コース選択必修	単位数	2
履修上の注意または履修条件	講義には毎回出席し、電気機器の理論、構造、特性などを重点にし、専門用語の意味と図・表が意味する内容を読み取る力をつけるようにしてください。教科書に記載されている基礎的な演習問題に取り組み、特に復習に重点をおいて実力をつけるように努めてください。電卓は毎回必ず持参し、例題に取り組むことによって電気機器を理解することができるようになります。学生各自は講義用ノートと復習用ノートの2冊のノートを準備し、自分自身のノートに仕上げていくことを奨めます。教科書に記載されている図・表は極めて重要です。図・表を板書することは時間的にも困難であります。また、たとえ図・表を板書したにしても学生が講義時間内でノートすることは殆ど困難です。したがって、講義の内容を聞き取り、教科書の中に重要なことを書き込むようにしてください。
受講心得	電気機器を十分に理解するためには、その理論的基礎である「電気磁気学」と「電気回路論」の基礎的な事項をしっかり把握しておくことが必要です。「電気機器工学」の講義を聴き、教科書を読んでもなかなか理解できないときは「電気磁気学」と「電気回路論」の教科書に戻り、自問自答し、演習問題を解いてみたりして訓練を積み重ね、特に物理的な基本をよく考えてみることが必要です。
教科書	電気機器学基礎論　多田隈　進，石川　芳博，常弘　譲（電気学会）
参考文献及び指定図書	電気学会大学講座　電気機器工学Ⅰ（電気学会）、気機器Ⅰおよび電気機器Ⅱ　野中作太郎著（森北出版）、気機械工学（改訂版）（電気学会）、気機器　吉永淳編著（オーム社）学講義　電気・機械エネルギー変換工学　宮入庄太著（丸善出版）
関連科目	電気磁気学１、電気磁気学２、電気回路論及演習１、電気回路論及演習２、電気電子材料、電気機器実験、発変電工学、電気機器設計製図
オフィスアワー

授業計画	学習内容	学習課題(予習・復習)
授業の目的	電力系統および産業の中で広く使用されている主要な電気機器を、開発、設計・製造、試験、運転・保守などのいろいろな視点から捉え、理解するために必要な考える力を育成することを目指し、原理、構造、特性に関する基本的事項を修得します。
授業の概要	電気機器学の基礎、変圧器、直流機、誘導電動機および同期機の基礎について学びます。各機器について用語の意味と特性を理解するための等価回路を理解し、使用および保守上の注意事項を修得するとともに、エレクトロニクスおよび材料の技術開発、省エネルギーと省資源の観点からの理解を深めることを目指します。
授業計画	○第１回　電気機器の原理と電磁気の諸現象（電気機器学の理解に必要な電気・磁気の諸現象、電界、磁界、電磁誘導と電磁力、電力と動力のエネルギー変換、電気系と機械系の類似性） ○第２回　変圧器一般、原理、構造、等価回路、特性、損失（変圧器の用途と種類、原理と基本的な式、理想変圧器、実際の変圧器、無負荷状態、負荷状態、変圧器の定格、変圧器の鉄心構造、巻線の構造、絶縁、冷却方式、励磁電流とその波形、励磁アドミタンス、短絡電流、巻線抵抗、漏れリアクタンス、等価回路、百分率電圧降下、百分率抵抗降下、百分率リアクタンス降下、電圧変動率、損失と効率、三相変圧器の結線） ○第３回　直流機の構造、原理、特性、励磁方式と特性および用途、速度制御、損失および効率（直流機の界磁、電機子、整流子、ブラシ、軸と軸受、誘導起電力、トルク、回転速度、電力と動力のエネルギー変換、電機子反作用、整流と補極、直流電動機の等価回路と基礎式、励磁方式と特性曲線および用途、速度制御の原理、損失、効率） ○第４回　回転磁界、誘導機の構造　（三相巻線の構造、三相巻線による回転起磁力、分布巻、短節巻、分布巻線による回転磁界、分布巻係数、短節巻係数、誘導起電力、構成部品の名称と機能および構造、固定子鉄心、固定子巻線、かご形回転子、巻線形回転子、回転子鉄心、かご形回転子導体、巻線形回転子巻線とスリップリング、スリップリング短絡装置、かご形誘導電動機と巻線形誘導電動機の得失と用途） ○第５回　交流機一般、三相誘導電動機の構造と原理、理論の電圧、電流、電力、すべり、トルク　（同期速度、回転速度とすべり、二次誘導起電力の大きさとすべり周波数、二次誘導起電力と二次電流、二次電流による起磁力、二次電流と一次電流の関係、ベクトル図、交流機の種類、三相誘導電動機固定子と回転子の構造、回転磁界、誘導起電力および電流、トルクの発生、等価回路、ベクトル図、電力の変換、損失および効率、温度上昇と定格） ○第６回　誘導電動機の等価回路、等価回路による特性算定、誘導電動機速度特性曲線、出力特性曲線　（二次等価回路、等価変圧器回路、二次側諸量の一次側への換算、誘導機のＴ形等価回路、Ｌ形簡易等価回路、等価回路による特性算定、誘導電動機のトルク速度曲線、始動トルク、最大トルク、始動電流、電動機トルクと負荷トルクの関係、電動機の始動、円線図、過渡現象解析、比例推移） ○第７回　誘導電動機の始動と制動、対称座標法、不平衡電源電圧における運転　（かご形誘導電動機の始動電流、始動トルクと始動時の問題点および注意すべき事項、始動方法、全電圧始動、Ｙ－Δ始動、始動補償器始動、制動方法、発電制動、逆相制動、回生制動、対称座標法の基礎、正相電圧、逆相電圧、正相電流、逆相電流、正相磁界、逆相磁界、正相分トルク、逆相分トルク） ○第８回　三相誘導電動機の特性、運転、誘導電動機の速度制御法（速度特性曲線、出力特性曲線、比例推移、三相誘導電動機の始動、運転の安定および不安定、速度制御、電動機応用、速度制御の必要性、省エネルギーと速度制御、速度制御方式、かご形誘導電動機の速度制御、巻線形誘導電動機の速度制御） ○第９回　同期機一般、同期機の原理、同期発電機の構造　（同期機の定義、構成要素、同期機の分類、同期機に要求される事項、同期機の仕様と規格、同期発電機の原理、誘導起電力、回転速度と極数、三相同期発電機の電機子巻線、タービン発電機の構造と冷却、突極形同期発電機の構造と冷却、電機子鉄心、電機子巻線と絶縁、円筒形回転子、突極形界磁鉄心、界磁巻線、制動巻線） ○第10回　同期機発電機の誘導起電力、構造、特性（誘導起電力、正弦波電圧の発生、電機子巻線の接続法、無負荷飽和曲線、三相短絡曲線、短絡比、同期インピーダンス、電圧変動率、外部特性曲線、励磁方式、同期発電機の並行運転） ○第11回　回転子の構造、突極形発電機のニ反作用理論、ベクトル図（突極形回転子、円筒形回転子、電機子反作用、電機子漏れ磁束、電機子漏れリアクタンス、同期リアクタンス、直軸、横軸、突極発電機のベクトル図、負荷角、電力相差角曲線） ○第1２回　電機子反作用、同期機のフェーザ図、同期発電機の特性　（電機子反作用、電機子反作用起磁力、界磁起磁力と電機子反作用起磁力の相互関係、起磁力と空隙の磁束分布および基本波磁束、同期機のフェーザ図、直軸と横軸の意味、直軸電流、横軸電流、直軸電機子反作用起磁力、横軸電機子反作用起磁力、直軸電機子反作用リアクタンス、横軸電機子反作用リアクタンス、電機子漏れリアクタンス、直軸同期リアクタンス、横軸同期リアクタンス、内部同期リアクタンス電圧、内部相差角、同期発電機の出力） ○第13回　同期機の特性曲線、等価回路のリアクタンスと時定数、短絡時の現象、励磁方式　（無負荷飽和曲線、短絡特性曲線、短絡比、負荷飽和曲線、同期発電機の可能出力曲線、同期発電機の同期投入条件、各種リアクタンス、各種時定数、突発短絡電流、突発短絡時の過渡トルク、不平衡負荷運転時の現象、界磁喪失時の現象、サイリスタ励磁方式、ブラシレス励磁方式、励磁装置の特性、自動電圧調整装置の役割） ○第14回　同期電動機原理と特性、対称座標法同期電動機の原理、ベクトル図、Ｖ曲線、入力特性と出力特性、対称座標法の基礎、正相、逆相、零相、不平衡電圧） ○第15回　確認テスト及び解説（電卓、直線定規、三角定規、分度器を必ず持参）	予習予習・復習予習・復習予習・復習予習・復習予習・復習予習・復習予習・復習予習・復習予習・復習予習・復習予習・復習予習・復習予習・復習予習・復習
授業の運営方法	電気機器の理論式の意味、専門用語および図・表の意味を重点に講義を進めていきます。教科書を補うための図・表を必要に応じて別途、プリントの形で配付します。毎週、講義の進み具合に応じて例題に取り組み、学生の理解に役立てるようにします。
備考	電卓，筆記用具（定規，三角定規，コンパス等），講義用ノート，復習用ノートが必要です。
学生が達成すべき到達目標	1. 電気機器の原理と電磁気の諸現象を理解する。 2. 変圧器一般、原理、構造、等価回路、特性、損失を理解する。 3. 直流機を理解する。 4. 誘導電動機を理解する。 5. 同期機を理解する。

評価方法	評価の割合	評価の実施方法と注意点
試験	70	電卓持ち込み可能です。
小テスト	0	適宜実施します。
レポート	0
成果発表	0	特に無し。
作品	0	特に無し。
その他	30	出席及び講義用と復習用ノートを考慮します。
合計	100	―