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科目の基本情報

開講年度 2017 年度
開講区分 工学部電気電子工学科 ・専門教育
受講対象学生 学部(学士課程) : 2年次
選択・必修 選択
選択科目
授業科目名 電気機器工学
でんきききこうがく
Electrical Machinery
単位数 2 単位
他学部・他研究科からの受講 他学部の学生の受講可
市民開放授業 市民開放授業ではない
開講学期

後期

開講時間 火曜日 1, 2時限
開講場所 工学部教室

担当教員 石田 宗秋(工学研究科電気電子工学専攻)

ISHIDA, Muneaki

学習の目的と方法

授業の概要 現在,産業,施設,家庭等において広く利用されている電気機器,すなわち鉄心と導線とからなる回転機と静止機器の中で,電圧を変換する装置である変圧器および電気エネルギーを利用した動力源である直流モータ,誘導モータ,同期モータ,リニアモータに関し,構造,動作原理,等価回路,諸特性および応用例について学習する。
学習の目的 ①身の回りに使われている電気機器の役割を認識できる知識が得られる。
②電力変換の原理,変圧器,直流モータ,誘導モータ,同期モータ,リニアモータの構造,基本特性および特性の算定法を修得し,応用分野についての見識を得る。

★学習・教育目標:「基礎・専門知識」、「自主的継続的学習能力」、「制約下での仕事の推進・統括」に関する能力を向上させる。
学習の到達目標 ①身の回りに使われている電気機器を認識できるようになる。
③電力変換の原理,変圧器,直流モータ,誘導モータ,同期モータ,リニアモータの構造,基本特性および特性の算定法を修得でき,応用分野についての見識が得られる。

★学習・教育目標:「基礎・専門知識」、「自主的継続的学習能力」、「制約下での仕事の推進・統括」に関する能力を向上できる。
ディプロマ・ポリシー
○ 学科・コース等の教育目標
○ JABEE 関連項目
学習教育目標との関連(達成度点検シートの重み):
 基礎・専門知識(0.8),自主的継続的学習能力(0.1),制約下での仕事の推進・統括(0.1)

○ 全学の教育目標
感じる力
  •  感性
  •  共感
  •  倫理観
  • ○モチベーション
  •  主体的学習力
  •  心身の健康に対する意識
考える力
  •  幅広い教養
  • ○専門知識・技術
  • ○論理的思考力
  •  課題探求力
  • ○問題解決力
  •  批判的思考力
コミュニケーション力
  •  情報受発信力
  •  討論・対話力
  •  指導力・協調性
  •  社会人としての態度
  •  実践外国語力
生きる力
  • ○感じる力、考える力、コミュニケーション力を総合した力

この授業を受講する中で,電気機器に関する専門知識を身につけ,現象を物理的に把握し,数学を利用して論理的に考える力を身につけましょう。また,レポートを期限を守るように提出することで,制約下での仕事の推進,統括する力を身につけ,さらに継続して学習する能力を養い,卒業後に社会に出たときの生きる力を身につけましょう。

授業の方法 講義

授業の特徴

教科書 インターユニバーシティ 電気機器学 (松井信行編著,オーム社)
参考書 ・エネルギー変換工学 (柴田・三澤著,森北出版)
・電気機械工学 改訂版 (電気学会,オーム社)
成績評価方法と基準 (1) 出席は必要条件であり,7割以上出席した者を単位授与の対象者とする。
(2) 巻末演習問題を少し修正した小問題のレポート点:40点満点,期末試験:60点満点の総計100点満点で行い,欠席数に応じた減点後,60点以上を合格とする。ただし,レポートは提出が前提であるので,未提出はマイナス点,提出遅れは減点,レポートの内容によってはマイナス点もあり得る。
オフィスアワー 質問などについてはオフィスアワーを金曜日16:00~18:00に設けるので,電気電子棟3階を訪ねること。出張,会議等で不在の場合に対応するため,E-mailによる質問も受け付ける。電子メールアドレス:ishida@elec.mie-u.ac.jp
受講要件 履修しておくべき科目:
基礎科目:基礎電磁気学,電磁気学Ⅰ・Ⅱ,基礎電気回路論Ⅰ・Ⅱ,電気回路論Ⅰ
予め履修が望ましい科目
発展科目 パワーエレクトロニクス,電機制御工学,電気エネルギー工学Ⅰ・Ⅱ,電気電子設計
授業改善への工夫 授業は,原則的に教科書に沿って行っている。授業の理解を助け,自然と実力が身に付くように,毎回授業内容に関した課題を数題,レポートとして提出することを求めている。理解をより確実にするため,間違いや説明不足があるレポートはチェックを入れて返却し,講義での説明後,修正して再提出を求めている。レポート課題の内容を有効に生かして講義を行い,期末試験で評価を行う。
その他 本シラバスの内容と共に,授業の初回に配布する「電気機器工学に関するお知らせ」に記載されていることをよく理解して,授業に臨むこと。

授業計画

キーワード 電磁エネルギー変換,直流モータ,変圧器,誘導モータ,同期モータ,リニアモータ
Key Word(s) electro-magnetic energy conversion, DC motor, transformer, induction motor, synchronous mortor, linear motor
学習内容 基本的には,教科書に沿って講義する。
第1回 ガイダンス,電気機器学の学び方:
(1)電気機器と日常生活 (2)電気記の役割 (3)電気機器の種類
第2回 電磁エネルギー変換はどのように行われるか(その1):
(1)コイルのインダクタンス (2)磁気エネルギーとインダクタンス (3)電磁力の発生原理 (4)電気系と機械系のエネルギー変換
第3回 電磁エネルギー変換はどのように行われるか(その2):
(1)交流モータのコイル (2)交番磁界と回転磁界 (3)回転磁界で回るモータ
第4回 直流モータはどんなモータか(その1):
(1)DCモータの回転原理 (2)DCモータの特性 (3)速度と効率
第5回 直流モータはどんなモータか(その2):
(1)DCモータの加速・減速 (2)DCモータのエレクトロニクス制御 (3)正/逆転運転
第6回 変圧器はどんな働きをするか(その1):
(1)変圧器の原理 (2)変圧器のインダクタンス (3)変圧器の等価回路 (4)等価回路の回路定数計測
第7回 変圧器はどんな働きをするか(その2):
(1)変圧器の電圧・電流ベクトル (2)負荷による電圧変動 (3)変圧器の効率 (4)三相結線
第8回 誘導モータはどんなモータか(その1):
(1)誘導モータの回転原理 (2)すべり (3)誘導モータの構造 (4)回転子の誘導起電力 (5)誘導モータの等価回路
第9回 誘導モータはどんなモータか(その2):
(1)等価回路定数の求め方 (3)誘導モータの特性曲線 (4)郵送モータの始動法と速度制御法 (4)制動方法
第10回 誘導モータはどんなモータか(その3):
(1)純単相誘導モータの回転磁界 (2)二相誘導モータの回転磁界 (3)単相誘導モータ
第11回 同期モータはどんなモータか(その1):
(1)同期機の回転原理 (2)同期機の分類 (3)同期機の等価回路 (4)同期発電機の出力電圧
第12回 同期モータはどんなモータか(その2):
(1)負荷角と出力との関係 (2)同期モータのベクトル図 (3)始動法
第13回 同期モータはどんなモータか(その3):
(1)同期モータの可変速制御法 (2)ブラシレスモータのしくみと制御法 (3)ステッピングモータ
第14回 リニアモータはどんなモータか:
(1)リニアモータの種類とそれぞれの原理・特徴 (2)リニアモータの産業・輸送・情報機器等への応用
第15回 授業の復習,まとめ
第16回 期末試験
学習課題(予習・復習) 毎回の授業の復習になるように,巻末の演習問題(一部定数変更,問題の追加あり)をレポート提出してもらうので,学習内容を参考に,演習問題を授業前に予習して解いていくと,問題解決能力が養われ,さらに授業内容があらかじめ予想できるので,授業中に内容の理解が深くなる。
ナンバリングコード(試行) EN-ESYS-3

※最初の2文字は開講主体、続く4文字は分野、最後の数字は開講レベルを表します。 ナンバリングコード一覧表はこちら


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