2025年度 (最新) 学院等開講科目 工学院 電気電子系
電気機器工学
- 開講元
- 電気電子系
- 担当教員
- 萩原 誠 / 清田 恭平
- 授業形態
- 講義
- メディア利用科目
- -
- 曜日・時限
(講義室) - クラス
- -
- 科目コード
- EEE.P301
- 単位数
- 200
- 開講時期
- 2025年度
- 開講クォーター
- 4Q
- シラバス更新日
- 2025年3月19日
- 使用言語
- 日本語
シラバス
授業の目的（ねらい）、概要
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。
対応する学修到達目標は、
(1) 【専門力】基盤的な専門力
(4) 【展開力】（探究力又は設定力）整理及び分析できる力
(7) 幅広い専門知識を習得し,より高度な専門分野や他分野に自ら学修を広げる力
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
- 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)
- ・電気電子分野の応用専門力
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、前回の宿題の解説、講義、電気機器の中身が見える動画、前回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巻線による発生トルク | 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 三相誘導機の基本原理、巻線の基本構造、エネルギー変換の流れと効率 | 誘導機の構造を描き原理が説明できる。 |
| 第9回 | 9. 直流機および整流子機１ 整流子機の構造、整流子機の基本、励磁方式、整流子機の巻線方法 | 直流機（整流子機）の構造を描き原理が説明できる。 |
| 第10回 | 10. 直流機および整流子機２ 起電力とトルク、等価回路、直流電動機・発電機の特性、ユニバーサルモータ | 直流機の起電力・トルクを導出できる。電動機・発電機の特性を説明できる。 |
| 第11回 | 11. 同期機の特性１ 同期機の構造、同期インピーダンス、等価回路、電機子反作用、出力 | 同期インピーダンスを導出できる。等価回路を理解し説明できる。 |
| 第12回 | 12. 同期機の特性２ 短絡比、並列運転、励磁方法、同期電動機の特性、V曲線、最大トルク制御、始動法 | 同期発電機・電動機の特性を理解し説明できる。 |
| 第13回 | 13. 誘導機１ 三相誘導機の概要、損失、直流機・同期機との相違点、等価回路、定数測定 | 誘導機の特長・等価回路を理解し説明できる。 |
| 第14回 | 14. 誘導機２ 三相誘導機の特性（一定電圧・一定周波数）、三相誘導機の可変速運転、三相誘導発電機 | 等価回路による誘導電動機の特性を理解し説明できる。 |
準備学修(事前学修・復習)等についての指示
学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。
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)
成績評価の方法及び基準
理解度確認レポート35%、期末レポート35%、前半課題15%、後半課題15%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・注意事項
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
Science Tokyo LMSによりクイズ、試験、宿題、アンケートなどを行います。ネットに接続するモバイル機器を持参してください。