電気 電気機器 4年・通年・選択・学修2単位
担当教員 古関 庄一郎 連絡先 
講義の概要 この講義は,主に変圧器,誘導機,同期機,直流機を対象とした電気機器を理解するため,電磁気の基礎と三相交流を理解したうえ,それぞれの電気機器の動作原理,構造,等価回路,特性等について学ぶ。この講義での電気機器とは,発電システム,変電システム,電動力応用システムに利用されている,電磁気を利用した機器である。
到達目標 1.変圧器,誘導機,同期機,直流機の基礎原理と基本的な特性を理解し,等価回路などによって特性を検討できる。
2.用途に応じて適切な電動機の利用と選択ができる。
日程授業項目理解すべき内容 理解度
(1~4)
前期 第1週 1. 電気機器
・ 電気機器,電気機器の原理
電気機器の種類,電気-機械エネルギー変換,電磁誘導と起電力,電磁力  
第2週 ・ 三相交流,フェーザ,単位法 三相交流及びその特性,フェーザによる特性の表示方法,単位法  
第3週 ・ トルク,磁化,損失 トルクの意味,鉄心の磁化特性,電気機器の損失内容  
第4週 2. 変圧器
・ インダクタンス,変圧器の原理
巻線のインダクタンス,変圧器の原理,理想変圧器  
第5週 ・ 変圧器の構造,等価回路 各種変圧器の構造,変圧器の等価回路  
第6週 ・ 変圧器の特性測定法 無負荷試験,短絡試験,短絡インピーダンスなど  
第7週 (中間試験)  
第8週 ・ 変圧器の各種結線 三相変圧器の結線,変圧器のV結線,並列運転など  
第9週 ・ 各種変圧器と応用 単巻変圧器,変流器など  
第10週 3. 誘導機
・ 原理及び構造
誘導機の原理及び構造  
第11週 ・ 誘導機の等価回路 すべりを用いた誘導機の等価回路  
第12週 ・ 回路定数の算定 無負荷試験,拘束試験  
第13週 ・ 誘導機の特性 等価回路を用いた誘導機の特性  
第14週 ・ 誘導電動機の回転数制御,単相機 誘導機の始動方式,回転数制御方法,単相誘導電動機  
第15週 (期末試験)  
第16週 総復習 これまでの復習とまとめ  
後期 第1週 4. 同期機
・ 原理及び構造
同期機の原理及び構造  
第2週 ・ 同期機の電機子反作用 同期機の電機子反作用,同期リアクタンス  
第3週 ・ 同期機のトルク特性,V特性 同期機のトルク特性,V特性  
第4週 ・ 同期機の性能指標 無負荷誘導起電力,短絡曲線,短絡比  
第5週 ・ 同期発電機の特性 同期発電機の出力,特性曲線  
第6週 ・ 同期電動機 同期電動機の特性,始動方法  
第7週 (中間試験)  
第8週 5. 直流機
・ 原理及び構造
直流機の原理及び構造  
第9週 ・ 整流,電機子反作用 直流機の整流現象,電機子反作用  
第10週 ・ 基本特性 直流機の基本的な動作特性  
第11週 ・ 接続方式 分巻,他励,直巻などの接続方式,及びそれらの特性  
第12週 6. その他の回転機
・ ブラシレスDCモータなど
交流整流子電動機,ブラシレスモータなど  
第13週 ・ 永久磁石電動機ほか各種電動機 永久磁石電動機など  
第14週 ・ 電気機器の応用 パワーエレクトロニクスによる電動機駆動  
第15週 (期末試験)  
第16週 総復習 これまでの復習とまとめ  
学習教育目標 A,Bに対応 達成項目本科 イ)、ロ)に対応 JABEE
認定基準
(A-2),(B-1),(d)-(1)に対応
教科書・参考書 教科書: 「現代電気機器理論」 金 東海 著(発行 電気学会,発売 オーム社)
参考書: 「よくわかる電気機器」 森本 雅之 著(森北出版)など
評価方法及び
合格基準
成績の評価は,定期試験の成績80%およびレポートの成績20%で行い,合計の成績が60点以上の者を合格とする。
学生へのメッセージ、
予習・復習について
電力エネルギー分野における基礎科目である。パワーエレクトロニクスに関連する授業科目と併せて学ぶことによって電気機器の制御方法をより確かなものとして身につけることが可能である。また,この教科は卒業後,電気主任技術者の免状交付申請を行うために開設されている科目である。
復習:講義内容を見直し,演習問題を解く。分からなかった点を理解する。