科 目 | 電気機器 ( Electrical Machinery ) | |||
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担当教員 | 加藤 真嗣 | |||
対象学年等 | 電気工学科・5年・前期・必修・1単位 ( 学修単位I ) | |||
学習・教育 目標 |
工学系複合プログラム | JABEE基準1(1) | ||
A4-5(100%) | (d)1,(d)2-a,(d)2-d,(g) | |||
授業の概要 と方針 |
4年に引き続き,電気機器について講義する。本講義では,同期機(同期発電機,同期電動機)について学ぶ。同期発電機では,原理,特性,並行運転などについて説明し,同期電動機では,原理,特性,始動方法などについて説明する。 | |||
到 達 目 標 |
1 | 【A4-5】 同期発電機の原理を理解し,誘導起電力の大きさの計算,ベクトル図の作図ができるようにする。 | 2 | 【A4-5】 同期発電機の特性を理解し,短絡比や同期インピーダンスを計算できるようにする。 | 3 | 【A4-5】 同期発電機の並行運転を理解し,並行運転に必要となる具体的な条件を求められるようにする。 | 4 | 【A4-5】 同期電動機の原理を理解し,ベクトル図が作図できるようにする。 | 5 | 【A4-5】 同期電動機の負荷特性,乱調,安定度を理解し,実際に運転する際の運転条件を求められるようにする。 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
評 価 方 法 と 基 準 |
到 達 目 標 毎 |
1 | 同期発電機の誘導起電力の周波数・大きさを求められるか,運転時のベクトル図が描けるか,中間試験およびレポートで評価する。 | |
2 | 同期発電機の無負荷飽和曲線から短絡比を,等価回路から同期インピーダンスを計算できるか,中間試験およびレポートで評価する。 | |||
3 | 同期発電機を並行運転するために必要な条件を求められるか,中間試験およびレポートで評価する。 | |||
4 | 同期電動機の原理を理解し,負荷を負って運転しているときのベクトル図が描けるか,定期試験およびレポートで評価する。 | |||
5 | 同期電動機の負荷特性から安定して運転できる条件を求められるか,定期試験およびレポートで評価する。 | |||
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総 合 評 価 |
成績は,試験85% レポート15% として評価する. | |||
テキスト | 「電気機械工学」:天野寛徳,常広譲著(電気学会) 配布プリント |
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参考書 | 「電気機器学」:難波江彰ほか著(電気学会) 「エレクトリックマシーン&パワーエレクトロニクス」:エレクトリックマシーン&パワーエレクトロニクス編集委員会著(森北出版) 「実用電気機器学」:森安正司著(森北出版) |
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関連科目 | 電気機器I,電気磁気学I,電気磁気学II,電気回路I,電気回路II,電気回路III | |||
履修上の 注意事項 |
・電気機器は電磁気学のうちの磁気分野と電気回路に特に関連が深いので,よく理解しておくこと。 ・4年で学んだ電気機器について,よく復習しておくこと。 |
週 | 上段:テーマ/下段:内容(目標、準備など) |
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1 | 同期発電機の原理 |
同期発電機によって発生する交流起電力の周波数,起電力の大きさについて説明する。 | |
2 | 同期発電機の分類 |
同期発電機の回転子による分類,原動機による分類,相数による分類,冷却方式による分類などについて説明する。 | |
3 | 同期発電機の構造 |
水車発電機,タービン発電機,エンジン発電機などの構造について説明する。 | |
4 | 電機子巻線法 |
同期発電機に誘導される起電力波形は正弦波ではなく台形波に近い波形となる。正弦波に近づけるための電機子巻線の巻線方法について説明する。 | |
5 | 同期発電機の特性1 |
同期発電機の電機子反作用と同期インピーダンス,無負荷誘導起電力と負荷角について説明する。 | |
6 | 同期発電機の特性2 |
同期発電機の各種特性曲線について説明す | |
7 | 演習 |
1回から6回までの講義内容について演習を行う。 | |
8 | 中間試験 |
中間試験を実施する。 | |
9 | 励磁装置と電圧調整 |
同期発電機は界磁巻線に励磁電流を供給する必要がある。そのための励磁装置と誘導起電力の大きさを調整する方法について説明する。 | |
10 | 同期発電機の定格出力などと並行運転 |
同期発電機の定格出力,損失,効率と並行運転するために必要な条件などを説明する。 | |
11 | 同期電動機1 |
同期電動機の原理,ベクトル図,電機子反作用,位相特性について説明する。 | |
12 | 同期電動機2 |
同期電動機の負荷特性,乱調,安定度について説明する。 | |
13 | 同期電動機3 |
同期電動機のトルク,始動法,用途,同期調相機について説明する。 | |
14 | 特殊同期機 |
単相同期発電機,誘導同期電動機,同期周波数変換機などについて説明する。 | |
15 | 演習 |
9回から14回までの講義内容について演習を行う。 | |
備 考 |
中間試験および定期試験を実施する. |