E0311000

電気機器基礎論1

Fundamentals of Electrical Machinery & Apparatus 1

開講部

工学部

開講学科

電気工学科

開講学年

2年次

開講時期

後期

単位数

2

単位区分

選択必修

系列区分

専門

講義区分

講義
准教授赤津観この先生のアンケート一覧を参照

授業の概要

 電気機器は磁気エネルギーを介して機械エネルギーと電気エネルギーとの相互変換を行う回転機と、磁気エネルギーを介して電気エネルギーの形態の変換を行う変圧器とがあり、一括して電磁エネルギー変換機器ともいう。電気機器基礎論では物理的、電気磁気学的意味を重視して電磁エネルギー変換機器の基礎的な原理、構造、特性などについて学ぶ。
講義は知識の再確認を兼ねて、電磁気の基礎から解説していく。基礎事項から、電磁形電気・機械エネルギー変換機器に対して普遍的なエネルギーの基本式に至るまでの課程を分かり易く、説明する。さらに、原理的な電磁機器について、基本的な動作原理を説明する。

達成目標

1.フレミングの法則とファラデーの法則の相違を理解できる.
2.磁気回路について数式を導出できる.
3.電磁エネルギーの基本式理解し,計算できる.
4.回転磁界の原理を説明できる。

授業計画


【授業計画】【授業時間外課題(予習および復習を含む)】
1.フレミングの法則とファラデーの法則
 フレミングの法則
 ファラデーの法則
 速度起電力と変圧器起電力
フレミングの法則
ファラデーの法則
2.磁気回路とインダクタンス
 磁気回路
 インダクタンス
 電気と磁気の相似性
インダクタンスとは
3.磁気回路のエネルギー
 磁気エネルギー
 磁気随伴エネルギー
磁気回路のエネルギー
4.磁気エネルギーと電磁力
 電流が一定の場合
 磁束が一定の場合
磁気エネルギーと磁気随伴エネルギー
5.マクスウェルの方程式
 マクスウェルの方程式
 ローレンツ力
 アンペアの法則
 ファラデーの法則
電磁気学のマクスウェル方程式
6.電磁界のエネルギーとポインティングベクトル
 ポインティングベクトル
電磁気学のマクスウェル方程式
7.運動系を含む電磁界のエネルギーとトルク
 電磁界のエネルギーとトルク
 鉄心トルク
 静電機械と電磁機械
トルク式
8.中間試験と解説
 今までのまとめと重要事項説明
授業内容を良く理解しておくこと
9.電磁システムにおける機械力
 プランジャ
 モータのトルク
 リラクタンストルク
モータのトルク式
10.電気系と機械系の相似性
 電気回路とバネマスダンパ系
 ラグランジュの運動方程式
力学系の運動方程式
11.回転磁界
 巻線構造(分布、集中)
 珪素鋼板
 回転磁界と交番磁界
 時間高調波と空間高調波
 極数と電気角速度
モータ構造について
12.回転機のインダクタンス
 自己インダクタンス
 相互インダクタンス
電圧方程式とインダクタンス
13.三相モデル
 二相三相変換
 三相のインダクタンス
座標変換
14.回転機のトルク
 インピーダンス行列
 出力トルクとコイルに蓄えられるエネルギー
電圧方程式
15.期末試験と解説
 今までの重要事項解説
 復習事項の伝達
授業内容をよく理解しておくこと

評価方法と基準

レポートを授業毎に課す(5点×13 = 65点)
中間試験(65点)+期末試験(70点)で合計200点満点とし
120点以上で合格。
各レポートにて課題は達成できる。

教科書・参考書

教科書 難波江他「基礎電気機器学」電気学会
参考書 柴田、三澤「エネルギー変換工学」森北出版

履修登録前の準備

電気磁気学1-3の履修

学習・教育目標との対応

1.D3:電気工学の専門知識を駆使することにより、与えられた課題を解決することができる。

オフィスアワー、質問・相談の方法

授業後30分。研究室は豊洲校舎 10階 O32。
 E-mail:akatsu@sic.shibaura-it.ac.jpにても可。

環境との関連

環境関連科目 (環境教育割合20%)

最終更新 : Sun Apr 06 07:18:16 JST 2014