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。
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 | 学修・教育到達目標との対応 | |
|---|---|---|
| 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. |
D3
|
| 2. | 磁気回路について数式を導出できる. |
D3
|
| 3. | 電磁エネルギーの基本式理解し,計算できる. |
D3
|
| 4. | 回転磁界の原理を説明できる。 |
D3
|
| 授業計画 | 授業時間外課題（予習および復習を含む） | 必要学習時間 | |
|---|---|---|---|
| 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 |
180分 |
| 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 | 180分 |
| 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 | 180分 |
| 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 | 180分 |
| 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 | 180分 |
| 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 | 180分 |
| 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 | 180分 |
| 8. | 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 | 180分 |
| 9. | 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 | 180分 |
| 10. | 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 | 180分 |
| 11. | 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 | 180分 |
| 12. | 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 | 180分 |
| 13. | 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 | 180分 |
| 14. | 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 | 600分 |
| 合計 | - | - | 2940分 |
レポートを５回程度課す（10点×回数）
期末試験（50点)
レポートと試験結果の合計点の６割以上を合格とする。ここでいう6割とは回転電機の基礎についての理解度が60%であることを意味する。
各レポートにて課題は達成できる。
期末試験（50点)
レポートと試験結果の合計点の６割以上を合格とする。ここでいう6割とは回転電機の基礎についての理解度が60%であることを意味する。
各レポートにて課題は達成できる。
最終更新 : Sat Mar 21 14:20:11 JST 2020