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授業科目名
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電気エネルギー変換工学
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時間割番号
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UEE255
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担当教員名
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宇野 和行
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開講学期・曜日・時限
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後期・水・IV
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単位数
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2
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<対象学生>
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工学科2年次以上
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<授業の目的>
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気エネルギーは変換,制御,輸送などが容易にできるので,優れたエネルギー形態である.発電所では力学的エネルギーや熱エネルギーが電気エネルギーに変換される.そして効率よく輸送され,我々はそのエネルギーを別の形態のエネルギーに変換し,使用している.電気エネルギー変換工学では電気エネルギーから電気エネルギーへの変換(変圧器,半導体による電力変換装置),電気エネルギーと機械エネルギーの相互変換(発電機,電動機)などについて,それぞれの機器の原理,構造,特性などを扱う.また,現在あらゆる分野にモータが使用されており,高級車車などでは数十個のモータが使用されている.ここでは,実際に使われているステッピングモータや小型モータの原理,制御などについても学習する.本講義の目的は,上記機器の原理・特徴を理解することである.
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<本授業科目による獲得・涵養が特に期待されるコンピテンシー>(能力・資質)
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| 工学部>工学科向け | | 記号 | コンピテンシー(能力・資質) | 説明 | |
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| 工-A | 専門 | ②専門的知識 | 専門分野の基礎的知識を体系的に理解して説明 | ◎ |
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<到達目標> 到達目標とは
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| 目標NO | 説明 | コンピテンシーとの対応 |
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| 工学 |
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| 1 | 電気-機械エネルギー変換の原理が説明できること | 工-A | | 2 | 変圧器の構造,特性について説明できること | 工-A | | 3 | 直流電動機・発電機の基本原理が説明できること | 工-A | | 4 | 誘導電動機の基本原理が説明できること | 工-A | | 5 | 同期電動機・発電機の基本原理が説明できること | 工-A |
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<成績評価の方法>
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| 目標No | 割合 | 評価の観点 |
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| 1 | 20% | 電気-機械エネルギー変換の原理が説明できること | | 2 | 20% | 変圧器の構造,特性について説明できること | | 3 | 20% | 直流電動機・発電機の基本原理が説明できること | | 4 | 20% | 誘導電動機の基本原理が説明できること | | 5 | 20% | 同期電動機・発電機の基本原理が説明できること | | 合計 | 100% | |
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<授業の方法>
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対面授業を行う. 毎回Moodleでクイズを行う. Moodleを必ず確認すること.資料の配布やクイズをMoodleで行う.
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<受講に際して・学生へのメッセージ>
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電気回路,電磁気学をしっかりと勉強しておくこと
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<テキスト>
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- 森本雅之著, よくわかる電気機器 第2版, Array, ISBN:9784627743328,
(2020年出版)
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<参考書>
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- 新井 芳明, 電気機器演習ノート, 東京 実教出版, ISBN:9784407313437,
(2000年出版)
- 柴田岩夫, 三澤茂共著, エネルギー変換工学, Array, ISBN:4627705700,
(1990年出版 基礎電気・電子工学シリーズ / 西巻正郎, 関口利男編集, 7)
- 熊谷文宏 [ほか] 編修, 電気機器概論, Array, ISBN:9784407337396,
(2015年出版 First stageシリーズ, 電気・電子)
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<授業計画の概要>
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| 1 | タイトル | 電気エネルギーの現状 |
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事前学習 事後学習 | 教科書・配布資料等で予習 |
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| 授業内容 | 世界,日本,山梨県の電力事情 |
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| 2 | タイトル | 直流電動機(1) |
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事前学習 事後学習 | 教科書・配布資料等で予習 |
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| 授業内容 | 原理と構造 |
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| 3 | タイトル | 直流電動機(2) |
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事前学習 事後学習 | 教科書・配布資料等で予習 |
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| 授業内容 | 界磁巻線の結線方法と特性 |
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| 4 | タイトル | 直流電動機(3) |
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事前学習 事後学習 | 教科書・配布資料等で予習 |
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| 授業内容 | 始動と速度制御 |
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| 5 | タイトル | 直流発電機 |
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事前学習 事後学習 | 教科書・配布資料等で予習 |
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| 授業内容 | 動作原理 |
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| 6 | タイトル | 変圧器(1) |
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事前学習 事後学習 | 教科書・配布資料等で予習 |
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| 授業内容 | 変圧器の構造,変圧器の電圧・電流,変圧器の等価回路 |
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| 7 | タイトル | 変圧器(2) |
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事前学習 事後学習 | 教科書・配布資料等で予習 |
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| 授業内容 | 変圧器の電圧変動率,変圧器の損失と効率 |
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| 8 | タイトル | 直流機と変圧器の復習 |
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事前学習 事後学習 | 教科書・配布資料等で予習 |
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| 授業内容 | 1~7回目の内容の復習と評価,筆記試験など |
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| 9 | タイトル | 誘導電動機(1) |
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事前学習 事後学習 | 教科書・配布資料等で予習 |
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| 授業内容 | 誘導電動機の原理・構造 |
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| 10 | タイトル | 誘導電動機(2) |
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事前学習 事後学習 | 教科書・配布資料等で予習 |
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| 授業内容 | 誘導電動機の等価回路 |
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| 11 | タイトル | 誘導電動機(3) |
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事前学習 事後学習 | 教科書・配布資料等で予習 |
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| 授業内容 | 誘導電動機の特性 |
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| 12 | タイトル | 誘導電動機(4)と同期電動機(1) |
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事前学習 事後学習 | 教科書・配布資料等で予習 |
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| 授業内容 | 単相誘導電動機,同期電動機の原理・構造 |
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| 13 | タイトル | 同期電動機(2) |
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事前学習 事後学習 | 教科書・配布資料等で予習 |
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| 授業内容 | 同期電動機の原理 |
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| 14 | タイトル | 同期電動機(3)と同期発電機 |
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事前学習 事後学習 | 教科書・配布資料等で予習 |
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| 授業内容 | 同期電動機の特性と同期発電機の原理 |
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| 15 | タイトル | 誘導機と同期機の復習 |
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事前学習 事後学習 | 教科書・配布資料等で予習 |
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| 授業内容 | 9~14回目の内容の復習と評価,筆記試験など |
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| 16 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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| 授業内容 | |
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| 17 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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| 授業内容 | |
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| 18 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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| 授業内容 | |
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| 19 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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| 授業内容 | |
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| 20 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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| 授業内容 | |
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| 21 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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| 授業内容 | |
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| 22 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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| 授業内容 | |
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| 23 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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| 授業内容 | |
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| 24 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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| 授業内容 | |
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| 25 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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| 授業内容 | |
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| 26 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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| 授業内容 | |
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| 27 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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| 授業内容 | |
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| 28 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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| 授業内容 | |
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| 29 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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| 授業内容 | |
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| 30 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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| 授業内容 | |
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| <実務経験のある教員による授業科目の概要> |
| 担当教員は,レーザー装置の開発・製品化の実務経験を有する.レーザーは,電気エネルギーを光エネルギーに変換する装置であり,一種のエネルギー変換装置である.講義の中で,担当教員の実務経験に基づいた知見も紹介する. |
| <前年度授業に対する改善要望等への対応> |
| 新規開設科目につき該当しない |
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<備考>
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(未登録)
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