理工学部Faculty of Science and Engineering
ELC400XD（電気電子工学 / Electrical and electronic engineering 400）電気機器設計Electric machines design
近藤 稔Minoru KONDO
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学部Faculty of Science and Engineering |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2022 |
| 授業コードClass code | H5580 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 春学期授業/Spring |
| 曜日・時限Day/Period | 金1/Fri.1 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | 各学部・研究科等の時間割等で確認 |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 他学部公開科目Open Program | |
| 他学部公開（履修条件等）Open Program (Notes) | |
| グローバル・オープン科目Global Open Program | |
| 成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | |
| 成績優秀者の他学部科目履修（履修条件等）Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | ○ |
| SDGsCPSDGs CP | |
| アーバンデザインCPUrban Design CP | |
| ダイバーシティCPDiversity CP | |
| 未来教室CPLearning for the Future CP | |
| カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
| 千代田コンソ単位互換提供（他大学向け）Chiyoda Campus Consortium | |
| カテゴリー＜理工学部＞Category |
電気電子工学科 学科専門科目 |
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Outline (in English)
In modern society, various machines are driven by electric machines. Those that have been driven by an internal combustion engine are increasingly being replaced with electric motor drives, and the need for electric machines is increasing. Electric machines such as electric motors are designed for each application, but technologies such as winding / iron core design and temperature rise evaluation are common items, and in this class we focus on these common items of electric machine design.
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
現代社会では様々な機械が電気機器で動いている。これまで内燃機関で駆動されていたものを電動機駆動に置き換える動きも盛んであり、電気機器に対するニーズは増している。電動機等の電気機器はアプリケーション毎に設計されるが、巻線・鉄心の設計や温度上昇の評価等の技術は普遍的な共通事項であり、この授業ではそれらの共通事項を中心に電気機器設計の考え方を学ぶ。
到達目標Goal
電気機器の設計に共通な事項である、巻線や磁気回路の設計、温度上昇の評価を理解すること。また、それらの知識を応用して実際に電動機等の電気機器を設計できるようになること。
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」と「DP2」と「DP4」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
はじめに、電気機器やその設計の概要について学習する。その後、電気機器設計の基礎となる、巻線や鉄心等の設計、温度上昇等の性能評価等について学習し、実際に電気機器設計の実習を行う。主要な事項に関する講義が終了した後にレポート課題を出題する。レポート課題の出題と提出は学習支援システムにて行う。レポート課題に対するフィードバックは講義において実施する。
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
あり / Yes
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
1[対面/face to face]：電気機器の概要
電気機器の分類、適用事例、歴史について学習する。
2[対面/face to face]：電気機器の仕様
使用や定格等の電気機器の仕様の表現方法を、依頼者・設計者双方の立場から考える。
3[対面/face to face]：電気機器設計の概要
電気機器設計全体の流れについて学習する。
4[対面/face to face]：巻線の構造と設計
電気機器の主要な部品である巻線の構造について学習し、その設計法について学ぶ。
5[対面/face to face]：鉄心の構造と設計
電気機器の主要な部品である鉄心の構造と磁気回路の設計について学習する。
6[対面/face to face]：材料
電線、電磁鋼板、永久磁石等の電気機器特有の材料について学習する。
7[対面/face to face]：損失と効率
電気機器における損失の分類について学び、効率を向上する方法について考える。
8[対面/face to face]：温度上昇と冷却
電気機器設計における主要な制約である温度上昇の評価について学習し、冷却方式・保護方式について学ぶ。
9[対面/face to face]：電気機器の等価回路
電気機器の等価回路表現および設計値と回路定数の関係について学ぶ。
10[対面/face to face]：試験と特性算出
電気機器の性能試験方法と試験結果から特性を算出する方法について学習する。
11[対面/face to face]：機械設計の概要
機械的構造の設計や軸受部の設計等の機械設計の概要、電動機の設計とトルク特性の関係について学ぶ
12[対面/face to face]：最適設計
電気機器の最適設計の基本的な考え方について学習する。また、様々な最適化手法について学習する。
13[対面/face to face]：設計シート
講義で説明した設計計算の内容をまとめた設計シートをレポート課題として作成し、それに対するフィードバックを行う。
14[対面/face to face]：電気機器設計実習
電気機器の例として電動機を取り上げ、実際に設計する。また、レポート課題のフィードバックを行う。
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習等の授業時間外学習は、4時間を標準とする】エクセルを使用した実習を行うため、貸与パソコンなどを準備しておく。
テキスト（教科書）Textbooks
教科書名：電気学会大学講座 電機設計概論
著者：炭谷英夫
発行所：電気学会
発売元：オーム社
価格：2400円
参考書References
大学課程 電気設計学、竹内寿太郎、オーム社、2016
交流機設計、T.A.Lipo、電気書院、2007
JIS C 4003 電気絶縁の耐熱クラス及び耐熱性評価
JIS C 2552 無方向性電磁鋼帯
JEC 2100 回転電気機械一般
JEC 2110 誘導機
成績評価の方法と基準Grading criteria
テスト（電気機器設計に関する知識）30％
レポート課題（電動機の設計）70％
テストでは教科書に記載されている内容から知識を問う問題を出題する。
レポート課題では提示された仕様に対し、実際に電動機を設計してその結果をまとめたものを提出する。設計計算のプロセスを理解しているかを評価基準とする。
レポート課題は学習支援システムにて行う
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
講義内容の理解を助けるため、早い段階から部分的な実習を取り入れ、理解度を確認しながら進める。
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
貸与パソコン
その他の重要事項Others
鉄道車両駆動用電動機の開発設計実務経験を有する講師が、電動機設計を中心とした電気機器設計の講義を行う。