機械科目
自動搬送ラインにおいて，搬送物の位置検出精度を一定に維持することは，品質管理上の重要な要素となっている。 その位置検出方法には，機械式や電気式など種々あるが，光学技術を応用したセンサの例として以下のものがある。 光電スイッチ 光電スイッチは投…
かご形三相誘導機の逆相制動 かご形三相誘導機の逆相制動は，運転中に一次巻線の三端子のうち二端子の接続を電源に対して入れ替えて，回転磁界の方向を逆にして制動する方法である。 この場合，滑り $s$ の動作領域は $s \gt 1$ である。 この方法はプラッギ…
施設の遠隔監視やセキュリティの確保などの場面で，ディジタル画像の保存や伝送が行われている。 画像データは情報量が多く，保存や伝送に適するようデータを圧縮し，記憶容量を削減する必要がある。 2 値画像のデータ圧縮方法としてランレングス符号化があ…
かご形多相誘導電動機を直入始動*1するとき，速度の低い領域で，それ以上加速しないで，電流が大きい状態でとどまることがある。 この現象をクローリング現象（次同期運転，crawling）という。 固定子起磁力の基本波は，同期速度で回転し，回転子起磁力との…
熱電素子は異なる 2 種類の物質を接続して構成されている。 熱電素子に電流を流すと，物質の接合界面で吸熱や放熱が起こる。これをペルチェ効果といい，静止形のヒートポンプとして利用することができる。 熱電素子は半導体製造，光通信，バイオ・医療などの…
電力変換装置の一例として，PWM 変換器，中間直流回路及びチョッパからなる構成を図 1 に示す。 ここで，PWM 変換器は，電圧形インバータと同じ主回路を交流電源側に適用したものである。 蓄電池を充電する場合，PWM 変換器を通過する電気エネルギーの流れは…
変圧器のスコット結線（scott wiring）は，単相変圧器 2 台を用いて三相交流を二相交流に変換する結線で，交流電気車に単相交流電力をき電する場合や，単相電気炉 2 台を運転する場合などに使用されている。 スコット結線とは，三相，二相変換を行うための結…
電力変換器と電動機及びその制御装置で構成される可変速ドライブシステムは，省エネルギー性が高く低速から高速まで高精度に電動機の速度（回転数）やトルクの制御が可能であることから，さまざまな用途に用いられている。 サイリスタレオナード法 サイリス…
無効電力補償装置には交流系統に並列又は直列に接続する方式がある。 並列接続方式の無効電力補償装置には，(a) サイリスタで位相制御したリアクトルと固定コンデンサとを並列接続した回路構成，(b) 連系リアクトルと電圧形自励変換器とを直列接続した回路構…
無負荷の長距離送電線に同期発電機を無励磁で接続しても，送電線の線間及び対地静電容量の影響によってこれらを充電する電機子電流が流れ，これによって発電機の端子電圧が高められ，さらに電流が増すという過程を繰り返して，端子電圧が著しく増大すること…
プログラム開発のプロジェクト管理手法として，作業展開構造（WBS）を利用する方法がある。 これはプロジェクトを構成する作業を分解し，構造化したもので，その作業単位をワークパッケージという。 作業展開構造を詳細なレベルとすることで，リスク要因が明…
ヒートポンプは，外部から機械的な仕事を加えることによって低温熱源から熱を吸収し，高温熱源へ放出する熱機関である。 冷暖房，冷凍，給湯などの熱源機として広く用いられている。 ヒートポンプの熱サイクルにおいて，熱の輸送を担う物質は冷媒と呼ばれ，…
ステッピングモータは，入力されたパルス数に比例した角度だけ回転するモータで，オープンループ制御が可能であり，システム構成を簡素化できる利点がある。 その他の利点として，回転角の精度が高いことや，起動，停止，正逆転，変速が容易で応答性が良いこ…
三相かご形誘導電動機の全電圧始動では，大きな始動電流が流れ，始動時間が長い場合には巻線を焼損するおそれや，電源系統に電圧変動を招くなどの問題があり，これらを避けるために以下のような始動方法が採用されている。 全電圧始動 Y-Δ（スターデルタ）始…
移行電圧とは，変圧器の高圧側巻線に侵入したサージ電圧が，巻線間の静電容量，又は結合リアクタンスを経て低圧側巻線に移行することをいい，前者を静電移行電圧，後者を電磁移行電圧という。 条件によっては低圧巻線及びこれに接続している機器の絶縁を脅か…
同期機の運転において，負荷が急変すると，同期機の入出力に過渡的なアンバランスが生じて，回転速度が同期速度を中心に動揺する。 この現象を乱調という。 条件によっては，乱調が激しくなって，回転速度が同期速度から外れて継続的な運転ができなくなるこ…
分路リアクトル（shunt reactor）は，交流回路の分路に接続され，進相電流を補償する目的に使用されるリアクトルをいう。 分路リアクトルの設置目的 わが国の電力系統は 500 kV 基幹系統が拡大し，都市における超高圧ケーブル系統を始め高圧ケーブル系統が増…
油入変圧器 (Oil-immersed transformer) は運転に入った後，温度，湿度，酸素等により絶縁物が次第に劣化し，それが進行すると，雷サージ，開閉サージなどの異常電圧あるいは外部短絡の際の電磁機械力などの電気的・機械的異常ストレスを受けた場合，破壊す…
現在広く使用されているターボ形ポンプは，液体にエネルギーを与える方法により，遠心ポンプ，斜流ポンプ及び軸流ポンプに分類される。 一定回転速度においては，いずれのポンプも揚程が規定点より高くなると水量が減じ，低くなると水量が増加する特性を有し…
電動機の定格は，使用の種類に基づいて決める。 その使用の種類は，日本工業規格（JIS）によれば，連続使用，短時間使用，反復使用等に分類されている。 連続使用（S1） 連続使用（S1）は，実質的に一定な負荷で，電動機が熱的平衡に達する時間以上継続運転…
本稿では，電力用コンデンサについて述べる。 電力用コンデンサの目的 力率改善 進相コンデンサによる力率制御の代表的な方式 電力用コンデンサの構成 フィルムコンデンサの歴史 電力用コンデンサの結線方式 コンデンサ本体（SC） 直列リアクトル（SR : Seri…
通信機能を有する分散制御機器やプロセス制御コンピュータが，生産設備制御に多用され，これら機器間の情報を伝送する通信ネットワークが重要となってくる。 これら通信ネットワークの物理的な形態は，基本的に以下の五つに大別される。 スター形 制御の中心…
データベースを論理データモデルで分類すると，階層型データベース，ネットワーク型データベース，リレーショナル型データベースに分類される。 前者の二つのベータベースでは，レコードを親子に分け，レコードの親子関係が，それぞれ 1:n，m:n となっており…
電気化学システムを利用して水を分解すると，水素と酸素が得られる。これは，電気エネルギーから化学エネルギーへの変換の一つである。これに基づく産業は古くから水電解工業として存在し，安価な電力の得られるところでは，アンモニア製造等への水素供給を…
コンピュータシステムは期待された性能を安定に発揮することを求められており，その基準となる信頼性，可用性，保守容易性を RAS と称している。 近年では，データを破壊から守る保全性や部外者のアクセスを制限する機密性も加えた RASIS と呼ばれる場合もあ…
電線などに使用する銅は純度が低いと抵抗が大きくなり実用に適さない。 高純度の銅を得るためには電解精錬法（Electrolytic Refining Method）が用いられている。 この製法では，電気分解プロセスを用いて純度の低い粗銅（純度 99 %）を高純度（純度 99.99 %…
IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）は，MOSFET を入力段とし，バイポーラトランジスタを出力段とするダーリントン接続の構造を同一の半導体基板上に構成したパワートランジスタであり，入力信号によってオン・オ…
変圧器は一般に，高圧巻線と低圧巻線がそれぞれ単独に，必要な容量の巻線から構成される。 単巻変圧器では低圧巻線を高圧巻線と共有することに特徴がある。 この場合，一般の変圧器に比べ，変圧器の自己容量は低減する。高圧側電圧 500 [kV] と低圧側電圧 27…
記憶装置とは，コンピュータの構成要素の一つで，データやプログラムの保存・記憶を行うための装置。 レジスタやキャッシュメモリなど CPU*1 内部の半導体メモリ，メインメモリ（主記憶装置/RAM*2），ストレージ（外部記憶装置/補助記憶装置）などに分類され…
国内の鉄道では，リニア誘導モータ（LIM）は常電導磁気浮上式鉄道及び小断面地下鉄で，リニア同期モータ（LSM）は超電動磁気浮上式鉄道に適用されている。 リニア誘導モータ（LIM） リニア誘導モータ（LIM：Linear Induction Motor）は，回転形誘導電動機を…
