到達目標
この科目は長岡高専の教育目標の(D)と主体的に関わる。この科目の到達目標と、成績評価上の重み付け、各到達目標と長岡高専の学習・教育到達目標との関連を到達目標、評価の重み、学習・教育目標との関連の順で次に示す。①スイッチング素子とスナバ回路を理解する。25%(d1)、②スイッチング関数とその応用を理解する。25%(d1)、③状態平均化法を用いて出力解析せる方法を理解する。25%(d1)、④永久磁石型同期モータの原理を理解する。25%(d1)
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
| 評価項目1 | スイッチング素子とスナバ回路を理解する。 | スイッチング素子とスナバ回路を概ね理解する。 | 左記に達していない。 |
| 評価項目2 | スイッチング関数とその応用を理解する。 | スイッチング関数とその応用を概ね理解する。 | 左記に達していない。 |
| 評価項目3 | 状態平均化法を用いて出力解析せる方法を理解する。 | 状態平均化法を用いて出力解析せる方法を概ね理解する | 左記に達していない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
本講義ではパワーエレクトロニクスを中心に講義するが、永久磁石型同期モータを同期機器の例として解説し、インバータと組み合わせた制御回路について解説する。
〇関連する科目：電力システム工学(前年度履修)
授業の進め方・方法:
主に板書により講義を進める。必要に応じてプロジェクターを利用した講義を行う。
注意点:
遅刻は正当な理由無き場合欠席とする。授業中に寝ている者、授業態度の悪い者、レポート未提出者、不出来・未完成レポート提出者は欠席扱いにする。講義毎のレポートは提出期限(授業開始前)を過ぎたら受理しない。再試・追試は行わない。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
スイッチング素子の種類と駆動回路 |
スイッチング素子の種類と駆動回路が理解できる．
(レポート課題)受動素子とスイッチング素子の動作に関す
る基礎について説明せよ。
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| 2週 |
スナバ回路 |
スナバ回路の役目が理解いできる．
(レポート課題)スナバ回路の役目を説明せよ。
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| 3週 |
入出力波形変換の基礎理論 |
スイッチング関数について理解できる．
(レポート課題)スイッチング関数について説明
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| 4週 |
特性解析の基礎理論 |
スイッチング関数による制御が理解できる．
(レポート課題)スイッチング関数で制御できる要素につい
て説明せよ。
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| 5週 |
他励式整流回路(単相交流―直流変換) |
位相角制御による整流回路の動作が理解できる．
(レポート課題)位相角制御の原理を説明せよ。
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| 6週 |
他励式整流回路(三相交流―直流変換) |
三相の他励式整流回路の動作が理解できる．
(レポート課題)転流重なり角について説明せよ。
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| 7週 |
自励式インバータ回路 |
インバータ回路の動作が理解できる．
(レポート課題)インバータ回路について説明せよ。
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| 8週 |
座標変換と瞬時空間ベクトル |
座標変換の基礎が理解できる．
(レポート課題)電動機のトルク発生原理を説明せよ。
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| 2ndQ |
| 9週 |
回転座標変換 |
回転座標系への変換が理解できる．
(レポート課題)発電機の発電原理を説明せよ。
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| 10週 |
同期機器(その1) |
回転座標系による同期機器の動作が理解できる．
(レポート課題)インピーダンスマトリクスについて説明せ
よ。
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| 11週 |
同期機器(その2) |
同期トルクの計算方法が理解できる．
(レポート課題)同期トルクについて説明せよ。
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| 12週 |
永久磁石励磁型同期モータ |
永久磁石励起型同期モータの動作が理解できる．
(レポート課題)SPMとIPMの違いを説明せよ。
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| 13週 |
永久磁石励磁型同期モータとインバータによる制御 |
永久磁石励磁型同期モータとインバータによる制御方法が
理解できる．
(レポート課題)なぜPMモータにインバータ必要なのか説明
せよ
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| 14週 |
スイッチングレギュレータ式直流電源 |
スイッチングレギュレータ式直流電源の動作が理解できる
．
(レポート課題)PWMとは何かを説明せよ。
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| 15週 |
期末試験 |
試験時間：80分
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| 16週 |
試験解説と発展授業 |
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 電気回路 | RL直列回路やRC直列回路等の単エネルギー回路の直流応答を計算し、過渡応答の特徴を説明できる。 | 4 | 後1 |
| RLC直列回路等の複エネルギー回路の直流応答を計算し、過渡応答の特徴を説明できる。 | 4 | 後1 |
| 電磁気 | 静電エネルギーを説明できる。 | 4 | 後1 |
| 電子回路 | ダイオードの特徴を説明できる。 | 4 | 後1 |
| 電子工学 | 電界効果トランジスタの構造と動作を説明できる。 | 4 | 後1 |
| 電力 | 同期機の原理と構造を説明できる。 | 4 | 後10,後11 |
| 半導体電力変換装置の原理と働きについて説明できる。 | 4 | 後5,後6 |
評価割合
| 試験 | レポート | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 30 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 70 | 30 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |