パワーエレクトロニクス

科目基礎情報

学校	和歌山工業高等専門学校	開講年度	2017
授業科目	パワーエレクトロニクス
科目番号	0029	科目区分	専門 / 選択
授業形態	授業	単位の種別と単位数	履修単位: 1
開設学科	電気情報工学科	対象学年	5
開設期	前期	週時間数	2
教科書/教材	パワーエレクトロニクス，矢野昌雄・打田良平，丸善
担当教員	松房 次郎

到達目標

1.半導体スイッチング素子による電力の変換と制御に関する技術について学習する。
2.素子の特性、使用方法、電力変換方式とその特徴、用途を理解する。
3.この分野における電験第２種および第３種試験の６０％以上は解くことができる。

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
パワーエレクトロニクス	半導体スイッチング素子による電力の変換と制御に関する技術について、素子の特性、使用方法、電力変換方式とその特徴、用途を説明できる	半導体スイッチング素子による電力の変換と制御に関する技術について、素子の特性、使用方法、電力変換方式について説明できる	半導体スイッチング素子による電力の変換と制御に関する技術について、素子の特性、使用方法、電力変換方式について説明できない

教育方法等

概要:

電力用半導体スイッチング素子について概観し、特性を確認する。電力変換回路として典型的な順、逆変換回路の動作、交流位相制御、直流チョッパおよび自励式インバータについて基本的な動作を理解する。さらに応用例として電動機制御方式の各種を考察する。

授業の進め方・方法:

注意点:

事前学習：半導体デバイスに関する教科書を復習しておく
事後学習：カテゴリーを整理することにより、知識を明確にする

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	電力半導体素子	スイッチングデバイスの歴史と現状、 代表的スイッチング素子、ダイオード、サイリスタ、GTOサイリスタ、トランジスタ、 IGBT、MOSFETについて動作原理と特性を説明できる
		2週	整流回路：位相制御	位相制御による整流回路の動作を理解し、基本的な整流特性を説明できる
		3週	整流回路：他励式インバータ	他励式逆変換動作原理を学び、 直流送電系統で電力潮流が制御できることを説明できる
		4週	交流変換回路：交流電力調整	交流位相制御による電力調整方法を説明できる
		5週	交流変換回路：サイクロコンバータ	サイクロコンバータの 動作原理と基本的な制御方法を説明できる
		6週	直流変換回路：DCチョッパ	直流チョッパの原理を学習し降圧、昇圧、昇降圧チョッパの基本回路の動作を説明できる
		7週	直流変換回路：DC-DCコンバータ	スイッチング・レギュレータによるDC-DCコンバータ、スイッチング損失の少ない共振形コンバータ等を説明できる
		8週	これまでのまとめ、中間試験	第１週から第７週の授業内容に即した試験について基本的な内容について解答することができる
	2ndQ
		9週	自励式インバータ：PAM方形波インバータ	自励式インバータについて方形波PAMインバータを説明できる
		10週	自励式インバータ：PWMインバータ	PWMインバータを説明できる
		11週	電動機制御理論と応用：直流機制御	電動機の制御に関して、各種の電動機にどのような回路方式、制御方式が用いられているか説明できる
		12週	電動機制御理論と応用：交流機制御	交流電動機の可変速制御について、V/f制御、スベリ周波数制御、ベクトル制御等について説明できる
		13週	電力系統への応用：直流連係	電力系統への直流連係、無効電力補償装置について説明できる
		14週	電力系統への応用：アクティブフィルタ	アクティブ・フィルタ、無停電電源装置、CVCF、瞬時電圧低下対策装置などの設備例について説明できる
		15週	パワーエレクトロニクス総括	パワーエレクトロニクスについて概観し、基本的な内容について説明できること
		16週

評価割合

	試験	課題レポート	合計
総合評価割合	60	40	100
配点	60	40	100