到達目標
１．基本的なバルブデバイスの特性について述べることができる。
２．PWMインバータの用途および制御原理について述べることができる。
３．PWM波形の高調波解析を行い、インバータ出力の電力品質について説明することができる。
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 |
| 基本的なバルブデバイス | 基本的なバルブデバイスの特性について述べることができる | 基本的なバルブデバイスの特性を知っている | 基本的なバルブデバイスの特性を知らない |
| PWMインバータ | PWMインバータの用途および制御原理について述べることができる | PWMインバータの用途について述べることができる | PWMインバータの用途について述べることができない |
| インバータ出力の電力品質 | インバータ出力の電力品質について説明することができる | 電力品質について説明できる | 電力品質について説明できない |
| PWMインバータのシミュレータ | PWMインバータシミュレータを構築し、所望のPWM波形を生成できる | PWMインバータシミュレータを構築できる | PWMインバータシミュレータを構築できない |
| PWM波形の高調波解析 | 高調波解析コードを書き、PWM波形の全高調波歪を算出できる | PWM波形の全高調波歪を算出できる | 高調波解析コードを書き、PWM波形の全高調波歪を算出できない |
学科の到達目標項目との関係
JABEE C-2
説明
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学習目標 C-2
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教育方法等
概要:
近年の電力変換用半導体素子の発展に伴い、以前にも増して電力の高効率かつフレキシブルな利用が可能となってきている。本講義ではパワーエレクトロニクスの基礎理論から最近の動向までを概説した後、数値シミュレーションをベースにしたPWMインバータの動作解析方法について学ぶ
授業の進め方・方法:
座学形式の講義のほか、数値シミュレーションおよび実機を用いた波形観測等を併用する
注意点:
事前学習: 基本的な電気回路論、電子素子の働きおよびフーリエ級数展開については学修済みのものとして講義は進める。理解が十分でない場合は、復習をしておくこと。
事後学習: 講義中に提示される学習課題について取り組む。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
オリエンテーション |
パワーエレクトロニクスの位置づけを説明できる。
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| 2週 |
基本的なバルブデバイス |
基本的なバルブデバイスについて説明できる。
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| 3週 |
基本的な電力変換回路① |
基本的な電力変換回路について説明できる。
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| 4週 |
基本的な電力変換回路② |
基本的な電力変換回路について説明できる。
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| 5週 |
PWM波形の生成法 |
各種PWM波形の生成法について知っている。
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| 6週 |
三角波比較法によるPWM波形の生成 |
三角波比較法によるPWM波形の生成法を説明できる。
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| 7週 |
パワーエレクトロニクスにおける数値シミュレーション① |
Simulinkを用いた三角波の生成ができる
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| 8週 |
パワーエレクトロニクスにおける数値シミュレーション② |
Simulinkを用いた2レベルPWM波形の生成ができる
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| 4thQ |
| 9週 |
パワーエレクトロニクスにおける数値シミュレーション③ |
Simulinkを用いた3レベルPWM波形の生成ができる
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| 10週 |
PWMインバータ波形の高調波解析① |
Matlabを用いた高調波解析コードを作成できる
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| 11週 |
PWMインバータ波形の高調波解析② |
Simulinkを用いて生成したPWM波形の高調波解析ができる
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| 12週 |
PWMインバータ波形の高調波解析③ |
全高調波歪の概念を用いてPWMインバータ波形の電力品質を考察できる
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| 13週 |
PWMインバータ波形の高調波解析④ |
フィルタの使用による高調波成分抑制効果について理解する
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| 14週 |
実機PWMインバータ波形の高調波解析① |
実機が出力するPWMインバータ波形を取得できる
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| 15週 |
実機PWMインバータ波形の高調波解析② |
実機が出力するPWMインバータ波形の電力品質を考察できる
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| 16週 |
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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 |
評価割合
| 自宅学習成果報告 | 課題レポート | 合計 |
| 総合評価割合 | 60 | 40 | 100 |
| 基礎的能力 | 10 | 10 | 20 |
| 専門的能力 | 40 | 20 | 60 |
| 分野横断的能力 | 10 | 10 | 20 |