到達目標
学習目的:各種電力用半導体素子の特徴を理解した上で,整流回路,チョッパおよびインバータの基本動作を理解する。
【到達目標】
1. 各種電力用半導体素子(パワーデバイス)の基本動作・特徴を説明できる。
2. 整流回路の原理とはたらきについて説明できる。
3. チョッパ,インバータの原理とはたらきについて説明できる。
ルーブリック
| 優 | 良 | 可 | 不可 |
評価項目1 | 各種電力用半導体素子(パワーデバイス)の基本動作・特徴と電気特性を説明できる。 | 各種電力用半導体素子(パワーデバイス)の特徴と電気特性を説明できる。 | 各種電力用半導体素子(パワーデバイス)の特徴・電気特性を理解している。 | 左記に達していない。 |
評価項目2 | 整流回路の原理とはたらきについて説明でき,出力平均値を計算できる。 | 整流回路の原理とはたらきについて理解し,出力平均値を計算できる。 | 整流回路の原理とはたらきについて理解している。 | 左記に達していない。 |
評価項目3 | チョッパ,インバータの原理とはたらきについて説明でき,入出力特性の基礎的な計算ができる。 | チョッパ,インバータの原理とはたらきについて理解し,入出力特性の基礎的な計算ができる。 | チョッパ,インバータの原理とはたらきについて理解している。 | 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:
一般・専門の別:専門・電気・電子
必修・履修・履修選択・選択の別:履修
基礎となる学問分野:工学/電気電子工学/電力工学・電力変換・電気機器
学科学習目標との関連:本科目は電気電子工学科学習目標「(2)電気理論,電子・通信,情報・制御,電力・機器・設計に関する専門技術分野の知識を修得し,電気現象の解析や電気・電子機器の設計・製作に応用できる能力を身につける」に相当する科目である。
技術者教育プログラムとの関連:本科目が主体とする学習・教育到達目標は「(A)技術に関する基礎知識の深化,A-2:「電気・電子」に関する専門技術分野の知識を修得し,説明できること」である。
授業の概要:パワーエレクトロニクスの基礎を学ぶ。この技術は従来の電気機器と異なり,回路・半導体素子・制御の複合技術であり,現在も急速に進歩している分野であるが,本講義はその入門としての位置づけである。
授業の進め方・方法:
授業の方法:教科書を主体に授業を進めるが,適宜プロジェクタによる視覚的な講義も行う。必要に応じて演習・課題を課す。本授業は,後期に集中して開講する。
成績評価方法:定期試験70%(4回の定期試験をそれぞれ同等に評価する。)演習・課題評価30%
注意点:
履修のアドバイス:整流回路は三相交流の動作を,チョッパ・インバータはLとCの性質を正確に理解していることが,本講義の理解に不可欠である。
基礎科目:電気電子基礎Ⅰ,Ⅱ(1,2年),電子工学(3),電気磁気学Ⅰ,Ⅱ(3,4),電気機器Ⅰ,Ⅱ(2,3)
関連科目:送配電工学(5年),電気電子材料(5),電気電子機器(専1)
受講上のアドバイス:予習をよくすることにより,授業中は積極的に質問することを歓迎する。電験3種(機器等)の受験に本講義は役立つ。授業開始25分以内であれば遅刻とし,遅刻3回で1欠課とする。
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 |
ガイダンス,電力用半導体素子 〔ダイオード,トランジスタ〕 |
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2週 |
電力用半導体素子 〔サイリスタ,MOS-FET,IGBT〕 |
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3週 |
整流回路〔基本回路〕 |
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4週 |
整流回路〔位相制御〕 |
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5週 |
整流回路〔抵抗負荷〕 |
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6週 |
整流回路〔誘導負荷〕 |
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7週 |
整流回路〔他励式インバータ〕 |
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8週 |
(中間試験) |
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4thQ |
9週 |
中間試験の返却と解答解説, 直流チョッパ〔降圧〕 |
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10週 |
直流チョッパ〔昇圧他〕 |
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11週 |
インバータ〔原理〕 |
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12週 |
インバータ 〔電圧形インバータ,PWM方式〕 |
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13週 |
インバータ〔三相インバータ〕 |
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14週 |
AC-AC変換回路 |
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15週 |
(後期末試験) |
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16週 |
後期末試験の答案返却と解答解説 |
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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
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | 課題 | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 70 | 0 | 0 | 0 | 30 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 70 | 0 | 0 | 0 | 30 | 0 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |