電気機器応用

科目基礎情報

学校 宇部工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 電気機器応用
科目番号 25020 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 1
開設学科 電気工学科 対象学年 5
開設期 3rd-Q 週時間数 2
教科書/教材 パワーエレクトロニクス、堀孝正
担当教員 池田 風花

到達目標

①半導体素子の能動領域、飽和領域、阻止領域が理解できる。
②スイッチングによって電力を変換する意味を理解できる。

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最低限の到達レベルの目安(可)未到達レベルの目安
評価項目1電力用半導体素子の特性を理解できる。①半導体素子の能動領域、飽和領域、阻止領域が理解できる。パシタの周期定常状態における性質を理解できる。インダクタ・キャパシタの周期定常状態における性質を理解できない。
評価項目2変換器の制御原理を理解できる。変換器の原理を説明できる。入力・出力により電力変換を分類できる。入力・出力により電力変換を分類できない。

学科の到達目標項目との関係

教育目標 (E) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
パワーエレクトロニクスとは、電気工学の3本柱である電力・電子・制御の技術を融合した学問分野であり、電力用半導体素子のスイッチング動作と電力変換の原理について説明する。また、産業や身近なところで応用されているパワーエレクトロニクスの基礎についても説明する。
授業の進め方・方法:
講義と演習を行いながら講義を進めていきます。
注意点:
パワーエレクトロニクスは電気工学の融合技術であるため、5年間の復習を行いながら学習してください。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 パワーエレクトロニクスの概要 パワーエレクトロニクスの技術背景について理解する。
2週 電力用半導体スイッチ パワーエレクトロニクスで用いられる電力用半導体スイッチの特性を理解する。
3週 スイッチングによる電力変換 半導体スイッチを用いる理由、フーリエ級数を用いてひずみ波の取り扱いについて理解する。
4週 DC-DCコンバータ 降圧チョッパ回路、昇圧チョッパ回路と定常特性を理解する。
5週 インバータ① インバータの原理と制御法について理解する。
6週 インバータ②・演習 インバータの原理と帰還ダイオードの役割を理解する。第5週までのまとめ演習を行う。
7週 演習の解説・パワーエレクトロニクスの応用 前回の演習の解説とパワーエレクトロニクスの応用事例を紹介する。
8週 期末考査

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
基礎的能力人文・社会科学社会公民的分野自己が主体的に参画していく社会について、基本的人権や民主主義などの基本原理を理解し、基礎的な政治・法・経済のしくみを説明できる。3
現代社会の考察現代社会の特質や課題に関する適切な主題を設定させ、資料を活用して探究し、その成果を論述したり討論したりするなどの活動を通して、世界の人々が協調し共存できる持続可能な社会の実現について人文・社会科学の観点から展望できる。3
工学基礎技術者倫理(知的財産、法令順守、持続可能性を含む)および技術史技術者倫理(知的財産、法令順守、持続可能性を含む)および技術史技術者倫理が必要とされる社会的背景や重要性を認識している。3
説明責任、製造物責任、リスクマネジメントなど、技術者の行動に関する基本的な責任事項を説明できる。2
情報技術の進展が社会に及ぼす影響、個人情報保護法、著作権などの法律について説明できる。3
知的財産の社会的意義や重要性の観点から、知的財産に関する基本的な事項を説明できる。3
技術者の社会的責任、社会規範や法令を守ること、企業内の法令順守(コンプライアンス)の重要性について説明できる。3
技術者を目指す者として、諸外国の文化・慣習などを尊重し、それぞれの国や地域に適用される関係法令を守ることの重要性を把握している。3

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオレポート合計
総合評価割合70000030100
基礎的能力2000001030
専門的能力3000001040
分野横断的能力2000001030