パワーエレクトロニクス
理工学部 - 機能創造理工学科
SEA65800
コース情報
担当教員: 中村 一也
単位数: 2
年度: 2024
学期: 秋学期
曜限: 月2
形式: 対面授業
レベル: 300
アクティブラーニング: なし
他学部履修: 不可
評価方法
出席状況
授業内期末試験
授業期間中
中間試験
授業期間中
詳細情報
概要
本講義では,パワーエレクトロニクスを取り扱う。パワーエレクトロニクスいう言葉は半導体と電力と制御の3つの領域を結びつける技術分野を意味する。 この技術は,家電,電車やロボット等のモータ駆動,太陽光発電や風力発電等の再生可能エネルギー,送配電線の電圧や電力潮流制御装置など,電力を取り扱う近年のあらゆる装置に用いられている。従って,電力工学や電気機器学を学ぶ者にとって必須に近い極めて重要な技術となっている。内容は,下記講義スケジュールの通りである。 履修には,電気電子回路の各科目に加え,「フーリエ・ラプラス解析」等応用数学の科目を履修していることが強く望まれる。関連科目として「電気機器学」「電気機器制御」や「電力系統工学」なども併せて履修すると,有機的に理解が深まると期待される。 最終の目標は実社会において電気・電子工学を駆使して応用・展開する学際的な力を修得する。
目標
本講義の到達目標は次の点を理解することである。 ・電力用半導体の種類と原理 ・各種回路の種類と原理 ・様々な応用例とその利用法 「エネルギーの創出と利用」の切り口で電気・電子工学を学ぶことにより,独創的技術の開発に貢献する能力を習得する。
授業外の学習
この講義では特に予習は必要ないが復習に時間をかけることを望まれる。 講義ごとに演習問題を配布する予定である。それらの問題を必ず解くこと。それだけでは不足と考えられる場合には,自分で演習書や問題集を探して,問題の解法を身につけること。(所要時間 授業1回あたり200分ほど)
所要時間: 200分
スケジュール
- イントロダクション パワーエレクトロニクスとは(定義,電力変換の分類,駆動回路と制御の必要性)。以下は予定であり,授業の進捗状況により各テーマの回数は変更することがありうる。
- パワーエレクトロニクスで波形を定量的に表す方法
- パワーデバイスの基本用語,ダイオード
- トランジスタ
- MOSFET,IGBT
- サイリスタ
- 中間試験
- DCチョッパ回路
- 単相半波整流回路,単相全波整流回路
- 三相整流回路
- サイリスタ整流回路
- インバータ回路の特性
- サイクロコンバータ回路,電力系統での利用
- 期末試験
教科書
教員の指示に従う
参考書
パワーエレクトロニクス学入門 基礎から実用例まで
著者: 河村 編
出版社: コロナ社・2009