電気 パワーエレクトロニクス 5年・後期・選択・学修1単位
担当教員 長洲 正浩 連絡先 
講義の概要 電力変換器のキーデバイスであるパワー半導体の高体圧化、大容量化、定損失化が進んだことにより、エネルギ変換で重要な役割を果たす電力変換器が幅広く使用されるようになっている。電力変換器は、洗濯機やエアコンなどの家電、さらには鉄道用や電力などの産業分野で先行して開発・製品化されてきたが、最近ではハイブリッド自動車のような、移動機器にも使用されるようにうになている。本講義では、パワー半導体、電力変換器、電動機、およびそれらの制御技術について学ぶ。
到達目標 1.電力変換器を構成する素子、回路について理解する。
2.電動機の回転原理とその制御法をマスターする。
日程授業項目理解すべき内容 理解度
(1~4)
後期 第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定義,現状と動向  
第2週 回路基礎 L,C回路の定常/過渡特性,スイッチ動作  
第3週 パワー半導体素子 各種デバイスの構造と分類  
第4週 チョッパ回路 スイッチ動作の原理,降圧回路,昇圧回路  
第5週 整流回路 整流器の構成,動作波形,特性  
第6週 インバータ(1) インバータの構成,基本動作波形  
第7週 (中間試験)  
第8週 インバータ(2) 各種インバータ回路の構成,特性  
第9週 直流電動機 直流電動機の回転原理,構成,基本特性  
第10週 直流電動機の制御(1) 電動機制御の原理  
第11週 直流電動機の制御(2) 制御理論の復習,制御器の設計  
第12週 交流電動機 交流電動機の構造,特徴,基本特性  
第13週 交流電動機の制御 交流電動機の各種制御法  
第14週 鉄道主回路方式 鉄道の主回路方式の変遷、ハイブリッド駆動方式  
第15週 (期末試験)  
第16週 総復習 これまでの復習とまとめ  
学習教育目標 A,Bに対応 達成項目本科イ),ロ)に対応 JABEE
認定基準
(A-2),(B-1),(d)-(1),(d)-(2)-a)に対応
教科書・参考書 教科書:平紗多賀男編「パワーエレクトロニクス」(共立出版) 
参考書:電気学会半導体電力変換システム調査専門委員会編「パワーエレクトロニクス回路」(オーム社)、電気回路教本 (オーム社)、ACサーボシステムの理論と設計の実際(総合電子出版社)
評価方法及び合格基準 成績の評価は、定期試験の成績80%,および演習・レポートの成績20%で行い,合計の成績が60点以上の者を合格とする。
学生への
メッセージ
パワーエレクトロニクスはPower,Electronics,Controlの3つが基本技術であり,特に、電気回路,電気機器に関して理解を深めておいてください。なお、本教科は、卒業後、電気主任技術者の免状交付申請を行うために開設されている科目である。
本講義は、学生自身の調査や独自学習が強く望まれる。講義の中で出てきた技術内容について、是非復習をしていただきたい。