インバータの基礎と応用〜パワーエレクトロニクスの体系的理解とインバータの実践的技術〜

電力変換(パワーエレクトロニクス)技術の基礎を、
最も多用されるインバータを中心に体系立てて解説

セミナー講師

静岡大学 大学院総合科学技術研究科 工学専攻 
電気電子工学コース 教授  野口 季彦 先生

略歴
昭和57年〜平成 3年  株式会社東芝(インバータ、サーボドライブの研究開発)
平成 3年〜平成 6年  岐阜高専 講師
平成 6年〜平成 8年  長岡技術科学大学 助手
平成 8年〜平成21年 長岡技術科学大学 助教授、准教授
平成21年〜       静岡大学 教授

専門および得意な分野・研究
パワーエレクトロニクス、モータドライブ、モータハードウェア

本テーマ関連学協会での活動
電気学会 正員
IEEE(米国電気電子学会) Senior Member

セミナー受講料

1名47,300円(税込(消費税10%)、資料・昼食付)
 *1社2名以上同時申込の場合、1名につき36,300円
 *学校法人割引;学生、教員のご参加は受講料50%割引。

セミナー趣旨

 パワーエレクトロニクスは電力変換に関する広大な学問領域、技術領域を指します。その典型的な応用として電源装置やモータドライブがありますが、電気エネルギーの「発生」、「輸送」、「貯蔵」、「変換」、「応用」のすべてのフェーズで電力変換器が活躍しています。
 本講座では電力変換技術の基礎を、最も多用されるインバータを中心に体系立てて解説します。特に電力用半導体スイッチングデバイスの使いこなしや、具体的な実装方法のほか種々の制御法についても詳述し、初心者の方はもちろんのこと、ベテランの方にも培った知識や技術を整理整頓できるように実務的な事例を掘り下げてお話しします。

受講対象・レベル

・パワーエレクトロニクス、電源、モータ、インバータのほか電気、電子部品関連企業の技術者
・これから電力変換技術に携わる技術者、研究者
・すでに電力変換技術に携わっているが、更に基礎的かつ本質的な理解を深めたい技術者、研究者
・インバータを代表とする電力変換技術について基礎固めと体系的な知識を獲得したい技術者、研究者
・各種電力変換器の製品への応用についてヒントを得たい技術者、研究者
・学会などでも話題の先端技術について知見を得たい技術者、研究者

必要な予備知識

・高専または大学理工学部4年生レベルの予備知識があれば、十分理解できるように講義します

習得できる知識

・電力変換技術の本質
・電力変換の体系的概念
・インバータの構成と動作原理、変調方法
・各種電力用半導体スイッチングデバイスと使いこなし
・インバータの応用技術

セミナープログラム

1. パワーエレクトロニクスの概要
(1) パワーエレクトロニクスとは
(2) 電力変換の原理
(3) 電力変換効率と高調波
(4) 電力変換器の概要
 a 回路構成と電気電子部品
 b 損失要因
 c 理想スイッチと実際のスイッチ
 d 理想キャパシタと実際のキャパシタ
 e 理想リアクトルと実際のリアクトル
 f ハーフブリッジとフルブリッジ

2. 電力用半導体スイッチングデバイス
(1) ダイオード
(2) BJT
(3) IGBT
(4) MOSFET
(5) IPM
(6) ドライブ回路

3. 電力用半導体デバイスの使いこなしと実装
(1) 電圧と電流定格
(2) ターンオフ時のサージ電圧
(3) 安全動作領域(SOA)
(4) スナバ回路
(5) ダイオードの逆回復電流
(6) dv/dtとdi/dt
(7) 各種保護回路と考え方
(8) 主回路の実装方法
(9) ドライブ回路の実装方法

4. インバータの基礎
(1) 単相インバータの構成と動作原理
(2) 還流ダイオードのはたらき
(3) 上下アーム短絡防止時間(デッドタイム)
(4) 三相インバータの構成と動作原理
(5) パルス振幅変調(PAM)
(6) パルス幅制御(PWC)
(7) サブハーモニックパルス幅変調(PWM)
 a 三相変調
 b 二相変調
 c 三次高調波重畳変調
(8) 空間ベクトル変調(SVM)
 a 瞬時空間ベクトル
 b 三相正弦波電圧の瞬時空間ベクトル
 c 三相インバータの瞬時空間ベクトル
 d 空間ベクトル変調
(9) デッドタイムによる波形歪と補償法

5. インバータの制御法と制御回路の実装
(1) VVVFとCVCF
(2) V/f制御法
(3) 電流制御法
 a 2自由度レギュレータ
 b PIレギュレータとIPレギュレータ
 c リレーレギュレータとヒステリシスレギュレータ
 d 三相座標における制御
 e 同期回転座標における制御
(4) 制御回路の実装方法
 a マイクロコントローラ(MC)と周辺回路
 b ロジックインターフェイス
 c アナログインターフェイス
 d オペ(OP)アンプ
 e 絶縁インターフェイス
 f 各種インターフェイス

6. まとめ