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平地研究室技術メモ eラーニング講座:変圧器とリアクトルの徹底理解

講座概要
 パワーエレクトロニクスの技術者に広く読まれている、平地研究室技術メモをベースとした、パワエレ初心者向けのEラーニング講座です。「変圧器とリアクトルの徹底理解」では、電力変換回路で重要な役割を果たしているにもかかわらず正確な理解が難しい変圧器とリアクトルを徹底解説します。基礎講座No.1から順番に取り組んでいただくと、変圧器とリアクトルを体系的に分かり易く学習することができます。

 

対象者
  • これからDC/DCコンバータの学習を始める方
  • DC/DCコンバータを基礎から学び直したい方
  • DC/DCコンバータの動作を基本から理解したい方

 

学習時間
1つの講座は、①20分程度の動画、②平地研究室技術メモ、③演習問題、の3つから構成されています。
まず動画を視聴し、その講座の内容をよく理解してください。次に平地研究室技術メモを熟読し、動画で学習した内容を知識として定着させてください。最後に演習問題に取り組み、理解できていることを確認してください。全ての演習問題には解説を設けていますので、解答後に解説を読んで、学習内容を確かめてください。
1つの講座の学習時間は1~2時間程度を想定しています。

 

学習動画ダイジェスト
1講 電気エネルギーの特徴 2講 コンデンサとリアクトルの電圧と電流の関係 3講 リアクトルの重要な性質
4講 リアクトルとチョッパ回路 5講 変圧器の基本 6講 励磁インダクタンスと漏れインダクタンス その1
7講 励磁インダクタンスと漏れインダクタンス その2 8講 変圧器のBH曲線 9講 変圧器とDC/DCコンバータ その1
10講 変圧器とDC/DCコンバータ その2 11講 変圧器小型化の原理  
 

 

学習タイトル
1講 電気エネルギーの特徴時間:25分
1.
電気エネルギーの特徴
2.
電気エネルギーとパワーエレクトロニクス
3.
物理の世界のエネルギー
4.
電気の世界のエネルギー
5.
物理の世界と電気の世界の比較
6.
いろんな種類のエネルギーの計算方法
7.
新幹線の運動エネルギー
8.
水の位置とエネルギーとの比較
9.
地震のエネルギーとの比較
10.
人の消費エネルギー
11.
電気エネルギーの特徴まとめ
 
 
2講 コンデンサとリアクトルの電圧と電流の関係時間:23分
1.
コンデンサとリアクトルの電圧と電流の関係
2.
いろいろな電力変換回路
3.
各部品の電圧vと電流iの関係は?
4.
コンデンサの特性
5.
コンデンサを一定電流で充電
6.
電流が変化する時
7.
リアクトルの電圧と電流の関係
8.
コンデンサ、リアクトル、水槽の類似性
9.
充電手段、蓄積物、発生物
10.
微分式と差分式
11.
コンデンサとリアクトルの電圧と電流の関係
 
 
3講 リアクトルの重要な性質時間:27分
1.
リアクトルの重要な性質
2.
コンデンサの特性
3.
リアクトルの電圧と電流の関係
4.
コンデンサ、リアクトル、水槽の類似性
5.
電圧と電流の関係まとめ
6.
リアクトル電流の推定
7.
リアクトルの基本特性
8.
リアクトル電流波形
9.
リアクトルの禁止回路
10.
リアクトル電流の径路と計算
11.
リアクトルの電流径路の推定 その1
12.
リアクトルの電流径路の推定 その2
13.
リアクトルの電流径路の推定 その3
14.
リアクトルの電流径路の推定 その4
15.
リアクトル電流の計算 その1
16.
リアクトル電流の計算 その2
17.
リアクトル電流の計算 その3
18.
リアクトルの重要な性質 まとめ
4講 リアクトルとチョッパ回路時間:31分
1.
1.チョッパ回路のトランジスタの使い方
2.
2つの電子回路
3.
エミッタ接地増幅回路の計算
4.
チョッパ回路の計算
5.
2つの回路の比較
6.
トランジスタの動作領域
7.
チョッパ回路の計算
8.
スイッチ素子の種類
9.
まとめ
10.
2.チョッパ回路の動作原理とリアクトル
11.
リアクトル電流の計算 その1
12.
リアクトル電流の計算 その2
13.
昇圧チョッパの動作モードとリアクトル電圧
14.
昇圧チョッパのリアクトル電流
15.
昇圧チョッパの唯一の安定点
16.
通流率α=0.6時の唯一の安定点
17.
唯一の安定点の計算方法
18.
シミュレーションでの確認
19.
まとめ
 
 
5講 変圧器の基本時間:21分
1.
変圧器の基本
2.
変圧器の構造と役割
3.
絶縁がない場合
4.
絶縁がある場合
5.
変圧器のDDコンでの使い方
6.
同極性と逆極性
7.
変圧器の極性とDC/DCコンバータ
8.
巻線の方向と極性
9.
極性の調べかた
 
 
6講 励磁インダクタンスと漏れインダクタンス その1時間:16分
1.
励磁インダクタンスと漏れインダクタンス その1
2.
変圧器のDDコンでの使い方
3.
変圧器の動作原理
4.
励磁電流とリアクトル電流
5.
時期回路のオームの法則
6.
インダクタンスLを計算する式
7.
ギャップの役割
8.
磁気抵抗
9.
インダクタンスの計算方法
10.
インダクタンスの計算例
7講 励磁インダクタンスと漏れインダクタンス その2時間:19分
1.
励磁インダクタンスと漏れインダクタンス その2
2.
漏れインダクタンスの影響
3.
変圧器の電流と磁束
4.
変圧器の漏れ磁束
5.
変圧器の磁束とインダクタンス
6.
変圧器の等価回路
7.
1次側への換算
8.
1次側への換算の活用例
9.
漏れインダクタンスの計算の簡略化
10.
漏れインダクタンスの換算例
11.
変圧器の等価回路まとめ
 
 
8講 変圧器のBH曲線時間:26分
1.
変圧器のBH曲線
2.
変圧器の動作原理
3.
磁束密度と磁界と励磁電流の関係
4.
BH曲線(ヒステリシス曲線)
5.
磁気抵抗
6.
ギャップと全体の透磁率
7.
ギャップとBH曲線
8.
リアクトルのBH曲線と電流計算
9.
BH曲線の測定方法
10.
動作中のDDコンのBH曲線測定
9講 変圧器とDC/DCコンバータその1時間:28分
1.
変圧器とDC/DCコンバータその1
2.
変圧器の等価回路
3.
回路図と主要波形
4.
1石フォワード型の4つの動作モード
5.
モード1:電力伝達
6.
巻線の方向と極性
7.
モード1:電力伝達
8.
モード2:変圧器リセット
9.
モード3:励磁電流は負
10.
実測波形
11.
モード4:励磁電流2次側に
12.
実測波形
13.
フォワード型のBH曲線
14.
DDコンと励磁電流
10講 変圧器とDC/DCコンバータその2時間:18分
1.
変圧器とDC/DCコンバータその2
2.
DDコンと励磁電流
3.
励磁電流の4つの重要な性質
4.
①励磁電流にはペアになる電流がない
5.
②励磁電流はリアクトル電流と同じ
6.
③励磁電流は回路条件が変わっても流れ続ける
7.
④励磁電流は最も流れやすい巻線を流れる
 
 
11講 変圧器小型化の原理時間:20分
1.
変圧器小型化の原理
2.
昔の直流電源装置と今の直流電源装置
3.
低周波トランスと高周波トランス
4.
磁束計算の公式
5.
最大磁束密度の計算(正弦波の時)
6.
最大磁束密度の計算(方形波の時)
7.
最大磁束密度と周波数
8.
最大磁束密度と飽和磁束密度
9.
最大磁束密度と周波数(計算例)
 
 

 

ご注意事項
  • 教材タイトルは、予告無く変更される場合があります。
  • 本eラーニング講座の利用は、利用者本人の個人的な範囲に限ります。