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2025年5月12日(月) 10:00~17:00

 

特長
・電気自動車で使われる永久磁石同期モータを駆動するための電装回路と、ベクトル制御を講義と演習と通して1日で習得できます。
・電装回路として、DC-DC変換器とインバータ回路を取り上げ、実際のHVカーの電装回路と電圧、電流波形との比較を行います。
・難解なベクトル制御を最小限の式と多くの図を使って分かりやすく説明するとともに、各単元で要点となる関係式については演習問題を通して理解を深めます。
・モータ特性については、基礎となるフレミング右手・左手法則から説明を始め、ベクトル制御の基礎となる電圧方程式までを丁寧に説明します。
対象
・電気自動車の技術開発および設計に関わられている方。
・電装制御、モータ制御に関連するハードウェア、ソフトウェアの開発・設計者。
・新たに電気自動車やパワーエレクトロクスの開発・設計に関わろうとする方。
・エンジン技術から、電動化技術へのリスキリングを検討されている方。
学べること
・自動車の電動化が進む中で、電動化分野へのリスキリングに最も効果があります。
・永久磁石同期モータの特性とベクトル制御の基礎が理解できます。
・DC-DC変換回路とインバータ回路の設計スキルを取得できます。
概要
自動車はエンジンから電動化への大変革迎えています。本セミナーでは、まず、エンジン車と電気自動車を比較し、電気自動車のメリット・デメリットを確認します。続いて、実際のハイブリッドカーのモータ駆動回路写真を示し、駆動回路がDC-DC変換器とインバータから構成されていること示します。

これを受けて、電気自動車の駆動回路とモータ制御について次の流れで説明します。

(1) DC-DC変換器の回路構成と動作原理で、
   とくに理解が難しい昇圧チョッパについては、昇圧の原理について詳しく解説します。
(2) インバータ回路では、単相インバータからPWMインバータまで、
   回路構成と動作原理を示します。
(3) 電装回路の説明の後、ハイブリッドカーの動作波形を示し、
   DC-DC変換器とインバータの動作を再確認します。
(4) モータでは、物理法則であるプレミングの右手・左手法則から、
   ➀回転数は印加電圧に依存、➁トルクが電流に比例することを示します。
(5)  (4)の特性をもとに永久磁石同期モータ(PMSM Permanent magnet synchronous motor)の構造と、
    PMSMが持つマグネットトルクとリラクタンストルクについて理解します。
(6) PMSMを直流モータのように制御するベクトル制御について演習問題も加えて分かり易く説明します。
   ロータと共に回転するd-q軸を導入し、ベクトル制御の基本である電圧方程式の導出、制御の活用の順に説明し、
   最後に実際のモータ制御で使われている代表的な制御例について紹介します。
プログラム
1.電気自動車の概要とDC-DC変換器
 1.1 電気自動車 vs エンジン自動車
 1.2 ハイブリッドカー プリウスのパワーユニットと動作
 1.3 降圧・昇圧チョッパ回路の構成と動作原理
 1.4 昇圧チョッパ回路のパラメータと動作特性
 1.5 降圧・昇圧チョッパ回路を一体化した双方向チョッパ回路
 1.6 双方向チョッパ回路による電力供給とモータからの電力回生
 ★演習問題 昇圧チョッパ回路の設計パラメータ

2.モータ駆動に最も重要なインバータ回路
 2.1 インバータの原理と分類
 2.2 単相型インバータの基本回路と動作
 2.3 三相インバータの基本回路と動作
 2.4 PWMインバータ
 2.5 インバータによる電圧制御
 2.6 プリウスの電圧・電流波形からDC-DC変換器とインバータを理解する
 ★演習 三相インバータの動作を理解する等価回路解析

3.直流モータをベースに永久磁石同期モータの特性を理解する
 3.1 直流モータの特性(フレミングの右手・左手法則)
 3.2 永久磁石同期モータの構造・回転磁界
 3.3 モータとトルク
 3.4 永久磁石同期の位置検出
 ★演習 直流モータの特性と電圧方程式

4.電気自動車のモータを制御するベクトル制御とモデルベース制御
 4.1 トルク方程式・運動方程式  
 ★演習 トルク方程式と最大トルク
 4.2 電圧方程式
 4.3 ベクトル制御
 4.4 モデルベース制御
 ★演習 電圧方程式から永久磁石同期モータの特性を求める
講師
豊富な研究/開発の実績から、パワエレ技術の基本を解説します。
東京工科大学 髙木 茂行 先生 東京工科大学 教授

名古屋大学院卒業後、東芝生産技術研究所に入社。
以来31年間、研究開発およびそのマネジメントを行う。2015年より現職。
製造現場での豊富な経験をベースに、理論とシミュレーションを効果的に活用した研究を行っている。
平易な語り口での講義も好評で、企業向けの登壇も多い。
工学/理学博士。
受講特典
まるごとわかる!エンジニアのための電気自動車技術-押さえておきたい53項目-
まるごとわかる!エンジニアのための電気自動車技術-押さえておきたい53項目-

まえがき ※一部抜粋
電動化において,BEV もHV もバッテリでモータを廻す基本技術はほとんど同じである。Li イオン蓄電池を直並列に接続してバッテリを構成し,それをエネルギー源としてベクトル制御で永久磁石同期モータを駆動している。これまで,効率の良いエンジン制御ができる自動車メーカが市場の覇権を手中に収めてきたが,今後はこうした電動化技術が自動車メーカの明暗を分けることになる。
本書はそうした自動車の電動化を進める技術者に向けて執筆した。1 章ではエンジン車との性能比較を通して電気自動車の概要を述べる。2~4 章ではモータの駆動回路を構成する昇圧チョッパとインバータを取上げ,5,6 章では電気自動車に使われる永久磁石同期モータについて説明する。7 章では車体の製造方法として導入が進むアルミを型に流し込んで製造するアルミダイキャスト法について紹介する。

パワエレセミナーお申込み
日程・受講料
開催日
【Web】2025年5月12日(月)
期間
1日
時間
10:00 ~ 17:00
受講料
45,000円 (税別) / 49,500円 (税込)
当日までのご準備
1.Webセミナーアプリ(Zoom)のインストール
  ・インストールはこちらから。
  ・Zoomの仕様や推奨環境についてはこちらから。
  ・Zoomの利用方法はこちらから。
  アプリのインストールが難しい場合、ブラウザでの参加も可能です。詳しくはこちらをご覧ください。
当日の持ち物
1.マイク機能付きパソコン
2.講義資料(事前に協会より郵送します。)
3.筆記用具
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主催
日本パワーエレクトロニクス協会
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