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オームの法則・キルヒホッフの法則とパワエレ技術入門

 

特長
■リスキリング/入門者向けシリーズ
・パワーエレクトロニクスに必要な電気工学の専門技術と
 パワーエレクエレクトロニクスの基礎技術を1単元ずつセットにして学びます。
 本講座は、リスキング講座シリーズ⑤です。
 講座1:オームの法則・キルヒホッフの法則とパワエレ技術入門
 講座2:交流回路とLC受動素子/モータ技術の基礎
 講座3:パワエレ回路/交流回路の基礎
 講座4:パワーデバイス入門/交流電力と過渡現象
 講座5:三相交流と電力/ベクトル制御の基礎 

■交流電力と三相交流/ベクトル制御の基礎(本講座)について
 ・各単元の終わりに演習問題が設けられており、演習を通して各単元の理解を深める構成となっています。

 (三相交流とその電力)
・抵抗、インダクタ、キャパシタに交流を印加した時の電力を導き、交流で有効電力、無効電力が発生する理由を分かりやすく解説します。
・三相交流電力の計算では、複素数を使った具体的な計算の方法を例題を通して示し、演習問題を通して理解・習得できるようにします。
・三相交流でモータを駆動する電力測定の実例を動画で示します。

(ベクトル制御の基礎)
・難解なベクトル制御を、直流モータの特性である➀電圧と回転数、➁電流とトルク、➂電圧方程式との対比により分かりやすく説明します。
・ベクトル制御で基本となる電圧方程式の導出するとともに、定常状態の電圧方程式へと変形します。この式を使った演習を行い、ベクトル制御の理解を深めます。
・具体例として、最も基本的なd軸電流=0のベクトル制御は、回転磁界の磁束ベクトルとロータの磁束ベクトルが90°の位置関係となり、
 トルクがもっとも大きくなる制御であることを示します。
対象
・専門が電機以外で、パワーエレクトロニクス・電力系の専門知識をリスキリングしたい技術者の方。
・専門が電子工学で、パワーエレクトロニクス・電力系の専門知識をリスキリングしたい技術者の方。
・自動車産業に携わり、自動車の電動化の技術を習得し、この分野の業務に関わりたい技術者の方。
学べること
・パワエレ三相交流回路で重要な相電圧と線間電圧の関係を理解し、三相交流の電力計算ができるようになります。
・永久磁石同期モータを駆動するベクトル制御の基礎を学ぶことで、モータの駆動回路設計、制御回路の設計につながる基礎技術を習得できます。
概要
■交流電力とその電力  
・三相交流では、三相交流が使われる理由から説明を始め、本来6本必要な電力ケーブルを3本に減らせる理由を解説します。
・三相交流として多用されるY-Y三相交流を取り上げ、パワエレ回路で重要な相電圧と線間電圧を関係を丁寧に説明し、演習問題で理解を深めます。
・三相交流の電力については、1相分のモデルで解析し、三相分に拡張する方法について、具体的な例題を通して解説します。
・インバータでモータを駆動する回路の電力測定方法を示し、動画で実際の三相モータで電力を測定する方法をデモします。
・三相交流のモータ負荷で電力計算の演習を行います。


■ベクトル制御の基礎
・ベクトル制御を理解するために直流モータの特性として、➀電圧と回転数、➁電流とトルク、➂電圧方程式について説明します。
・ベクトル制御が、永久磁石同期モータの制御を直流モータの制御に置き換える方法であることを示します。
・ベクトル制御の実現するための仕組みとして、➀ロータの位置検出、➁d-q軸を、導入します。
・d-q軸を使った永久磁石同期モータの電圧方程式とその導出方法を簡単に説明し、定常状態での電圧方程式を導きます。
・基本的なd軸電流=0 Aのベクトル制御の物理的な意味を回転トルクとの関係から示します。
・定常状態での電圧方程式を使った演習問題を行い、ベクトル制御の理解を深めます。
プログラム

1.三相交流

 1.1 なぜ わざわざ三相交流をつかうのか

 1.2 6本でなく3本線で3組分の電力を送る三相交流

 1.3 Y-Y三相交流とΔ-Δ三相交流

 1.4 Y-Y三相交流で、相電圧と線間電圧の計算

 ★演習:三相交流の相電圧、線間電力、電力

 

2.三相交流と電力

 2.1 単相の交流電力(三相電力の準備)

 2.1 三相交流の電力(抵抗負荷)

 2.2 三相交流の電力(モータ負荷)

 2.3 三相交流の電力測定 (動画) 

 ★演習:三相交流モータの電力計算

 

3.永久磁石同期モータの同期駆動

 3.1 電圧・電流と直流モータの関係

 3.2 直流モータの電圧方程式

3.3 永久磁石同期モータを巧みに操るベクトル制御

3.4 永久磁石同期モータの同期の仕組み1 -d-q軸の導入-

 3.5 永久磁石同期モータの同期の仕組み2 -位置検出-

 ★演習:直流モータの電圧方程式

 

4.ベクトル制御の式

 4.1 回転磁界とロータのd-q軸

 4.2 永久磁石同期モータの電圧方程式を導く

 4.3 定常状態の電圧方程式

 4.3 d軸電流0のベクトル制御

 ★演習:定常状態の電圧方程式を使ってみる

講師
弱電から転向し、独学で学んだ経験からパワエレの基本をわかりやすく解説します。
東京工科大学 髙木 茂行 先生 東京工科大学 名誉教授/
 名古屋大学 客員教授

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。
日程・受講料
開催日
 
期間
半日
時間
13:00 ~ 17:00
受講料
30,000円 (税別) / 33,000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
主催
日本パワーエレクトロニクス協会
お問い合わせ

 

受講者の声 (全27件のうち直近10件を表示しています)
ニックネーム:トレーニーさん | 年齢:20代
職種:開発・設計 | パワエレ経験:未経験
受講日:2026/03/23
ID:12679
満足度
4.8
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
セミナーを受講した印象
後半の電力関係の簡単な計算をやるよりも、もう少し理論的な説明の時間を多めに配分したらより学べたなと感じれたかなと思いました。 
セミナーは役に立つと感じたか
役に立つ。車体関係の業務をやっているのですが、モータを動かすうえでの回転磁界、ベクトル制御について理解が向上した。 
本セミナーに最適なパワエレ経験
1~2年 

 

ニックネーム:匿名さん | 年齢:30代
職種:開発・設計 | パワエレ経験:未経験
受講日:2026/03/23
ID:12681
満足度
4.8
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
セミナーを受講した印象
基礎から学ぶことができ、非常に分かりやすかった。各章の最後や要点ごとに質問時間を設けてられており、質問もしやすかった。 
本セミナーに最適なパワエレ経験
未経験、1~2年 

 

ニックネーム:匿名さん | 年齢:20代
職種:開発・設計 | パワエレ経験:未経験
受講日:2026/03/23
ID:12682
満足度
3.5
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
セミナーを受講した印象
都度質問の時間を取ってくれるのはありがたかった。また、演習によって改めて講義内容の復習が出来たのが理解につながった。 時間の関係上巻きで進行した部分で講義の内容を理解するのが大変だった。 
本セミナーに最適なパワエレ経験
未経験 

 

ニックネーム:匿名さん | 年齢:20代
職種:開発・設計 | パワエレ経験:未経験
受講日:2025/12/25
ID:12057
満足度
5.0
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
セミナーを受講した印象
質問の時間をもう少し取っていただけると理解が深まりやすいのかなと感じました。 
本セミナーに最適なパワエレ経験
未経験 

 

ニックネーム:匿名さん | 年齢:30代
職種:開発・設計 | パワエレ経験:3~5年
受講日:2025/12/25
ID:12063
満足度
5.0
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
セミナーを受講した印象
わかりやすかったです。ベクトル制御の理解をしたくて受講しましたが、内容おおよそ理解できました。質問もたくさん出て雰囲気よかったと思います。 
セミナーは役に立つと感じたか
役に立ちそうです 
本セミナーに最適なパワエレ経験
1~2年 

 

ニックネーム:匿名さん | 年齢:30代
職種:開発・設計 | パワエレ経験:10年以上
受講日:2025/12/25
ID:12083
満足度
5.0
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
セミナーを受講した印象
ベクトル制御の理解に必要な理論について順を追って説明されており、基礎を学ぶのに役に立ちました 
本セミナーに最適なパワエレ経験
1~2年 

 

ニックネーム:匿名さん | 年齢:40代
職種:開発・設計 | パワエレ経験:6~10年
受講日:2025/12/25
ID:12084
満足度
5.0
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
セミナーを受講した印象
本題に入らず終わってしまった感じ. 
セミナーは役に立つと感じたか
微妙. 
これから受講したい講座
[130]永久磁石同期モータ(PMSM)のベクトル制御技術、ドライブの原理から実際まで(前編) [131]永久磁石同期モータ(PMSM)のベクトル制御技術、ドライブの原理から実際まで(後編) [143]DC-DCコンバータのフィードバッグ制御入門 [116]演習によるDC-DCコンバータレベルアップ講座 
その他・ご意見など
以下,時間切れで出来なかった質問です.どうぞ宜しくお願い致します. 1.d軸電流を制御することは,三相同期電動機のV特性で(電機子電流一定で)界磁電流を制御することと同等か?. 2.d軸電流を制御しトルク最大とすることは,三相同期電動機のV特性で(電機子電流一定で)界磁電流を制御し,力率=1とすることと同等か?. 3.(回転数一定,出力電流一定の時)d軸電流を制御すると,出力と力率はどの様に変化するか?.出力最大=力率1か?. 4.弱め界磁制御は,出力=力率=有効電力を犠牲にして(無効電力を増やして)回転数を上昇させる,と言う理解で良いか?. 5.変調率が1以下であっても,3次高調波を重畳することに意味はあるか?. 6.varは volt-ampere reactive ではないのか?.https://en.wikipedia.org/wiki/Volt-ampere#Reactive 
本セミナーに最適なパワエレ経験
1~2年 

 

ニックネーム:匿名さん | 年齢:20代
職種:開発・設計 | パワエレ経験:未経験
受講日:2025/12/25
ID:12085
満足度
4.8
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
セミナーを受講した印象
疑問に感じた点を率直に言える環境であった 
これから受講したい講座
インバータ制御装置に関する講座 
本セミナーに最適なパワエレ経験
未経験、1~2年 

 

ニックネーム:ぼーさん | 年齢:20代
職種:開発・設計 | パワエレ経験:1~2年
受講日:2025/12/25
ID:12071
満足度
4.5
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
セミナーを受講した印象
これまでモータに接したことがほとんどなく、説明を聞いてもイメージしにくい部分が多くありましたが、本研修は入門者向けにモータに関することを分かりやすく説明していただき、理解しやすかったと感じています。 
セミナーは役に立つと感じたか
感想としては各式に必要な値があらかじめ示された状態で代入しながら問題を解いたため、内容自体は理解することができました。一方で、実務においてはこれらの値をどのように求めるのかを考えると今回学んだ内容を活かして業務に慣れることができるかという不安を感じたのも事実です。 
これから受講したい講座
PWM制御においた考え方やプログラミング入門編などがあれば聞きたいです。 
その他・ご意見など
研修中に学生の方(?)の「うんうん」といった声が聞こえる場面があり、集中しづらいところもあったと感じました。 
本セミナーに最適なパワエレ経験
1~2年 

 

ニックネーム:mk54さん | 年齢:50代
職種:開発・設計 | パワエレ経験:3~5年
受講日:2025/12/25
ID:12060
満足度
4.3
わかりやすさ
理解度
時間配分
雰囲気
セミナーを受講した印象
演習があり、理解を助ける内容が良かったと思います。 
本セミナーに最適なパワエレ経験
3~5年 

 

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