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2015年4月、電気情報工学科がスタートしました

渡邉研究室

渡邉研究室

 渡邉研究室では、パワーエレクトロニクスとよばれる半導体電力変換回路技術について研究を行っています。

 皆さんは身の回りにある電気機器を,いわゆるコンセントに接続して使っていると思います。コンセントからは,一般に100V(AC)の電圧を受け取ることができます。しかし,皆さんが使用する各々の電気機器が必要とする電圧は100V(AC)のみではないため,機器ごとに電圧を調整(電力変換)しなければなりません。パワーエレクトロニクスの分野では,電力変換をおこなう回路に対して,より効率的で信頼性の高い手法にかかわる研究がおこなわれています。

3PHASEINV 三相電圧形インバータ実験回路

 卒業研究は,これまでの4年間に学んだ知識をもとに実施します。パワーエレクトロニクス分野の他にも,身の回りで役に立つ,ちょっと気の利いた装置の製作や学生本人のアイディア作品など,研究テーマは幅広く設定しています。

 渡邉研究室では,「実際につくってみよう」を合言葉に,実験計画を立案し,コンピュータを用いた回路設計(シミュレーション)をおこない,実験装置を自らが製作し,その特性について測定データから検証して論文にまとめることによって,技術者として必要な事象をただしくとらえ,考察し,伝える力を養っています。 

  

2019年度の卒業研究・専攻科特別研究テーマ

 

☆磁場電流制御用高周波スイッチング電源の製作と性能評価

 コイルに電気を流すと磁石と同じ働きが生まれます。これを電磁石とよびます。コイルをドーナツのように閉じた鉄心に巻きつけると,磁石の力が及ぶ空間(磁場)ば鉄心の中に閉じ込められますが,鉄心の無いコイルでは磁場はコイルの周辺にあらわれ,空間中の物質に力を及ぼします。この力を利用する装置には,未知の物質を発見するための装置(粒子加速器)や人の体の中を写す装置(MRI)などがあります。装置の性能を高めるためには,強い磁場を狙い通りに発生させる,すなわち,大きな電流を精度よくコイルに流すことが求められます。その一方で,電力損失も減らす必要があり,これらの両立が技術課題になっています。

 卒業研究では,電力変換効率の高い電力用半導体スイッチを使用したスイッチング電源を使用ながら,空心コイルに流す大電流を,精度よく制御する電源回路の製作,制御装置の製作と性能評価をおこないます。

 

☆電界制御用高周波スイッチング電源の製作と性能評価 

 2枚の極板間に電圧を加えると極板間に電場(=電界)が生じます。高い電圧を加えると強い電場が生じます。空間中に強い電界があると,その空間中に置かれている物体に様々な影響が生じます。強電界応用の効果のひとつに,生鮮食品の保存品質を向上させるものが確かめられており,既に商品化もされています。応用装置の性能を高めるためには,より高い電圧を安全に発生できる,小型軽量な電源装置が必要です。

 卒業研究では,電力変換効率の高い電力用半導体スイッチを使用したスイッチング電源を使用ながら,極板に加える電圧をより高く,安全に制御できる小型軽量な電源回路の製作,制御装置の製作と性能評価をおこないます。

 

2019年度の所属学生

専攻科生 1名, 5年生 3名 

 

実験装置/測定装置

 同期電動機実験装置

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