電験三種 過去問
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問10
令和1年度 機械 問10
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次の文章は，単相サイリスタ整流回路に関する記述である。 図1には純抵抗負荷に接続された単相サイリスタ整流回路を示し，
T
1
～
T
4
\mathrm {T_1}～\mathrm {T_4}
T
1
～
T
4
のサイリスタはオン電圧降下を無視できるものとする。また，図1中の矢印の方向を正とした交流電源の電圧
v
=
V
sin
ω
t
[
V
]
v=V\sin \omega t \ \mathrm {[V]}
v
=
V
sin
ω
t
[
V
]
及び直流側電圧
v
d
v_{\mathrm {d}}
v
d
の波形をそれぞれ破線及び実線で図2に示す。 図2に示した交流電圧の位相において，
π
＜
ω
t
＜
2
π
\pi ＜ \omega t ＜ 2\pi
π
＜
ω
t
＜
2
π
の位相で同時にオン信号を与えるサイリスタは
（ア）
\fbox { （ア） }
（ア）
である。 交流電圧
1
1
1
サイクルの中で，例えばサイリスタ
T
4
\mathrm {T_4}
T
4
から
T
2
\mathrm {T_2}
T
2
へ導通するサイリスタが換わる動作を考える。
T
4
\mathrm {T_4}
T
4
がオンしている状態から位相
π
\pi
π
で電流が零になると，
T
4
\mathrm {T_4}
T
4
はオフ状態となる。その後，制御遅れ角
α
\alpha
α
を経て
T
2
\mathrm {T_2}
T
2
にオン信号を与えると，電流が
T
2
\mathrm {T_2}
T
2
に流れる。そのとき既に電流が零になった
T
4
\mathrm {T_4}
T
4
には，交流電圧
v
v
v
が
（イ）
\fbox { （イ） }
（イ）
として印加される。すなわち，
（ウ）
\fbox { （ウ） }
（ウ）
であるサイリスタは，極性が変わる交流電圧を利用してターンオフすることができる。 次に交流電圧と直流側電圧の関係について考える。サイリスタ
T
2
\mathrm {T_2}
T
2
と
T
3
\mathrm {T_3}
T
3
がオンしている期間は交流電源の
（エ）
\fbox { （エ） }
（エ）
と直流回路の
N
\mathrm {N}
N
母線が同じ電位になるので，そのときの直流側電圧
v
d
v_{\mathrm {d}}
v
d
は
（オ）
\fbox { （オ） }
（オ）
と等しくなる。 上記の記述中の空白箇所(ア)，(イ)，(ウ)，(エ)及び(オ)に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
（ア）
（イ）
（ウ）
（エ）
（オ）
(
1
)
T
2
と
T
3
順電圧
オン制御
デバイス
A
端子
交流電圧の
逆方向電圧
−
v
(
2
)
T
1
と
T
4
逆電圧
オン制御
デバイス
B
端子
交流電圧
v
(
3
)
T
2
と
T
3
逆電圧
オン制御
デバイス
A
端子
交流電圧の
逆方向電圧
−
v
(
4
)
T
1
と
T
4
順電圧
オンオフ制御
デバイス
B
端子
交流電圧の
逆方向電圧
−
v
(
5
)
T
2
と
T
3
逆電圧
オンオフ制御
デバイス
B
端子
交流電圧
v
\begin{array}{cccccc} & （ア） & （イ） & （ウ） & （エ） & （オ） \\ \hline (1) & \mathrm {T_2} \ と \ \mathrm {T_3} & 順電圧 & \displaystyle {オン制御}\atop \displaystyle {デバイス} & \mathrm {A} \ 端子 & \displaystyle {交流電圧の}\atop \displaystyle {逆方向電圧 \ -v} \\ \hline (2) & \mathrm {T_1} \ と \ \mathrm {T_4} & 逆電圧 & \displaystyle {オン制御}\atop \displaystyle {デバイス} & \mathrm {B} \ 端子 & 交流電圧 \ v \\ \hline (3) & \mathrm {T_2} \ と \ \mathrm {T_3} & 逆電圧 & \displaystyle {オン制御}\atop \displaystyle {デバイス} & \mathrm {A} \ 端子 & \displaystyle {交流電圧の}\atop \displaystyle {逆方向電圧 \ -v} \\ \hline (4) & \mathrm {T_1} \ と \ \mathrm {T_4} & 順電圧 & \displaystyle {オンオフ制御}\atop \displaystyle {デバイス} & \mathrm {B} \ 端子 & \displaystyle {交流電圧の}\atop \displaystyle {逆方向電圧 \ -v} \\ \hline (5) & \mathrm {T_2} \ と \ \mathrm {T_3} & 逆電圧 & \displaystyle {オンオフ制御}\atop \displaystyle {デバイス} & \mathrm {B} \ 端子 & 交流電圧 \ v \\ \hline \end{array}
(
1
)
(
2
)
(
3
)
(
4
)
(
5
)
（ア）
T
2
と
T
3
T
1
と
T
4
T
2
と
T
3
T
1
と
T
4
T
2
と
T
3
（イ）
順電圧
逆電圧
逆電圧
順電圧
逆電圧
（ウ）
デバイス
オン制御
デバイス
オン制御
デバイス
オン制御
デバイス
オンオフ制御
デバイス
オンオフ制御
（エ）
A
端子
B
端子
A
端子
B
端子
B
端子
（オ）
逆方向電圧
−
v
交流電圧の
交流電圧
v
逆方向電圧
−
v
交流電圧の
逆方向電圧
−
v
交流電圧の
交流電圧
v
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出典：令和1年度第三種電気主任技術者試験 機械科目
パワーエレクトロニクス
★★☆☆☆
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