電験三種 過去問

令和4年度上期 機械 問16

図1は，IGBT\mathrm {IGBT}を用いた単相ブリッジ接続の電圧形インバータを示す。直流電圧Ed [V]E_{\mathrm {d}} \ \mathrm{[V]}は，一定値と見なせる。出力端子には，インダクタンスL [H]L \ \mathrm{[H]}の誘導性負荷が接続されている。 図2は，このインバータの動作波形である。時刻t=0 st=0 \ \mathrm {s}でIGBT Q3\mathrm {IGBT} \ \mathrm {Q_{3}}及びQ4\mathrm {Q_{4}}のゲート信号をオフにするとともにQ1\mathrm {Q_{1}}及びQ2\mathrm {Q_{2}}のゲート信号をオンにすると，出力電圧vav_{\mathrm {a}}はEd [V]E_{\mathrm {d}} \ \mathrm{[V]}となる。 t=T2 [s]\displaystyle t=\frac {T}{2} \ \mathrm {[s]}でQ1\mathrm {Q_{1}}及びQ2\mathrm {Q_{2}}のゲート信号をオフにするとともにQ3\mathrm {Q_{3}}及びQ4\mathrm {Q_{4}}のゲート信号をオンにすると，出力電圧vav_{\mathrm {a}}は−Ed [V]-E_{\mathrm {d}} \ \mathrm{[V]}となる。これを周期T [s]T \ \mathrm {[s]}で繰り返して方形波電圧を出力する。 このとき，次の(a)及び(b)の問に答えよ。 ただし，デバイス（IGBT\mathrm {IGBT}及びダイオード）での電圧降下は無視するものとする。 問題画像 問題画像 (a)　t=0 st=0 \ \mathrm {s}においてia=−Ip [A]i_{\mathrm {a}}=-I_{\mathrm {p}} \ \mathrm {[A]}とする。時刻t=T2 [s]\displaystyle t=\frac {T}{2} \ \mathrm {[s]}の直前ではQ1\mathrm {Q_{1}}及びQ2\mathrm {Q_{2}}がオンしており，出力電流は直流電源からQ1\mathrm {Q_{1}}→負荷→Q2\mathrm {Q_{2}}の経路で流れている。t=T2 [s]\displaystyle t=\frac {T}{2} \ \mathrm {[s]}でIGBT Q1\mathrm {IGBT} \ \mathrm {Q_{1}}及びQ2\mathrm {Q_{2}}のゲート信号をオフにするとともにQ3\mathrm {Q_{3}}及びQ4\mathrm {Q_{4}}のゲート信号をオンにした。その直後（図2で，t=T2 [s]\displaystyle t=\frac {T}{2} \ \mathrm {[s]}から，出力電流が0 A0 \ \mathrm {A}になるt=tr [s]t=t_{\mathrm {r}} \ \mathrm {[s]}までの期間），出力電流が流れるデバイスとして，正しい組合せを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。 　(1) Q1,Q2\mathrm {Q_{1}} , \mathrm {Q_{2}}　　　(2) Q3,Q4\mathrm {Q_{3}} , \mathrm {Q_{4}}　　　(3) D1,D2\mathrm {D_{1}} , \mathrm {D_{2}}　　　(4) D3,D4\mathrm {D_{3}} , \mathrm {D_{4}} 　(5) Q3,Q4,D1,D2\mathrm {Q_{3}} , \mathrm {Q_{4}},\mathrm {D_{1}} , \mathrm {D_{2}} (b)　図1の回路においてEd=100 VE_{\mathrm {d}}=100 \ \mathrm{V}，L=10 mHL=10 \ \mathrm{mH}，T=0.02 sT=0.02 \ \mathrm {s}とする。t=0 st=0 \ \mathrm {s}における電流値を−Ip-I_{\mathrm {p}}として，t=T2 [s]\displaystyle t=\frac {T}{2} \ \mathrm {[s]}における電流値をIpI_{\mathrm {p}}としたとき，IpI_{\mathrm {p}}の値[A]\mathrm {[A]}として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。 　(1)　3333　　(2)　4040　　(3)　5050　　(4)　6666　　(5) 100100
(a) の解答を表示する (a) の解答を非表示にする

正解：(4)

(b) の解答を表示する (b) の解答を非表示にする

正解：(3)

出典：令和4年度上期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 ★★★★☆

同じテーマの問題を解く

次のランダム問題へ