B問題
上期
電験三種 機械 2023年度 上期 問16(a)
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図1は,単相インバータで誘導性負荷に給電する基本回路を示す。負荷電流ioと直流電流idは図示する矢印の向きを正の方向として,次の(a)及び(b)の問に答えよ。図1 (a) 出力交流電圧の1周期に各パワートランジスタが1回オンオフする運転において,図2に示すように,パワートランジスタS1~S4のオンオフ信号波形に対して,負荷電流ioの正しい波形が(ア)~(ウ),直流電流idの正しい波形が(エ),(オ)のいずれかに示されている。その正しい波形の組合せを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
正解と解説
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正解 1
(ア)と(エ)
図1は直流電源Eに単相ブリッジを接続し、各トランジスタに逆並列ダイオードを付けてR-Lの誘導性負荷に給電する電圧形インバータである。負荷が誘導性なので出力電圧が方形波に切り換わっても負荷電流ioは急変できず、各半周期で指数関数的に増減しながら極性が反転する波形となり、電圧の反転より遅れて零を横切る。直流電流idはトランジスタ導通期間にはioと同じ大きさで正だが、電圧反転直後に電流がまだ前の向きのまま還流ダイオードを通って電源へ戻る期間は負となるため、正負両方の値をとる波形になる。この条件を満たす組合せが(ア)と(エ)である。