B問題
上期
電験三種 機械 2023年度 上期 問16(b)
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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 (b) 単相インバータの特徴に関する記述として,誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
正解と解説
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正解 4
ダイオードが接続されているのは負荷のインダクタンスに蓄えられたエネルギーを直流電源に戻すためであり,さらにダイオードが導通することによって得られる逆電圧でパワートランジスタを転流させている。
図1のトランジスタに逆並列に接続されたダイオードは、負荷のインダクタンスに蓄えられたエネルギーを直流電源へ帰還させる帰還ダイオード(還流ダイオード)であり、トランジスタは自己消弧形でゲート信号によって自らターンオフできるため、ダイオードの導通による逆電圧で転流させているという記述は誤りである。他の選択肢のとおり、電圧形インバータでは直流電源の高周波インピーダンスが低いことが求められ、スイッチはIGBTやパワーMOSFETでも置き換えられ、オンオフ信号の周期を短くすれば交流周波数が、Eを高くすれば交流電圧が上がる。また負荷力率が低いほど電流と電圧の位相差が大きくなり、ダイオードが導通する時間は長くなる。