電験三種 機械 2025年度 下期 問16(a)

次の図は,パワー半導体デバイスとしてダイオードを用いた三相整流装置の回路を示す。平滑リアクトルのインダクタンスLd[H]は十分に大きく,直流電流Id[A]は一定になっているものとする。交流側にリアクタンスXL[Ω]のリアクトルがあると転流時に重なり角が生じ,直流電圧が降下する。また,ダイオードの順電圧降下VF[V]によっても直流電圧が降下する。これら以外の電圧降下は無視する。入力交流電圧がVL[V]のときのこの整流装置の出力電圧Vd[V]は次式で求められる。Vd=3√π2VL--π3XL Id-2VFこの整流装置の入力交流電圧はVL =200V,周波数はf =50Hzで,直流電流はId =36Aである。交流側のリアクトルのインダクタンスはLL =5.56×10⁻⁴ Hで,その抵抗値は平滑リアクトルの抵抗値とともに無視できるものとする。また,各ダイオードの順電圧降下はVF =1.0Vで一定とする。次の(a)及び(b)の問に答えよ。 (a) ダイオードでは,電流の通電によって損失が発生する。一つのダイオードの損失の平均値は,通電する期間が1サイクルの-¹であるとして計算できる。3一つのダイオードで発生する損失[W]の平均値に最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。