第三種電気主任技術者・2016年度・機械

2016年度 機械 問9

図は、2種類の直流チョッパを示している。いずれの回路もスイッチS、ダイオードD、リアクトルL、コンデンサC(図1のみに使用されている。)を用いて、直流電源電圧 E=200E=200 Vを変換し、負荷抵抗Rの電圧 vd1v_{d1}、vd2v_{d2} を制御するためのものである。これらの回路で、直流電源電圧は E=200E=200 V一定とする。また、負荷抵抗Rの抵抗値とリアクトルLのインダクタンス又はコンデンサCの静電容量の値とで決まる時定数が、スイッチSの動作周期に対して十分に大きいものとする。各回路のスイッチSの通流率を0.7とした場合、負荷抵抗Rの電圧 vd1v_{d1}、vd2v_{d2} の平均値 Vd1V_{d1}、Vd2V_{d2} の値 [V]の組合せとして、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

2016年度 機械 問9の問題図1

出典:第三種電気主任技術者 2016年度 機械 問9

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正答:(1)

要点

正解は(1)。図1は昇圧チョッパ回路(SがONのときLに蓄エネ、OFFのときL+Eから出力へ供給)である。出力電圧 Vd1V_{d1} は通流率 D=0.7D=0.7 に対し、 図2は降圧チョッパ回路(SがONのとき出力へ供給、OFFのときDが還流)である。

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図1は昇圧チョッパ回路(SがONのときLに蓄エネ、OFFのときL+Eから出力へ供給)である。
出力電圧 Vd1V_{d1} は通流率 D=0.7D=0.7 に対し、
Vd1=E1−D=2001−0.7=2000.3≈667 [V] V_{d1} = \dfrac{E}{1-D} = \dfrac{200}{1-0.7} = \dfrac{200}{0.3} \approx 667 \text{ [V]}
図2は降圧チョッパ回路(SがONのとき出力へ供給、OFFのときDが還流)である。
出力電圧 Vd2V_{d2} は、
Vd2=D×E=0.7×200=140 [V] V_{d2} = D \times E = 0.7 \times 200 = 140 \text{ [V]}
よって、(1) が正解である。

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