// google adsence用 電験２種過去問【2017年機械 問3】 | 電気主任技術者のいろは

電験２種過去問【2017年機械 問3】

2022年8月23日

【パワエレ】電圧形インバータの動作《空所問題》

　次の文章は、電圧形インバータに関する記述である。文中の\(\fbox{空所欄}\)に当てはまる最も適切なものを解答群の中から選べ。
　図１には電圧形ハーフブリッジインバータを示す。負荷は誘導性負荷Lで、今\(Q_1\)がオンして負荷電流が\(P-Q_1-L-O\)の経路で流れているとする。その後のある時刻で、\(Q_1\)をオフして\(Q_2\)にオン信号を与えた。この直後に流れる電流の経路は\(\fbox{（１）}\)となる。実際の電圧形インバータでは、\(Q_1\)にオフ信号を与えてから\(Q_2\)にオン信号を与えるまでに所定の時間をとっている。この時間を\(\fbox{（２）}\)といい、ターンオフの遅れなどによって短絡電流が流れるのを未然に防止する目的で設けている。電圧形インバータでは、直流電源とインバータからなる回路の\(\fbox{ （３）}\)してあるもので、もし短絡すると大きな短絡電流が流れてしまう。
　図１のインバータの出力電圧波形を図２に示す。この電圧\(v_a\)は、直流電源の\(\fbox{ （４）}\)端子からa端子を見たときの電圧である。図１のハーフブリッジインバータを２台使用したのが、図３の電圧形フルブリッジインバータである。このときの出力電圧\(v_{ab}\)は、\(v_{ab}=v_a-v_b\)と表せる。インバータ１とインバータ２が位相差120°で運転したときの出力電圧波形は図４となり、この電圧\(v_{ab}\)の波高値は\(\fbox{（５）}\)となる。

［問３の解答群］

\(\small{\begin{array}{ccc}
(ｲ)&O-L-Q_2-N&(ﾛ)&プラス母線P&(ﾊ)&キャパシタンスを小さく\\
(ﾆ)&デッドタイム&(ﾎ)&O-L-D_1-P&(ﾍ)&インダクタンスを小さく\\
(ﾄ)&マイナス母線N&(ﾁ)&\displaystyle\frac{E}{2}&(ﾘ)&N-D_2-L-O\\
(ﾇ)&電流零期間&(ﾙ)&ターンオフタイム&(ｦ)&インダクタンスを大きく\\
(ﾜ)&中間電位点O&(ｶ)&E&(ﾖ)&\displaystyle\frac{\sqrt3}{2}E\\
\end{array}}\)

解答と解説はこちら

解答

\(\small{\begin{array}{cc}
\hline(1)&(ﾘ)&N-D_2-L-O\\
\hline(2)&(ﾆ)&デッドタイム\\
\hline(3)&(ﾍ)&インダクタンスを小さく\\
\hline(4)&(ﾜ)&中間電位点O\\
\hline(5)&(ｶ)&E\\
\hline\end{array}}\)

解説

　図１には電圧形ハーフブリッジインバータを示す。負荷は誘導性負荷Lで、今\(Q_1\)がオンして負荷電流が\(P-Q_1-L-O\)の経路で流れているとする。その後のある時刻で、\(Q_1\)をオフして\(Q_2\)にオン信号を与えた。この直後に流れる電流の経路は\(\fbox{(ﾘ)N-D_2-L-O}\)となる。実際の電圧形インバータでは、\(Q_1\)にオフ信号を与えてから\(Q_2\)にオン信号を与えるまでに所定の時間をとっている。この時間を\(\fbox{(ﾆ)デッドタイム}\)といい、ターンオフの遅れなどによって短絡電流が流れるのを未然に防止する目的で設けている。電圧形インバータでは、直流電源とインバータからなる回路の\(\fbox{(ﾍ)インダクタンスを小さく}\)してあるもので、もし短絡すると大きな短絡電流が流れてしまう。
　図１のインバータの出力電圧波形を図２に示す。この電圧\(v_a\)は、直流電源の\(\fbox{(ﾜ)中間電位点O}\)端子からa端子を見たときの電圧である。図１のハーフブリッジインバータを２台使用したのが、図３の電圧形フルブリッジインバータである。このときの出力電圧\(v_{ab}\)は、\(v_{ab}=v_a-v_b\)と表せる。インバータ１とインバータ２が位相差120°で運転したときの出力電圧波形は図４となり、この電圧\(v_{ab}\)の波高値は\(\fbox{(ｶ)E}\)となる。

<<前問　　次問>>

 

電験２種過去問機械過去問, 電験2種, 機械, パワエレ, 2017年

Posted by ちゅん