電験２種過去問【2021年機械 問2】
【パワーエレクトロニクス】電圧形インバータの負荷電流《空所問題》
次の文章は、インバータの動作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にハーフブリッジ電圧形インバータに負荷を接続した回路図を示す。図２には負荷にかかる交流電圧\displaystyle v_0と負荷に流れる定常状態の交流電流\displaystyle i_0の波形を示す。電圧形インバータでは、スイッチングデバイス\displaystyle Q_1と\displaystyle Q_2に交互にオン信号とオフ信号を与える。図２の期間Bは\fbox{（１）}期間に相当する。
ここで負荷が誘導性の場合を考える。図２の交流電流\displaystyle i_0の波形は、負荷の種類(抵抗、誘導性、容量性)に応じて流れる電流波形を順不同に示しているが、負荷が誘導性の場合に電圧\displaystyle v_0に対して流れる電流\displaystyle i_0としてとり得る波形は図２\fbox{（２）}である。このときに、負荷の内で抵抗Rにかかる電圧\displaystyle v_Rの波形は図３\fbox{（３）}である。また、インダクタンスLにかかる電圧\displaystyle v_L=v_0-v_Rの波形は図４\fbox{（４）}である。図２の電圧\displaystyle v_0と図２\fbox{（２）}の電流\displaystyle i_0において、高調波成分を除いた基本波成分の電圧\displaystyle v_fと電流\displaystyle i_fの関係は、\displaystyle v_fに対して\fbox{（５）}の電流\displaystyle i_fが流れている。
［問２の解答群］
(ｲ) \displaystyle \text{遅れ位相} (ﾛ) \displaystyle \text{進み位相} (ﾊ) \displaystyle \text{同位相}
(ﾆ) \displaystyle \text{(a)} (ﾎ) \displaystyle \text{(b)} (ﾍ) \displaystyle \text{(c)}
(ﾄ) \displaystyle \text{(d)} (ﾁ) \displaystyle \text{(e)} (ﾘ) \displaystyle \text{Q2にオン信号を与える}
(ﾇ) \displaystyle \text{(f)} (ﾙ) \displaystyle \text{(g)} (ｦ) \displaystyle \text{Q1にオン信号を与える}
(ﾜ) \displaystyle \text{(h)} (ｶ) \displaystyle \text{(i)} (ﾖ) \displaystyle \text{Q1に負荷電流が流れる}
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