第三種電気主任技術者の過去問
平成28年度（2016年）
機械 問59

サイリスタ直流整流回路に関する問題です。

 

１）ゲート信号が正しい時、ONしているサイリスタ

制御遅れ角α=π/2[rad]より、

　①0～π／2：なし

　②π／2～π：T1、T4

　③π～3π／2：なし

　④3π／2～2π：T2、T3

したがって、ゲート信号が正しい時の電圧波形e_d2は、波形2が正解です。

 

２）T1、T4のゲート信号がない時、ONしているサイリスタ

　①0～π／2：なし

　②π／2～π：なし

　③π～3π／2：なし

　④3π／2～2π：T2、T3

したがって、ゲート信号が正しい時の電圧波形e_d1は、波形3が正解です。

①
全波整流（遅れ角０）且つ、サイリスタに故障のない状態は
単純に負の電源電圧が、正の電圧にひっくり返った状態です。


T1、T4サイリスタにパルスが発生すると
電源電圧の0～nπ(1,2,3,･･･)の交流波形が流れます。

T2、T3サイリスタにパルスが発生すると
電源電圧のnπ～2nπ(1,2,3,･･･)の交流波形が反転して流れます。



②
全波整流（遅れ角π/2）且つ、サイリスタに故障のない状態は
制御パルスがπ/2遅れているので、出力波形もπ/2遅れます。
つまり波形2になります。


③
全波整流（遅れ角０）且つ、T1、T4サイリスタに故障のある状態は
T1、T4サイリスタに制御パルスが流れないため、0～nπ(1,2,3,･･･)の出力波形が発生しません。
つまり波形3となります。


よってed1は波形3、ed2は波形2となります。
選択肢は5．です。

サイリスタの動作
サイリスタは、アノード端子（図中Ｔ１～Ｔ４各素子の下側の端子）に正、カソード端子（図中Ｔ１～Ｔ４各素子の上側の端子）に負の電圧が印加されている時、ゲート端子（図中Ｔ１～Ｔ４各素子の右側の端子）にゲート信号が与えられると、アノード端子→カソード端子に電流が流れます。逆側には電流は流れません。

問題文より、角α＝π／２［ｒａｄ］（＝９０°）でゲート信号を与えるのですから、Ｖｓ波形の位相π／２でＴ１及びＴ４がＯＮ、３π／２でＴ２及びＴ３がＯＮします。この時、Ｒには常に同じ方向に電流が流れます。

ｅｄ１の波形
Ｔ２及びＴ３のゲート信号が正しく与えられているので、Ｖｓ波形の位相３π／２でＯＮします。Ｔ１及びＴ４のゲート信号は全く与えられないので、Ｖｓ波形の位相π／２ではＯＮしません。
よって正しい波形は、波形３になります。

ｅｄ２の波形
Ｔ１～Ｔ４のゲート信号が正しく与えられているので、Ｖｓ波形の位相π／２でＴ１及びＴ４がＯＮ、３π／２でＴ２及びＴ３がＯＮします。
よって正しい波形は、波形２になります。

以上より、正解は５．となります。