第三種電気主任技術者の過去問
平成30年度（2018年）
機械 問60
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問題
第三種 電気主任技術者試験 平成30年度（2018年） 機械 問60 （訂正依頼・報告はこちら）
図1に示す降圧チョッパの回路は、電圧Eの直流電源、スイッチングする半導体バルブデバイスS、ダイオードD、リアクトルL、及び抵抗Rの負荷から構成されている。また、図2には、図1の回路に示すダイオードDの電圧νD負荷の電流iRの波形を示す。次の問に答えよ。
電圧Eが100V、降圧チョッパの通流率が50%、負前抵抗Rが2Ωとする。デバイスSは周期Tの高周波でスイッチングし、リアクトルLの平滑作用により、図2に示す電流iRのリプル成分は十分小さいとする。電流iRの平均値IR[A]として、最も近いものを次の（ 1 ）～（ 5 ）のうちから一つ選べ。
電圧Eが100V、降圧チョッパの通流率が50%、負前抵抗Rが2Ωとする。デバイスSは周期Tの高周波でスイッチングし、リアクトルLの平滑作用により、図2に示す電流iRのリプル成分は十分小さいとする。電流iRの平均値IR[A]として、最も近いものを次の（ 1 ）～（ 5 ）のうちから一つ選べ。
- 17.7
- 25
- 35.4
- 50.1
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この過去問の解説 （2件）
01
正解は2です。
SがONの時の時間をt1、SがOFFの時の時間をt2とすると、通過率αは下記の関係となります。
α = t1/(t1 + t2) = 0.5
よって平均電圧Eaは、下記の式で求められます。
Ea = α × Ea = 0.5 × 100 = 50 [V]
したがって、電流iRの平均値IRは、電流iRのリプル成分は十分小さいため、下記の式で求められます。
IR = Ea / R = 50 / 2 = 25 [A]
よって2が正解となります。
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02
半導体バルブスイッチSがONとなっている時間をt1、OFFとなっている時間をt2としますと通流率aは
a=t1/(t1+t2)
となります。つまり1周期の内どのくらいONしているかを表しています。
リプル成分とは図2のiRにおいて上下している波の部分のことです。リアクトルの平滑作用でこのリプル成分が十分小さいとされているので、電流IRは直流となります。
電源電圧E=100[V]、通流率a=50[％]ですので平均電圧Ea[V]は
Ea=a×E=0.5×100=50[V]
電流iRの平均値IR[A]は負荷抵抗R=2[Ω]なので
IR=Ea/R=50/2=25[A]
となります。
よって答えは2番の25[A]となります。
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