第三種電気主任技術者の過去問 令和3年度(2021年) 機械 問53
この過去問の解説 (2件)
昇降圧チョッパについての問題です。
適当です。
Qがオンのとき、E→Q→L→Eというように電流が流れ、コイルLにエネルギーが蓄えられます。
適当です。
Qがオフのとき、Qがオンのときに蓄えられたエネルギーが負荷抵抗R、コンデンサCに放出されます。
不適当です。
出力電圧v0の平均値は、電源電圧E、通流率γを使って、
(γ/(1−γ))E
と表すことができます。
γが0.5より小さいとき、Eの係数は1より小さくなり、つまりEが小さくなるので降圧チョッパとして動作します。
γが0.5より大きいとき、Eの係数は1より大きくなり、つまりEが大きくなるので昇圧チョッパとして動作します。
適当です。
負荷抵抗Rに流れる電流は図の下から上向きなので、図のv0の矢印の向きを考慮すると出力電圧v0の向きは正になります。
適当です。
コイルLはQがオンのときエネルギーを蓄え、オフのときに放出します。
オンとオフを合わせた一周期では差し引き0になります。
正解は「3」です。
昇降圧チョッパ回路に関する問題です。
1.正しいです。
・直流回路において,Lは短絡状態となり通電中にエネルギーが蓄えられます。
・Qが「オン」の状態では電源EからLに電流が流れる回路となり,Lにエネルギーが蓄えられます。
2.正しいです。
・Qが「オフ」の状態において,Lに蓄えられたエネルギーが逆起電力となり,R・CにダイオードDを通して電流が流れます。
3.誤りです。
・出力電圧 v0 = (1/(1−Y)−1)×E となります。
ここで Y = 0.5 を代入すると,出力電圧 v0 の平均値は,γ < 0.5 では降圧チョッパ,Y > 0.5では昇圧チョッパとして動作します。
4.正しいです。
・矢印の向きと電位の関係は,矢印の始点が電位が低く,終点が電位が高くなります。
よって,2項の記述の通りダイオードを通して電流が流れる事により,矢印の終点(=電位が高い位置)から矢印の始点(=電位の低い位置)に向かって流れているため,出力電圧v0平均値は正の値になります。電圧の矢印の向きと電流の流れる向きが逆だと「正」となります。
5.正しいです。
・Qのスイッチングとは「オン」「オフ」の繰り返しのことです。
よって,L の電圧vLの平均値は一周期で充電と放電するため,一周期で 0 となります。
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