第三種電気主任技術者（電験三種） 過去問
令和4年度（2022年）下期
問60 (機械 問18)
問題文
図1は、IGBTを用いた単相ブリッジ接続の電圧形インバータを示す。直流電圧Ed［V］は、一定値と見なせる。出力端子には、インダクタンスL［H］で抵抗値R［Ω］の誘導性負荷が接続されている。この電圧形インバータの出力電圧v0、出力電流i0が図2のようになった。インバータの動作モードを図2に示す①～④として本モードは周期T［s］で繰り返されるものとする。なお、上下スイッチの短絡を防ぐデッドタイムは考慮しない。
次の問に答えよ。
電源電圧Edが100V、インダクタンスLを2mHとし、抵抗Rを1Ωとすると、区間①②の電流は−Ip［A］からIp［A］まで時定数τ［s］で増加する。τに最も近い値を次の（1）～（5）のうちから一つ選べ。
次の問に答えよ。
電源電圧Edが100V、インダクタンスLを2mHとし、抵抗Rを1Ωとすると、区間①②の電流は−Ip［A］からIp［A］まで時定数τ［s］で増加する。τに最も近い値を次の（1）～（5）のうちから一つ選べ。
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問題
第三種電気主任技術者（電験三種）試験 令和4年度（2022年）下期 問60（機械 問18） （訂正依頼・報告はこちら）
図1は、IGBTを用いた単相ブリッジ接続の電圧形インバータを示す。直流電圧Ed［V］は、一定値と見なせる。出力端子には、インダクタンスL［H］で抵抗値R［Ω］の誘導性負荷が接続されている。この電圧形インバータの出力電圧v0、出力電流i0が図2のようになった。インバータの動作モードを図2に示す①～④として本モードは周期T［s］で繰り返されるものとする。なお、上下スイッチの短絡を防ぐデッドタイムは考慮しない。
次の問に答えよ。
電源電圧Edが100V、インダクタンスLを2mHとし、抵抗Rを1Ωとすると、区間①②の電流は−Ip［A］からIp［A］まで時定数τ［s］で増加する。τに最も近い値を次の（1）～（5）のうちから一つ選べ。
次の問に答えよ。
電源電圧Edが100V、インダクタンスLを2mHとし、抵抗Rを1Ωとすると、区間①②の電流は−Ip［A］からIp［A］まで時定数τ［s］で増加する。τに最も近い値を次の（1）～（5）のうちから一つ選べ。
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この過去問の解説 （2件）
01
区間①②をIGBTを除いた形で取り除くとインダクタンスと抵抗の直列回路となります。
インダクタンスL、抵抗Rの誘導性負荷の時定数τ［s］を求める公式は以下のようになります。
・時定数τ［s］＝インダクタンスL÷抵抗R
上記の公式に問題で与えられている公式を代入します。
・時定数τ［s］＝2×10－3×1＝2×10－3＝0.002[s]
以上のようになります。
解説の冒頭の内容と一致しないので不適切です。
解説の冒頭の内容と一致するので適切です。
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この問題は公式さえ覚えていれば解ける問題となります。正直サービス問題の部類に入るかと思いますがこのような問題は絶対に取れるようになりましょう。
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02
単相ブリッジ接続の電圧形インバータの時定数を求める計算問題です。
計算に必要な値や量記号は以下の通りです。
インダクタンス：L ＝ 2 [mH]
抵抗：R ＝ 1 [Ω]
時定数：τ [s]
抵抗とインダクタンスによる時定数τの公式は以下のとおりです。
τ ＝ L／R
上記の公式にあてはめると、
τ ＝ L／R
＝ 2×10-3／1
＝ 0.002 [s]
となります。
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