第三種電気主任技術者 2025年上期問59: 図のように他励直流機を直流チョッパで駆動する。電源電圧は $E=200\,\mathrm{V}$ で一定とし，直流機の電機子電圧を $V$ とする。IGBT $Q_1$ 及び $Q_2$ をオンオフ動作させるときのスイッチング周波数は $500\,\mathrm{Hz}$ であるとする。なお，本問では直流機の定常状態だけを扱うものとする。次の(a)及び(b)の問に答えよ。

(a) この直流機を電動機として駆動する場合，$Q_2$ をオフとし，$Q_1$ をオンオフ制御することで，$V$ を調整することができる。電圧 $V_1$ の平均値が $150\,\mathrm{V}$ のとき，$1$ 周期の中で $Q_1$ がオンになっている時間の値 $[\mathrm{ms}]$ として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

Question

第三種電気主任技術者 2025年上期 問59: 図のように他励直流機を直流チョッパで駆動する。電源電圧は $E=200\,\mathrm{V}$ で一定とし，直流機の電機子電圧を $V$ とする。IGBT $Q_1$ 及び $Q_2$ をオンオフ動作させるときのスイッチング周波数は $500\,\mathrm{Hz}$ であるとする。なお，本問では直流機の定常状態だけを扱うものとする。次の(a)及び(b)の問に答えよ。

(a) この直流機を電動機として駆動する場合，$Q_2$ をオフとし，$Q_1$ をオンオフ制御することで，$V$ を調整することができる。電圧 $V_1$ の平均値が $150\,\mathrm{V}$ のとき，$1$ 周期の中で $Q_1$ がオンになっている時間の値 $[\mathrm{ms}]$ として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

Accepted Answer

正解: ロ. $1.50$

スイッチング周期は $T_s=1/500=2\,\mathrm{ms}$ である。$Q_1$ による降圧動作では平均電圧が $V_1=dE$ なので，通流率は $d=150/200=0.75$ となる。したがってオン時間は $dT_s=0.75	imes2=1.50\,\mathrm{ms}$ で，ロが正しい。