第三種電気主任技術者 2025年上期問60: 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。

(b) $Q_1$ をオフして $Q_2$ をオンオフ制御することで，電機子電流の向きを(a)の場合と反対にし，直流機に発電動作(回生制動)をさせることができる。この制御において，スイッチングの $1$ 周期の間で $Q_2$ がオンになっている時間が $0.4\,\mathrm{ms}$ のとき，この直流機の電機子電圧 $V$ の値 $[\mathrm{V}]$ 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60: 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。

(b) $Q_1$ をオフして $Q_2$ をオンオフ制御することで，電機子電流の向きを(a)の場合と反対にし，直流機に発電動作(回生制動)をさせることができる。この制御において，スイッチングの $1$ 周期の間で $Q_2$ がオンになっている時間が $0.4\,\mathrm{ms}$ のとき，この直流機の電機子電圧 $V$ の値 $[\mathrm{V}]$ 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: ニ. $160$

周期は $2\,\mathrm{ms}$ なので，$Q_2$ の通流率は $d=0.4/2=0.2$ である。回生動作では $Q_2$ のオン中に電機子側を短絡し，オフ中に電源へ回生するため，定常時の電機子電圧は $V=(1-d)E=0.8	imes200=160\,\mathrm{V}$ となる。したがってニが正しい。