第三種電気主任技術者（電験三種） 過去問
令和7年度（2025年）下期
問60 (機械 問16（b）)
問題文
次の図は、パワー半導体デバイスとしてダイオードを用いた三相整流装置の回路を示す。
平滑リアクトルのインダクタンスLd［H］は十分に大きく、直流電流Id［A］は一定になっているものとする。
交流側にリアクタンスXL［Ω］のリアクトルがあると転流時に重なり角が生じ、直流電圧が降下する。また、ダイオードの順電圧降下VF［V］によっても直流電圧が降下する。これら以外の電圧降下は無視する。入力交流電圧がVL［V］のときのこの整流装置の出力電圧Vd［V］は次式で求められる。
Vd＝｛（3√2）／π｝VL−（3／π）XL・Id−2VF
この整流装置の入力交流電圧はVL＝200V、周波数はf＝50Hzで、直流電流はId＝36Aである。交流側のリアクトルのインダクタンスはLL＝5.56✕10−4Hで、その抵抗値は平滑リアクトルの抵抗値とともに無視できるものとする。また、各ダイオードの順電圧降下はVF＝1.0Vで一定とする。次の問に答えよ。
出力電圧Vdの値［V］として、最も近いものを次のうちから一つ選べ。
平滑リアクトルのインダクタンスLd［H］は十分に大きく、直流電流Id［A］は一定になっているものとする。
交流側にリアクタンスXL［Ω］のリアクトルがあると転流時に重なり角が生じ、直流電圧が降下する。また、ダイオードの順電圧降下VF［V］によっても直流電圧が降下する。これら以外の電圧降下は無視する。入力交流電圧がVL［V］のときのこの整流装置の出力電圧Vd［V］は次式で求められる。
Vd＝｛（3√2）／π｝VL−（3／π）XL・Id−2VF
この整流装置の入力交流電圧はVL＝200V、周波数はf＝50Hzで、直流電流はId＝36Aである。交流側のリアクトルのインダクタンスはLL＝5.56✕10−4Hで、その抵抗値は平滑リアクトルの抵抗値とともに無視できるものとする。また、各ダイオードの順電圧降下はVF＝1.0Vで一定とする。次の問に答えよ。
出力電圧Vdの値［V］として、最も近いものを次のうちから一つ選べ。
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問題
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第三種電気主任技術者（電験三種）試験 令和7年度（2025年）下期 問60（機械 問16（b）） （訂正依頼・報告はこちら）
次の図は、パワー半導体デバイスとしてダイオードを用いた三相整流装置の回路を示す。
平滑リアクトルのインダクタンスLd［H］は十分に大きく、直流電流Id［A］は一定になっているものとする。
交流側にリアクタンスXL［Ω］のリアクトルがあると転流時に重なり角が生じ、直流電圧が降下する。また、ダイオードの順電圧降下VF［V］によっても直流電圧が降下する。これら以外の電圧降下は無視する。入力交流電圧がVL［V］のときのこの整流装置の出力電圧Vd［V］は次式で求められる。
Vd＝｛（3√2）／π｝VL−（3／π）XL・Id−2VF
この整流装置の入力交流電圧はVL＝200V、周波数はf＝50Hzで、直流電流はId＝36Aである。交流側のリアクトルのインダクタンスはLL＝5.56✕10−4Hで、その抵抗値は平滑リアクトルの抵抗値とともに無視できるものとする。また、各ダイオードの順電圧降下はVF＝1.0Vで一定とする。次の問に答えよ。
出力電圧Vdの値［V］として、最も近いものを次のうちから一つ選べ。
平滑リアクトルのインダクタンスLd［H］は十分に大きく、直流電流Id［A］は一定になっているものとする。
交流側にリアクタンスXL［Ω］のリアクトルがあると転流時に重なり角が生じ、直流電圧が降下する。また、ダイオードの順電圧降下VF［V］によっても直流電圧が降下する。これら以外の電圧降下は無視する。入力交流電圧がVL［V］のときのこの整流装置の出力電圧Vd［V］は次式で求められる。
Vd＝｛（3√2）／π｝VL−（3／π）XL・Id−2VF
この整流装置の入力交流電圧はVL＝200V、周波数はf＝50Hzで、直流電流はId＝36Aである。交流側のリアクトルのインダクタンスはLL＝5.56✕10−4Hで、その抵抗値は平滑リアクトルの抵抗値とともに無視できるものとする。また、各ダイオードの順電圧降下はVF＝1.0Vで一定とする。次の問に答えよ。
出力電圧Vdの値［V］として、最も近いものを次のうちから一つ選べ。
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- 262
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この過去問の解説 （1件）
01
回答項目と題意より与えられている条件について整理します。
回答項目
出力電圧Vdの値［V］
与えられている条件
整流装置の出力電圧Vd［V］と入力交流電圧がVL［V］の関係式
Vd＝｛（3√2）／π｝VL−（3／π）XL・Id−2VF
入力交流電圧：VL：200V
周波数f：50Hz
直流電流：Id＝36A
平滑リアクトルのインダクタンスLL：5.56✕10−4H
ダイオードの順電圧降下VF：1.0V
一つのダイオードで発生する損失［W］の平均値：通電する期間が1サイクルの1／3
___________________________________________________________________
まず、交流側リアクトルのリアクタンスXLを求めます。
XL=2πfLLであるので、
XL=2×3.14×50×5.56✕10−4≒0.175Ω
次に、出力電圧Vd［V］を求める。
題意より与えられている公式に数値を入れます。
Vd＝32πVL-3πXL×Id-2VF=323.14×200-33.14×0.175×36-2×1.0≒262V・・・答え
この選択肢は誤りです。
この選択肢は誤りです。
この選択肢は誤りです。
この選択肢が正答となります。
この選択肢は誤りです。
設問で求めるものが何かを整理することがポイントです。
直流出力電圧 Vdであれば題意の式
ダイオードの損失であれば、順電圧降下×電流×通電率
リアクトルのリアクタンスXLであれば、XL=2πfLL
となります。
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