<R元年度(2019年)問10>単相サイリスタ整流回路に関する論説問題(解説未掲載)

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問題

次の文章は、単相サイリスタ整流回路に関する記述である。
図1には純抵抗負荷に接続された単相サイリスタ整流回路を示し、$T_{1}$~$T_{4}$のサイリスタはオン電圧降下を無視できるものとする。また、図1中の矢印の方向を正とした交流電源の電圧$v=Vsinωt[V]$及び直流側電圧$v_{d}$の波形をそれぞれ破線及び実線で図2に示す。
図2に示した交流電圧の位相において、π<ωt<2πの位相で同時にオン信号を与えるサイリスタは【ア】である。
交流電圧1サイクルの中で、例えばサイリスタ$T_{4}$から$T_{2}$へ導通するサイリスタが換わる動作を考える。$T_{4}$がオンしている状態から位相πで電流が零になると、$T_{4}$はオフ状態となる。その後、制御遅れ角αを経て$T_{2}$にオン信号を与えると、電流が$T_{2}$に流れる。このとき既に電流が零になった$T_{4}$には、交流電圧vが【イ】として印加される。すなわち、【ウ】であるサイリスタは、極性が変わる交流電圧を利用してターンオフすることができる。
次に交流電圧と直流側電圧の関係について考える。サイリスタ$T_{2}$と$T_{3}$がオンしている期間は交流電源の【エ】と直流回路のN母線が同じ電位になるので、このときの直流側電圧$v_{d}$は【オ】と等しくなる。

上記の記述中の空白箇所【ア】【イ】【ウ】【エ】及び【オ】に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

(1)【ア】$T_{2}$と$T_{3}$【イ】順電圧【ウ】オン制御デバイス【エ】A端子【オ】交流電圧の逆方向電圧-v
(2)【ア】$T_{1}$と$T_{4}$【イ】逆電圧【ウ】オン制御デバイス【エ】B端子【オ】交流電圧v
(3)【ア】$T_{2}$と$T_{3}$【イ】逆電圧【ウ】オン制御デバイス【エ】A端子【オ】交流電圧の逆方向電圧-v
(4)【ア】$T_{1}$と$T_{4}$【イ】順電圧【ウ】オンオフ制御デバイス【エ】B端子【オ】交流電圧の逆方向電圧-v
(5)【ア】$T_{2}$と$T_{3}$【イ】逆電圧【ウ】オンオフ制御デバイス【エ】B端子【オ】交流電圧v

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