メインコンテンツへスキップ
過去問AI
第三種電気主任技術者令和7年度 上期機械問 16(a)

令和7年度 上期 第三種電気主任技術者 機械 問16(a)

機械#機械
難度標準

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 V で一定とし，直流機の電機子電圧を V とする。IGBT Q₁ 及び Q₂ をオンオフ動作させるときのスイッチング周波数は 500 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。

(a) この直流機を電動機として駆動する場合，Q₂ をオフとし，Q₁ 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 V₁ の平均値が 150 V のとき，1 周期の中で Q₁ がオンになっている時間の値[ms]として，最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

問16の図表1

選択肢

解説

結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成

展開
結論Layer 1

スイッチング周期は T = 1/f = 1/500 Hz = 2 ms。

詳細Layer 2
展開

Q₂ をオフとして Q₁ をオンオフ制御する場合，回路は降圧チョッパとして動作する。ここでは IGBT・ダイオードを理想素子(オン時の電圧降下 0)とし，平滑リアクトルにより電機子電流は途切れず連続して流れるものとする。

・Q₁ オンの期間:中点が上側レール(電源の正極側)につながり V₁ = E。

・Q₁ オフの期間:電機子電流は平滑リアクトルの働きで流れ続け，下側のダイオードを通って環流するので V₁ = 0。

(電流が途切れる期間があると，その間の V₁ は 0 ではなく直流機の逆起電力に等しくなり，以下の式は成り立たない。)

したがって V₁ の平均値は

V₁(平均) = E × T_on / T

となる。V₁(平均) = 150 V，E = 200 V，T = 2 ms を代入すると

T_on = T × V₁(平均) / E = 2 ms × 150 / 200 = 1.50 ms

よって正答は(2)。

各選択肢の解説

(1)

1.75

誤り。T_on = 1.75 ms とすると V₁(平均) = 200 V × 1.75/2 = 175 V となり，150 V にならない。

(2)

1.50

正しい。T_on = 1.50 ms のとき V₁(平均) = 200 V × 1.50/2 = 150 V となり，条件に一致する。

(3)

1.25

誤り。T_on = 1.25 ms とすると V₁(平均) = 200 V × 1.25/2 = 125 V となり，150 V にならない。

(4)

1.00

誤り。T_on = 1.00 ms とすると V₁(平均) = 200 V × 1.00/2 = 100 V となり，150 V にならない。

(5)

0.7

誤り。T_on = 0.7 ms とすると V₁(平均) = 200 V × 0.7/2 = 70 V となり，150 V にならない。

この解説は？
AI生成

解説は公式の問題文・公式解答を基に作成しています。 事実誤認・選択肢の取り違え・最新法令の反映漏れ等を含む可能性があるため、 重要な判断は必ずリンク先の公式資料でご確認ください。

最終更新:

問題PDF公式解答 PDF

出典：令和7年度上期第三種電気主任技術者試験 機械科目 問16(a)。問題文・選択肢を読みやすく整形。

検証プロセス・誤り報告フローは 運営透明性レポートで公開しています。

分野「機械」の学習ポイント

この問題の理解を「分野全体の力」に広げるための足がかり

何が問われるか
本問の分野で問われる代表的な知識・用語の整理。
学習の進め方
正解／誤答の選択肢ごとに「なぜ正しい / なぜ違うのか」を1行ずつ言語化すると定着する。
関連キーワード
機械
この分野の問題をもっと解く
AI コパイロット

この問題を AI と深掘りする

用語解説・選択肢分析・類題生成をその場で対話。クイズモードでは解答→解説がゼロ遷移。

クイズモードで開く

AIに質問できる例

関連する問題

機械 の他の問題

他試験の同テーマ問題

トピック「機械」を扱う他試験区分の過去問

他年度の「機械」問題

第三種電気主任技術者 の同じ分野を年度をまたいで演習する

第三種電気主任技術者 の学習ガイド