電験三種 令和8年度(2026) 上期 機械 問10 過去問解説

問10 《パワーエレクトロニクス(整流回路の電流波形)》
入力交流電圧波形$v_{\mathrm{s}}$に対し,図のような入力電流波形$i_{\mathrm{s}}$となる電力変換回路として,正しいのは次のうちどれか。 ただし,交流電源のインピーダンスは無視できるものとし,電力変換回路における平滑リアクトルは十分に大きなインダクタンスを持っているものとする。 (図の上が波形,下が選択肢(1)〜(5)の回路です。)
問10の図
  1. (1) (1)
  2. (2) (2)
  3. (3) (3)
  4. (4) (4)
  5. (5) (5)
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正解は(5)
解説
【考え方】電流の形から「両方向に流れるか」「電圧より遅れているか」を見て、回路を選びます。 覚えるポイント:平滑リアクトル付きのサイリスタ単相ブリッジでは、入力電流は方形波(四角い波)で、制御角 α だけ電圧より遅れます。 ■1 電流の形を見る 図の入力電流は、プラスとマイナスが同じ幅でくり返す、四角い波(方形波)です。 ■2 両方向に流れる → ブリッジ 電流の向きが交互に変わるので、ブリッジ(4つの素子を組んだ回路)で両方向に流しています。 半波(片側だけ)の (1)〜(3) では、電流がマイナスになりません。 ■3 遅れている → サイリスタ 電流の切りかわりは、電圧が 0 になる点より少し遅れています。 ダイオードは電圧に合わせて自然に切りかわるので、遅れはつくれません。 サイリスタは、点弧(スイッチを入れること)のタイミングを遅らせられます。この遅れを制御角 α といいます。 ■4 四角い波になるわけ 平滑リアクトル(電流をならすコイル)が大きいので、直流側の電流はほぼ一定です。 そのため入力側では、一定の大きさの電流が向きだけ変わり、四角い波になります。 ■5 回路を選ぶ サイリスタのブリッジは (5) です。 答えは(5)ピヨ。
出典:令和8年度(2026) 上期 第三種電気主任技術者試験(電気技術者試験センター)機械 問10(一部改変)