図1は、IGBTを用いた単相ブリッジ接続の電圧形インバータを示す。直流電圧 \(E_{d}\) [V]は、一定値と見なせる。出力端子には、インダクタンス \(L\) [H]で抵抗値 \(R\) [\(\Omega\)]の誘導性負荷が接続されている。この電圧形インバータの出力電圧 \(v_{0}\)、出力電流 \(i_{0}\) が図2のようになった。インバータの動作モードを図2に示す①~④として本モードは周期 \(T\) [s] で繰り返されるものとする。なお、上下スイッチの短絡を防ぐデッドタイムは考慮しない。
次の(a)及び(b)の問に答えよ。
電源電圧 \(E_{d}\) が100V、インダクタンス \(L\) を2mHとし、抵抗 \(R\) を1\(\Omega\)とすると、区間①②の電流は \(-I_{p}\) [A] から \(I_{p}\) [A] まで時定数 \(\tau\) [s]で増加する。\(\tau\) に最も近い値を次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
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要点
正解は(2)。RL直列負荷の時定数は \(\tau=L/R\) です。\(L=2mH\)、\(R=1\Omega\) を入れると \(0.002s\) になります。
詳細解説
RL直列回路の時定数 \(\tau\) は \(\tau = \dfrac{L}{R}\) で求められます。
\(L = 2 \, \text{mH} = 0.002 \, \text{H}\)、\(R = 1 \, \Omega\) より、
\[ \tau = \dfrac{0.002}{1} = 0.002 \, \text{s} \]
最も近い値は(2)です。