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 \( E=200\,\text{V} \) で一定とし、直流機の電機子電圧を \( V \) とする。 \( Q_{1} \) 及び \( Q_{2} \) をオンオフ動作させるときのスイッチング周波数は500Hz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。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
この直流機を電動機として駆動する場合、 \( Q_{2} \) をオフとし、 \( Q_{1} \) 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 \( V_{1} \) の平均値が150Vのとき、1周期の中で \( Q_{1} \) 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。
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要点
正解は(4)。降圧チョッパとして動作します。平均電圧 \( V_1 = \alpha E \) （ \( \alpha \) は通流率）。スイッチング周期 \( T = 1/f = 1/500 = 0.002\,\text{s} = 2\,\text{ms} \)。
詳細解説
降圧チョッパとして動作します。
平均電圧 \( V_1 = \alpha E \) （ \( \alpha \) は通流率）。
\[ 150 = \alpha \times 200 \Rightarrow \alpha = 0.75 \]
スイッチング周期 \( T = 1/f = 1/500 = 0.002\,\text{s} = 2\,\text{ms} \)。
オン時間 \( T_{on} = \alpha T = 0.75 \times 2 = 1.50\,\text{ms} \)。
