1.DC-DC コンバータふつう
理想的な降圧コンバータが、スイッチング周波数 50 kHz で 9 V を 6.3 V に変換します。インダクタのリプル電流のピーク間の値を 0.5 A に抑えるインダクタンス L を求めなさい。
Vin = 9 VVo = 6.3 Vf = 50 kHzΔIL = 0.5 A
L = µH
2.DC-DC コンバータむずかしい
降圧コンバータが、100 kHz、L = 68 µH で 48 V を 14.4 V に変換します。出力のピーク間リプルを 10 mV に抑える出力容量 C を求めなさい。
Vin = 48 VVo = 14.4 Vf = 100 kHzL = 68 µHΔVo = 10 mV
C = µF
3.直流モーターふつう
k = 0.75 V·s/rad の直流モーターが 220 V で動作します。無負荷時の損失をすべて無視して、無負荷速度 n0 を rpm で求めなさい。
V = 220 Vk = 0.75 V·s/rad
n0 = rpm
4.直流モーターむずかしい
直流チョッパが、120 V の直流母線からモーター(k = 1.2 V·s/rad、Ra = 1 Ω)に給電します。電機子の平均電圧は D·120 V です。負荷 14.4 N·m で 300 rpm の運転となるデューティ比 D を求めなさい。
Vdc = 120 Vk = 1.2 V·s/radRa = 1 ΩT = 14.4 N·mn = 300 rpm
D = %
5.交流電力と力率ふつう
単相モーターが 400 V の電源から、遅れ力率 0.6 で 23 kW を消費する。 モーターの無効電力 Q を求めよ。
P = 23 kWpf = 0.6V = 400 V
Q = kvar
6.交流電力と力率むずかしい
単相負荷が 240 V、60 Hz の電源から、遅れ力率 0.6 で 11 kW を消費する。220 µF のコンデンサを負荷と並列に接続する。 新しい線電流 I を求めよ。
P = 11 kWpf1 = 0.6V = 240 Vf = 60 HzC = 220 µF
I = A
7.三相電力ふつう
三相誘導電動機が全負荷で 110 kW の機械出力を出している。この負荷での効率は 90%、力率は遅れ 0.8 である。電源の線間電圧は 480 V である。線電流 IL を求めよ。
Pout = 110 kWη = 90%cos φ = 0.8VL = 480 V
IL = A
8.三相電力むずかしい
平衡三相負荷が、400 V(線間)、60 Hz の電源から遅れ力率 0.72 で 60 kW を消費している。負荷と並列に三相コンデンサバンクを接続し、全体の力率を遅れ 0.92 に改善する。有効電力は変わらない。 コンデンサバンクが供給すべき全無効電力 QC を kvar で求めよ。
P = 60 kWpf1 = 0.72pf2 = 0.92VL = 400 Vf = 60 Hz
QC = kvar