令和8年度上期第三種電気主任技術者試験 機械（電気技術者試験センター）問10

✓ これが正解5

解説

遅れて切り替わる正負の方形波電流はサイリスタの単相全波ブリッジです。

入力電流 is の波形から読み取れることは3つあります。1つ目は、正と負の両方向に流れる交流であること、2つ目は、各半周期の間は大きさが一定の方形波であること、3つ目は、切り替わる時刻が電圧 vs の零点（0、π、2π）より遅れていることです。

1つ目から、交流側に正負両方の電流が流れる全波のブリッジ回路だと分かります。半波整流の回路では、電源から流れ出す電流は一方向だけです。2つ目は、平滑リアクトルのインダクタンスが十分大きく、直流側の電流が一定に保たれていることを表します。ブリッジでは、その一定の電流が半周期ごとに向きを変えて交流側に現れるので方形波になります。3つ目の遅れは、電圧の零点より遅らせて導通を始めさせる、つまり制御角を調整していることを示します。ダイオードは電圧が順方向になった瞬間に自然に導通するので、遅らせることができません。

3つを満たすのは、サイリスタ4個のブリッジに平滑リアクトルと抵抗負荷をつないだ回路です。方形波で遅れがあればサイリスタの全波、零点で切り替わればダイオードの全波、と見分けます。

ほかの選択肢の解説

• 1交流電源に，ダイオード1個と抵抗負荷を直列に接続した回路。平滑リアクトルはない：ダイオード1個と抵抗負荷だけの回路では、電流は電圧が正の半周期にだけ流れ、波形は電圧と同じ形の半分の正弦波になります。負の向きの電流も一定の大きさの方形波も現れません。
• 2交流電源にダイオード1個を直列に接続し，その後に還流用のダイオードを並列に入れ，平滑リアクトルを通して抵抗負荷に接続した回路：ダイオードの半波整流に還流ダイオードと平滑リアクトルを加えた回路です。電源から流れる電流は正の半周期だけの一方向で、負の半周期には負荷の電流が還流ダイオードを回るため、負の入力電流が流れません。
• 3交流電源にサイリスタ1個を直列に接続し，その後に還流用のダイオードを並列に入れ，平滑リアクトルを通して抵抗負荷に接続した回路：サイリスタで導通の始まりを遅らせることはできますが、半波の回路なので入力電流は正の向きだけです。負の半周期には電流が還流ダイオードを回り、図のような負の方形波は電源側に現れません。
• 4交流電源にダイオード4個のブリッジ（単相全波整流）を接続し，直流側に平滑リアクトルと抵抗負荷を直列に接続した回路：ダイオードのブリッジでも正負の方形波の入力電流になりますが、ダイオードは電圧の零点で自然に切り替わるため、電流の切り替わりは vs の零点と一致します。図のような遅れは生じません。