第二種電気工事士 過去問
令和6年度上期
問14 (一般問題 問14)

この問題は、三相誘導電動機についての問題です。

スターデルタ始動は、始動時に電動機の巻線を「スター結線」に切り替えて始動電流を抑え、その後通常の運転状態で「デルタ結線」に切り替える始動方式です。

三相誘導電動機は、始動時に定格電流の4～8倍の大きな電流が流れる特徴があります。

始動電流が大きい状態でモータを使用し続けると、モータの寿命が縮むだけでなく、故障や火災発生のリスクも高まるので、始動電流は可能な限り小さくする必要があります。

スターデルタ始動は、始動電流を小さくする方法の1つです。

以下の図は、スター結線と、デルタ結線を示しています。

図の黒の「V」は電源電圧、Zは誘導電動機の巻線のインピーダンスです。

スター結線とデルタ結線には以下のような特徴があります。

・スター結線

1. 巻線にかかる電圧が電源電圧の1/√3になる

2. 回路に流れる電流I_Yと巻線に流れる電流の値は同じ

・デルタ結線

1. 電源電圧Vと巻線にかかる電圧は同じ

2. 巻線に流れる電流値は、回路に流れる電流I_Δの1/√3になる

上記の特徴を考慮して求めたI_YとI_Δが以下の式です。

I_Y＝V/(√3×Z)

I_Δ＝(√3×V)/Z

上記の式からスター結線時に流れる電流値は、Δ結線で流れる電流値の1/3であることが分かります。

(I_YをI_Δで割ると1/3になるため）

じか入れ始動の回路は、デルタ回路なので、始動時をスター結線にすれば、始動電流をじか入れ始動の1/3に抑えることができます。

これがスターデルタ始動法です。

ただし、スターデルタ始動法には以下の欠点があります。

1. スター結線で始動電流を抑えた後にデルタ結線に切り替えるので、始動時間が長くなる

2. 始動電流が小さくなるので、始動時のトルクが小さくなる