第三種電気主任技術者の過去問 令和2年度（2020年） 機械 問43

他励式電動機は、界磁巻線と電機子巻線を

それぞれ別の電源で電流値を制御できる電動機です。

よって、[ア]は「界磁電流」、[イ]は「電機子電流」です。

界磁電流を流し、電機子周囲に磁界を発生させることを、

界磁といいます。

その磁束は、界磁電流に比例します。

他励電動機において、電機子電圧は磁束と電動機の回転数に比例します。

逆に言えば、電機子電圧を調整することで回転数を制御できます。

よって、[ウ]は「電機子電圧」です。

この式は

　E = k φ N　（φは磁束[Wb]、 Nは回転数）

で表されます。

回転数について整理すると、

　N = E / (k φ)

であり、界磁電流を弱めて磁束φを小さくすると、

回転数は上昇します。

よって、[エ]は「上昇」です。

以上より、正解は[1]です。

正解は1です。

直流他励電動機とは、界磁が電機子巻線と接続されておらず、別の外部の電源により励磁される直流機です。

界磁を外部から制御できるので精密な制御ができます。

界磁電流と電機子電流を別々に制御できます。

また、鉄心の磁気飽和がなければ、界磁巻き線の磁束は界磁電流に比例します。

直流電動機に発生するトルク Ｔ [N・m]は、

　T = PZ / 2πa × φ × Ia

　　〔 φ：磁束　a：平行回路数　P：極数　Z：導体数　Ia：電機子電流 〕

磁束が一定であれば、トルクは電機子電流 Iaに比例します。

直流電動機の回転数 N [min^-1]は、

　N = 60aE/PZφ

　　〔 φ：磁束　a：平行回路数　P：極数　Z：導体数　E：電機子電圧 〕

磁束が一定であれば、トルクは電機子電圧 Eに比例します。

電機子電圧は、一定条件で磁束を増減すれば、ほぼ磁束に反比例する回転数を制御できます。
界磁電流を弱めると、磁束は電流に比例して小さくなり、回転数Nは上昇します。

よって、1 の「ア：界磁電流　イ：電機子電流　ウ：電機子電圧　エ：上昇 」が正解です。