第三種電気主任技術者(電験三種) 過去問
平成29年度(2017年)
問57 (機械 問57)
問題文
定格出力15kW、定格電圧400V、定格周波数60Hz、極数4の三相誘導電動機がある。この誘導電動機が定格電圧、定格周波数で運転されているとき、次の問に答えよ。
軸出力が15kW、効率と力率がそれぞれ90%で運転されているときの一次電流の値[A]として、最も近いものを次の( 1 )~( 5 )のうちから一つ選べ。
軸出力が15kW、効率と力率がそれぞれ90%で運転されているときの一次電流の値[A]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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問題
第三種 電気主任技術者試験 平成29年度(2017年) 問57(機械 問57) (訂正依頼・報告はこちら)
定格出力15kW、定格電圧400V、定格周波数60Hz、極数4の三相誘導電動機がある。この誘導電動機が定格電圧、定格周波数で運転されているとき、次の問に答えよ。
軸出力が15kW、効率と力率がそれぞれ90%で運転されているときの一次電流の値[A]として、最も近いものを次の( 1 )~( 5 )のうちから一つ選べ。
軸出力が15kW、効率と力率がそれぞれ90%で運転されているときの一次電流の値[A]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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この過去問の解説 (3件)
01
軸出力をPo[W]、入力電力をPi[W]とすると効率η[%]は
η=Po/Pi×100[%]
と表されますので、入力電力Pi[W]は
Pi=Po/η×100=15000/90×100=16666.66….=16.67kW
また入力電力Pi[W]は定格電圧をV[V]、一次電流をI1[A]、力率をcosθとすると
Pi=√3×V×I1×cosθ
と表されますので一次電流I1[A]は
I1=Pi/(√3×V×cosθ)=16666.66/(√3×400×0.9)=26.729…=27[A]
よって答えは3番の27[A]となります。
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02
入力電力Pinが与えられていないため計算します。
軸出力をPout、効率をηとすると、
入力電力Pinを求める式は、
Pin×η=Pout ---①
となります。
出力電力Pout(軸出力)が15kW、効率ηが90%(0.9)を式①に代入すると
Pin×0.9=15kW
Pin=16.667kW
となります。
次に、問題で問われている一次電流値Iinを計算します。
入力電力Pinは、定格電圧Vnと一次電流Iinと力率cosθで表すと、
Pin=√3×Vn×Iin×cosθ ---②
になります。
式②に、Pin=16.667kW、Vn=400(V)、力率cosθ=90%=0.9を代入すると、
16.667=√3×400×Iin×0.9
Iin=26.73≒27(A)
よって、「3」が正解になります。
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03
三相誘導電動機が定格で運転されている時の一次電流の値を求める計算問題です。
◆三相誘導電動機の入力Piを求めます
軸出力が15[kW]、効率が90[%]と与えられているので、
Pi=軸出力/効率
=15✕103/0.9
≒16.7[kW]
となります。
◆一次電流を求めます
三相の電力を求める公式P=√3VIcosθより
I=Pi/√3Vcosθ
=16.7/(√3✕400✕0.9) ※cosθ=0.9は問題文より
≒27[A]
となります。
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