第三種電気主任技術者（電験三種） 過去問
令和5年度（2023年）上期
問49 (機械 問7)

【誤り】

加速時と減速時によって安定な動作点が変わるとの記載がありますが、減速時のみです。

問題文の記述通り負荷トルクよりも電動機トルクが大きいと回転は加速し、反対に電動機トルクよりも負荷トルクが大きいと回転は減速します。お互いのトルクが一致する点が安定的な動作点と言えます。なのでこの記述は適切です。

三相誘導電動機では二次抵抗を加減する事ですべりを変化させて速度を調整します。

三相誘導電動機の種類の中でも巻線形誘導電動機は外部抵抗を接続する事が出来るので、大きな始動トルクを発生させることができます。この巻線形誘導電動機とは逆の性質を持つ電動機を接続する事で、トルク特性曲線における交点は釣り合った状態といえ、安定な動作点と言えます。

なのでこの記述は適切です。

直流分巻電動機は負荷の変化に対して回転速度はほぼ一定となりますが、トルクは回転速度が上昇すると減少します。送風機のトルクは、回転速度の上昇とともにトルクが増大します。

なので電動機と送風機のトルクは交わるので安定的に駆動する事が出来ます。

なのでこの記述は適切です。

かご形誘導電動機は最大トルクを超えると回転速度が減少しトルクも減少します。この最大の点を停動トルクと言います。この電動機に回転速度でトルクが変化しない定トルク負荷を接続すると、電動機と負荷のトルク曲線の交わる点は2点ありますが、速度の変化に対して動作点は安定しません。最大トルク(停動トルク)を超えた領域では安定しますが、最大トルクに達するまでの加減状態では不安定な動作となります。なのでこの記述は不適切です。

かご形誘導電動機の特徴として最大トルク(停動トルク)に達すると回転速度は減少するので、トルクも同じく減少します。送風機のトルクは記述通り、回転速度の上昇とともにトルクが増大します。なのでかご形誘導電動機の負荷トルクとして送風機を用いた場合、二つの曲線の交点で釣り合った点がトルク差がなくなるので送風機を安定的に駆動する事が出来ます。

なのでこの記述は適切です。

かご形誘導電動機の回転速度とトルクは一般的に

・始動トルクは定格トルクの数倍になる

・電動機トルクが負荷トルクより大きい場合、その差分で回転速度を上げる

・最大トルク(停動トルク)に到達した後に電動機トルクが減少し、電動機トルクと負荷トルクが釣り合ったところで定速運転になる

という関係があります。

回転速度により負荷トルクが変動しない定負荷トルクを接続した場合、

グラフ上では電動機トルクと負荷トルクは、電動機トルク増加時と減少時の2点で交差する(釣り合う)ことになります。

先に説明した関係から、この2点のうちで安定して運転している定速運転は電動機トルク減少時のみで、運転の安定・不安定の違いは回転速度に関係しています。

そのため、安定な動作点は加速・減速で変化することはありません。