第三種電気主任技術者の過去問
令和5年度（2023年）下期
機械 問2
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問題
第三種 電気主任技術者試験 令和5年度（2023年）下期 機械 問2 （訂正依頼・報告はこちら）
界磁に永久磁石を用いた小形直流電動機がある。
この電動機の電機子に12Vの電圧を加えたところ、無負荷の状態で3000min-1で回転した。この電圧を維持したまま負荷を与えて、2Aの電機子電流を流したところ、損失が3W発生した。この時の回転数［min-1］として、最も近いものを次の（1）～（5）のうちから一つ選べ。
ただし、ブラシの接触による電圧降下及び電機子反作用は無視できるものとし、損失は電機子巻線の銅損しか存在しないものとする。
この電動機の電機子に12Vの電圧を加えたところ、無負荷の状態で3000min-1で回転した。この電圧を維持したまま負荷を与えて、2Aの電機子電流を流したところ、損失が3W発生した。この時の回転数［min-1］として、最も近いものを次の（1）～（5）のうちから一つ選べ。
ただし、ブラシの接触による電圧降下及び電機子反作用は無視できるものとし、損失は電機子巻線の銅損しか存在しないものとする。
- 2250
- 2625
- 2813
- 3000
- 3429
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この過去問の解説 （1件）
01
この問題は、界磁に永久磁石を用いた小形直流電動機の特性に関する計算問題です。
この問題に必要な量記号や値は以下の通り。
電機子電圧V：12[V]
無負荷状態での回転速度N0：3000[min-1]
電機子電流Ia：2[A]
無負荷状態での誘導起電力E0：12[V]※
電機子電流2[A]の時の損失PL：3[W]
※無負荷状態での誘導起電力は電機子巻線に電流が流れないため、
電機子電圧＝無負荷状態での誘導起電力となっています。
電機子巻線抵抗：Ra[Ω]
誘導起電力：E[V]
回転数：N[min-1]
◆電機子巻線抵抗を求めます
Ra＝PL/Ia2
＝3/22
＝0.75[Ω]
◆負荷を与えた時の誘導起電力を求めます
E＝V−RaIa
＝12−0.75✕2
＝10.5[V]
◆負荷を与えた時の回転数を求めます
ここでポイントになるのが、誘導起電力が回転速度に比例しているということです。
この特性を利用して、回転数を求めていきます。
N＝(E/E0)✕N0
＝(10.5/12)✕3000
＝2625[min-1]
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