第三種電気主任技術者（電験三種） 過去問
令和6年度（2024年）下期
問44 (機械 問2)
問題文
界磁磁束を一定に保った直流電動機が、電機子電圧24V、電機子電流3.0Aで一定速で駆動されている。このときの直流電動機の回転数は1500min−1、出力トルクは0.4N・mであった。この直流電動機の電機子巻線の抵抗値［Ω］として、最も近いものを次のうちから一つ選べ。
ただし、ブラシによる電圧降下、及び電機子反作用は無視できるものとし、考慮すべき損失は電機子巻線の銅損のみとする。
ただし、ブラシによる電圧降下、及び電機子反作用は無視できるものとし、考慮すべき損失は電機子巻線の銅損のみとする。
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問題
第三種電気主任技術者（電験三種）試験 令和6年度（2024年）下期 問44（機械 問2） （訂正依頼・報告はこちら）
界磁磁束を一定に保った直流電動機が、電機子電圧24V、電機子電流3.0Aで一定速で駆動されている。このときの直流電動機の回転数は1500min−1、出力トルクは0.4N・mであった。この直流電動機の電機子巻線の抵抗値［Ω］として、最も近いものを次のうちから一つ選べ。
ただし、ブラシによる電圧降下、及び電機子反作用は無視できるものとし、考慮すべき損失は電機子巻線の銅損のみとする。
ただし、ブラシによる電圧降下、及び電機子反作用は無視できるものとし、考慮すべき損失は電機子巻線の銅損のみとする。
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この過去問の解説 （3件）
01
直流機の電機子抵抗を求める計算問題です。
◆角速度ωを求めます
ω＝2πN/60
＝2π✕1500/60
≒157.1[rad/s]
◆出力Pを求めます
出力とトルクの関係式より
P＝ωT
＝157.1✕0.4
＝62.84[W]
◆誘導起電力Eを求めます
直流他励電動機の特性よりP＝EIaとなるので、Eについて整理すると
E＝P/Ia
＝62.84/3.0
≒20.95[V]
◆電機子抵抗Raを求めます
直流他励電動機の端子電圧Vは、V＝E+RaIaで求められます。
この式をRaについて整理すると
Ra＝(V-E)/Ia
＝(24-E)20.95/3.0
≒1.02[Ω]
となります。
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02
直流機の電機子抵抗を求める計算問題です。
正しいです。
角速度ω、出力P、誘導起電力Eとした場合、以下のようになります。
ω＝2πN/60
＝2π✕1500/60
≒157.1[rad/s]
P＝ωT
＝157.1✕0.4
＝62.84[W]
直流他励電動機の特性よりP＝EIa
E＝P/Ia
＝62.84/3.0
≒20.95[V]
電機子抵抗Raを求めます
Ra＝(V-E)/Ia
＝(24-E)20.95/3.0
≒1.02[Ω]
誤りです。
誤りです。
誤りです。
誤りです。
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03
界磁磁束を一定に保った直流電動機の電機子巻線の抵抗値を求める問題です。
まず、角速度ωを求めます。
ω₌２πN/60で求まり、Nは回転数のことです。
２×3.14×1500/60≒157rad/sになります。
出力P₌ωTであって、157×0.4＝62.8Wとなります。
直流他励電動機の特性P＝EIより、62.8＝E×3になり、
E＝62.8/3₌20.9Vとなります。
求める抵抗値r₌（V-E）/I＝（24-20.9）/3≒1.033Ωとなります。
正：計算結果の近似値となります。
誤：計算結果と異なります。
誤：計算結果と異なります。
誤：計算結果と異なります。
誤：計算結果と異なります。
直流電動機の電機子巻線の抵抗値を求める問題でした。
必要な数値がすべて与えられているわけではないので注意しましょう。
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