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45 (機械 問3)

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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45(機械 問3) (訂正依頼・報告はこちら)

巻線形誘導電動機のトルク−回転速度曲線は、電源電圧及び( ア )が一定のとき、発生するトルクと回転速度との関係を表したものである。
この曲線は、ある滑りの値でトルクが最大となる特性を示す。このトルクを最大トルク又は( イ )トルクと呼んでいる。この最大トルクは( ウ )回路の抵抗には無関係である。
巻線形誘導電動機のトルクは( ウ )回路の抵抗と滑りの比に関係するので、( ウ )回路の抵抗がk倍になると、前と同じトルクが前の滑りのk倍の点で起こる。このような現象は( エ )と呼ばれ、巻線形誘導電動機の始動特性の改善及び速度制御に広く用いられている。
上記の記述中の空白箇所(ア)~(エ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次のうちから一つ選べ。
  • ア:電源周波数  イ:停動  ウ:二次  エ:比例推移
  • ア:電源周波数  イ:停動  ウ:一次  エ:二次励磁
  • ア:負荷  イ:臨界  ウ:一次  エ:比例推移
  • ア:電源周波数  イ:臨界  ウ:二次  エ:二次励磁
  • ア:負荷  イ:臨界  ウ:二次  エ:比例推移

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この過去問の解説 (3件)

01

巻線形誘導電動機のトルクと回転速度に関する穴埋め問題です。

選択肢1. ア:電源周波数  イ:停動  ウ:二次  エ:比例推移

(ア)電源周波数

巻線形誘導電動機のトルク−回転速度曲線は、電源の電圧と周波数が一定の条件下での特性となります。

 

(イ)停動

停動トルクとは、電動機が一定電圧・周波数で出しうる最大トルクのことをいいます。

 

(ウ)二次 

巻線形誘導電動機のトルクは、二次回路の抵抗と滑りにほぼ比例します。

 

(エ)比例推移

二次回路の抵抗がk倍になると、前と同じトルクが前の滑りのk倍の点で起こる現象を比例推移といいます。

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02

巻線形誘導電動機のトルクー回転速度曲線は電源電圧及び電源周波数が一定の時に、発生するトルクと回転速との関係を表したものです。

ここからは、ある滑りの値でトルクが最大となる特性を示します。

このトルクを最大トルク又は停動トルクと呼んでいます。

これは二次回路の抵抗には無関係です。

この電動機のトルクは二次回路の抵抗と滑りの比に関係します。

二次回路の抵抗がk倍になると、前と同じトルクが前の滑りのk倍の点でおきます。

この現象は比例推移と呼ばれています。

電動機の始動特性の改善及び速度制御に用いられています。

選択肢1. ア:電源周波数  イ:停動  ウ:二次  エ:比例推移

正:すべての選択肢が正しい語句となっています。

選択肢2. ア:電源周波数  イ:停動  ウ:一次  エ:二次励磁

誤:選択肢に誤りがあります。

選択肢3. ア:負荷  イ:臨界  ウ:一次  エ:比例推移

誤:選択肢に誤りがあります。

選択肢4. ア:電源周波数  イ:臨界  ウ:二次  エ:二次励磁

誤:選択肢に誤りがあります。

選択肢5. ア:負荷  イ:臨界  ウ:二次  エ:比例推移

誤:選択肢に誤りがあります。

まとめ

停動トルクという聞きなれない語句が出てきました。

これは、誘導電動機を定格電圧・低角周波数で運転した時、安定にできる最大のトルクのことを言います。

誘導電動機のトルクは抵抗と滑りの比である比例推移で成っていると覚えておきましょう。

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03

巻線形誘導電動機におけるトルクと回転速度の関係についての問題です。

選択肢1. ア:電源周波数  イ:停動  ウ:二次  エ:比例推移

正しいです。

 

(ア)

トルクT、一次側端子電圧V1、滑りs、同期角速度ωs、二次巻線抵抗の一次換算r′2とした場合、

1>>sの時、以下のとおりTを表すことができます。

T≒3V12s/(ωsr′2)・・・①
トルクー回転速度曲線は、V1と同期角速度ωsが一定の条件で、トルクと滑りの関係を示したものになります。

ここで同期角速度ωsは電源周波数により決定されます。

 

(イ)

最大トルクのことを停動トルクとも呼びます。

 

(ウ)

トルクは、①の式のとおり、二次回路の抵抗と滑りの比にほぼ比例します。

 

(エ)

トルクが、二次抵抗と滑りの比に比例する現象をトルクの比例推移といいます。

選択肢2. ア:電源周波数  イ:停動  ウ:一次  エ:二次励磁

誤りです。

選択肢3. ア:負荷  イ:臨界  ウ:一次  エ:比例推移

誤りです。

選択肢4. ア:電源周波数  イ:臨界  ウ:二次  エ:二次励磁

誤りです。

選択肢5. ア:負荷  イ:臨界  ウ:二次  エ:比例推移

誤りです。

まとめ

トルクー回転速度曲線として、トルクの以下の式は、公式として覚えておくようにしましょう。

T≒3V12s/(ωsr′2)

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