電験三種 令和3年度(2021) 機械 問3 過去問解説

問3 《誘導機(二次抵抗と始動特性)》
一定電圧,一定周波数の電源で運転される三相誘導電動機の特性に関する記述として,誤っているものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
  1. (1) かご形誘導電動機では,回転子の導体に用いる棒の材料を銅から銅合金に変更すれば,等価回路の二次抵抗の値が増大するので,定格負荷時の効率が低下する。
  2. (2) 巻線形誘導電動機では,トルクの比例推移により,二次抵抗の値を大きくすると,最大トルク(停動トルク)を発生する滑りが小さくなり,始動特性が良くなる。
  3. (3) 巻線形誘導電動機では,外部の可変抵抗器で二次抵抗値を変化させ,大きな始動トルクと定格負荷時高効率の両方を実現することができる。
  4. (4) 二重かご形誘導電動機では,始動時に回転子スロット入口に近い断面積が小さい高抵抗の導体に,定格負荷時には回転子内部の断面積が大きい低抵抗の導体に主要な二次電流を流し,大きな始動トルクと定格負荷時高効率の両方を実現することができる。
  5. (5) 深溝かご形誘導電動機では,幅が狭い平たい二次導体の表皮効果による抵抗値の変化を利用し,大きな始動トルクと定格負荷時高効率の両方を実現することができる。
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正解は(2)
解説
【考え方】比例推移(二次抵抗を大きくすると、同じトルクが出る滑りも同じ割合で大きくなる)を思い出して、(1)〜(5)を1つずつ確かめます。 ■1 (1) 銅合金の導体棒 銅合金は銅より電気を通しにくいので、二次抵抗(回転子側の抵抗)が増えます。 抵抗で出る損失が増えるので、効率が下がります。正しいです。 ■2 (2) 比例推移 二次抵抗を大きくすると、最大トルクが出る滑り(回転の遅れの割合)は大きくなります。小さくはなりません。 滑りが大きいほど、回転が遅いときです。最大トルクが出るところが止まっている状態(滑り1)に近づくので、始動トルクが大きくなります。 「滑りが小さくなり」の所が誤りです。 ■3 (3) 外部の可変抵抗器 始動のときは抵抗を大きくして始動トルクを大きくし、回り出したら抵抗を小さくして効率を上げます。正しいです。 ■4 (4)(5) 二重かご形・深溝かご形 どちらも、始動のときだけ抵抗が大きくなる工夫で、正しいです。 答えは(2)ピヨ。
出典:令和3年度(2021) 第三種電気主任技術者試験(電気技術者試験センター)機械 問3