電験三種 平成29年度(2017) 機械 問15(a) 過去問解説

問15(a) 《誘導機(一次電流)》
定格出力 $15\,\mathrm{kW}$,定格電圧 $400\,\mathrm{V}$,定格周波数 $60\,\mathrm{Hz}$,極数4の三相誘導電動機がある。この誘導電動機が定格電圧,定格周波数で運転されているとき,次の(a)及び(b)の問に答えよ。 (a) 軸出力が $15\,\mathrm{kW}$,効率と力率がそれぞれ90 %で運転されているときの一次電流の値[A]として,最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
  1. (1) 22
  2. (2) 24
  3. (3) 27
  4. (4) 33
  5. (5) 46
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正解は(3)
使う公式
三相の入力 $P_{\mathrm{in}} = \sqrt{3}VI\cos\theta$(V:線間電圧[V]、I:一次電流[A]、cosθ:力率) 効率 $\eta = \dfrac{P_{\mathrm{out}}}{P_{\mathrm{in}}}$(P_out:出力[W]、P_in:入力[W])
解説
【考え方】出力と効率から入力(電源から受け取る電力)を出し、三相の電力の式から電流を出します。 ■1 数字を整理する 出力 $P_{\mathrm{out}} = 15\,\mathrm{kW} = 15\,000\,\mathrm{W}$ 線間電圧 V = 400 V 効率 90 % = 0.9、力率 90 % = 0.9 ■2 入力を出す $P_{\mathrm{in}} = \dfrac{15\,000}{0.9} \fallingdotseq 16\,667\,\mathrm{W}$ ■3 電流を出す $I = \dfrac{P_{\mathrm{in}}}{\sqrt{3}V\cos\theta} = \dfrac{16\,667}{\sqrt{3} \times 400 \times 0.9}$ $\sqrt{3} \times 400 \times 0.9 \fallingdotseq 623.5$ なので $I \fallingdotseq \dfrac{16\,667}{623.5} \fallingdotseq 26.7\,\mathrm{A}$ いちばん近いのは27 Aです。 答えは(3)ピヨ。
出典:平成29年度(2017) 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15(a)