電験三種 平成24年度(2012) 電力 問2 過去問解説
次の文章は，汽力発電所のタービン発電機の特徴に関する記述である。
汽力発電所のタービン発電機は，水車発電機に比べ回転速度が（ア）なるため，（イ）強度を要求されることから，回転子の構造は（ウ）にし，水車発電機よりも直径を（エ）しなければならない。このため，水車発電機と同出力を得るためには軸方向に（オ）することが必要となる。
上記の記述中の空白箇所（ア），（イ），（ウ），（エ）及び（オ）に当てはまる組合せとして，最も適切なものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
- (1) （ア）高く，（イ）熱的，（ウ）突極形，（エ）小さく，（オ）長く
- (2) （ア）低く，（イ）熱的，（ウ）円筒形，（エ）大きく，（オ）短く
- (3) （ア）高く，（イ）機械的，（ウ）円筒形，（エ）小さく，（オ）長く
- (4) （ア）低く，（イ）機械的，（ウ）円筒形，（エ）大きく，（オ）短く
- (5) （ア）高く，（イ）機械的，（ウ）突極形，（エ）小さく，（オ）長く
答えと解説を見る
正解は(3)
解説
【考え方】タービン発電機は速く回るので、遠心力（外へ飛び出そうとする力）に強い形にします。
ポイント：同期発電機の回転速度 $N = \dfrac{120f}{p}$（N：回転速度[min⁻¹]、f：周波数[Hz]、p：極の数）。極が少ないほど速く回ります。
■1 回転速度と強さ (ア)(イ)
タービン発電機は、極の数が2か4と少ないので、水車発電機より回転速度が高くなります。→ (ア) 高く
速く回ると、遠心力が大きくなります。だから、機械的な強さが必要です。→ (イ) 機械的
■2 回転子の形 (ウ)
回転子は、でこぼこのない円筒形にします。→ (ウ) 円筒形
でこぼこのある突極形は、ゆっくり回る水車発電機に使います。
■3 直径と長さ (エ)(オ)
遠心力をおさえるため、直径を小さくします。→ (エ) 小さく
直径が小さいぶん、同じ出力を出すには、軸の方向に長くします。→ (オ) 長く
答えは(3)ピヨ。
出典：平成24年度（2012） 第三種電気主任技術者試験（電気技術者試験センター）電力 問2