電験三種 平成23年度(2011) 機械 問6 過去問解説

問6 《電気機器の損失(交流機器の損失の種類)》
次の文章は,交流電気機器の損失に関する記述である。 a.磁束が作用して鉄心の電気抵抗に発生する(ア)は,鉄心に電流が流れにくいように薄い鉄板を積層して低減する。 b.コイルの電気抵抗に電流が作用して発生する(イ)は,コイルに電流が流れやすいように導体の断面積を大きくして低減する。 c.磁性材料を通る磁束が変動すると発生する(ウ),及び変圧器には存在しない(エ)は,機器に負荷をかけなくても存在するので無負荷損と称する。 d.最大磁束密度一定の条件で(オ)は周波数に比例する。 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,正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
  1. (1) (ア)渦電流損,(イ)銅損,(ウ)鉄損,(エ)機械損,(オ)ヒステリシス損
  2. (2) (ア)ヒステリシス損,(イ)渦電流損,(ウ)鉄損,(エ)機械損,(オ)励磁損
  3. (3) (ア)渦電流損,(イ)銅損,(ウ)機械損,(エ)鉄損,(オ)ヒステリシス損
  4. (4) (ア)ヒステリシス損,(イ)渦電流損,(ウ)機械損,(エ)鉄損,(オ)励磁損
  5. (5) (ア)渦電流損,(イ)銅損,(ウ)機械損,(エ)鉄損,(オ)励磁損
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正解は(1)
解説
【考え方】鉄損 = ヒステリシス損 + 渦電流損です。最大磁束密度が一定のとき、ヒステリシス損は周波数に比例し、渦電流損は周波数の2乗に比例します。 ■1 (ア) 鉄心の中の電流 鉄心の中を流れるうずまきの電流による損失が渦電流損です。薄い鉄板を重ねて減らします。→ (ア) 渦電流損 ■2 (イ) コイルの抵抗 コイルの抵抗による損失が銅損です。太い導体で減らします。→ (イ) 銅損 ■3 (ウ)(エ) 無負荷損 磁束の変化で出る損失は鉄損です。→ (ウ) 鉄損 回転する機械だけにある、摩擦や風の損失は機械損です。変圧器は回らないので、機械損はありません。→ (エ) 機械損 どちらも負荷がなくても出るので、無負荷損といいます。 ■4 (オ) 周波数に比例する損失 最大磁束密度が一定なら、ヒステリシス損は周波数に比例します。→ (オ) ヒステリシス損 答えは(1)ピヨ。
出典:平成23年度(2011) 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6