電験三種 令和8年度(2026) 上期 機械 問7 過去問解説

問7 《直流機(交流整流子モータ)》
次の文章は,交流整流子モータに関する記述である。 交流整流子モータは,直流直巻電動機に類似した構造となっている。直流直巻電動機では,加える直流電圧の極性を逆にしても,磁束と電機子電流の向きが共に(ア)ので,トルクの向きは変わらない。交流整流子モータは,この原理に基づき回転力を得ている。 構造上の特徴として,交流整流子モータでは,磁気回路の磁束が交番するので,界磁鉄心および継鉄を(イ)としていることが挙げられる。 交流整流子モータは,一般に始動トルクが大きく,回転速度が(ウ)なので,電気ドリル,電気掃除機,小型ミキサなどのモータとして用いられている。なお,小容量のものでは,交流と直流の両方に使用できるものもあり,(エ)と呼ばれる。 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(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
  1. (1) (ア)逆になる (イ)塊状鉄心 (ウ)高速 (エ)ユニバーサルモータ
  2. (2) (ア)逆になる (イ)積層鉄心 (ウ)高速 (エ)ユニバーサルモータ
  3. (3) (ア)変わらない (イ)積層鉄心 (ウ)低速 (エ)ブラシレスDCモータ
  4. (4) (ア)変わらない (イ)塊状鉄心 (ウ)低速 (エ)ユニバーサルモータ
  5. (5) (ア)変わらない (イ)積層鉄心 (ウ)高速 (エ)ブラシレスDCモータ
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正解は(2)
解説
【考え方】直巻電動機は、電圧の向きを逆にしても同じ向きに回ります。だから交流でも回せます。 覚えるポイント:直巻電動機のトルクは「磁束 × 電機子電流」。両方が同時に逆になれば、トルクの向きは同じです。 ■1 (ア) 電圧を逆にすると 直巻電動機は、界磁巻線(磁石をつくるコイル)と電機子(回る部分)が一列(直列)につながっています。 電圧を逆にすると、磁束と電機子電流が、両方とも逆になります。→ (ア) 逆になる マイナス × マイナス=プラスのように、トルクの向きは変わりません。 ■2 (イ) 鉄心のつくり 交流では、磁束の向きが変わり続けます。 すると鉄心に渦電流(鉄の中をうずのように流れる電流)が流れ、熱になってむだになります。 これを防ぐため、うすい鉄板を重ねた積層鉄心を使います。→ (イ) 積層鉄心 塊状鉄心(ひとかたまりの鉄)では、渦電流が大きく流れてしまいます。 ■3 (ウ) 回転の速さ このモータは、始動トルクが大きく、高速で回ります。→ (ウ) 高速 電気ドリルや掃除機は、速く回す必要があります。 ■4 (エ) 交流でも直流でも使えるもの 交流と直流のどちらでも使えるものを、ユニバーサルモータといいます。→ (エ) ユニバーサルモータ ブラシレスDCモータは、ブラシと整流子のない別の種類のモータです。 答えは(2)ピヨ。
出典:令和8年度(2026) 上期 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7