電験三種 令和元年度(2019) 機械 問6 過去問解説
次の文章は，一般的なブラシレスDCモータに関する記述である。
ブラシレスDCモータは，（ア）が回転子側に，（イ）が固定子側に取り付けられた構造となっており，（イ）が回転しないため，（ウ）が必要な一般の直流電動機と異なる。しかし，何らかの方法で回転子の（エ）を検出して，（イ）への電流を切り換える必要がある。この電流の切り換えを，（オ）で構成された駆動回路を用いて実現している。ブラシレスDCモータは，（オ）の発達とともに発展してきたモータであり，上記の駆動回路が重要な役割を果たすモータである。
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) （ア）電機子巻線，（イ）永久磁石，（ウ）ブラシと整流子，（エ）回転速度，（オ）半導体スイッチ
- (2) （ア）電機子巻線，（イ）永久磁石，（ウ）ブラシとスリップリング，（エ）回転速度，（オ）機械スイッチ
- (3) （ア）永久磁石，（イ）電機子巻線，（ウ）ブラシと整流子，（エ）回転速度，（オ）半導体スイッチ
- (4) （ア）永久磁石，（イ）電機子巻線，（ウ）ブラシとスリップリング，（エ）回転位置，（オ）機械スイッチ
- (5) （ア）永久磁石，（イ）電機子巻線，（ウ）ブラシと整流子，（エ）回転位置，（オ）半導体スイッチ
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正解は(5)
解説
【考え方】ふつうの直流電動機と、どこが入れかわっているかを考えます。
ブラシレスDCモータ：回転子に永久磁石、固定子にコイル（電機子巻線）。電流の切り換えを、ブラシの代わりに半導体スイッチで行います。
■1 (ア)(イ) 回る側と止まっている側
ブラシレスDCモータは、永久磁石が回り（回転子）、電機子巻線が止まっています（固定子）。→ (ア) 永久磁石、(イ) 電機子巻線
■2 (ウ) いらなくなる部品
巻線が回らないので、回る部分に電流を送るブラシと整流子がいりません。→ (ウ) ブラシと整流子
スリップリングは、交流機（同期機や巻線形誘導機）で使う部品です。
■3 (エ) 検出するもの
磁石がどこにあるかに合わせて、電流を流す巻線を切り換える必要があります。
だから、回転子の回転位置を検出します（ホール素子などを使います）。→ (エ) 回転位置
回転速度だけでは、どの巻線に流すかは決められません。
■4 (オ) 切り換える部品
切り換えは、トランジスタなどの半導体スイッチで行います。→ (オ) 半導体スイッチ
半導体の進歩とともに広まったモータです。
答えは(5)ピヨ。
出典：令和元年度（2019） 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