電験三種 令和3年度(2021) 機械 問4 過去問解説

問4 《誘導機(固定子と回転子の分類)》
次の文章は,誘導電動機の分類における,固定子と回転子に関する事項に関する記述である。 a.固定子の分類 三相交流を三相巻線に流すと(ア)磁界が発生する。この磁界で運転される誘導電動機を三相誘導電動機という。一方,単相交流では(イ)磁界が発生する。この(イ)磁界は,正逆両方向の(ア)磁界が合成されたものと説明される。したがって,コンデンサ始動形単相誘導電動機では,コンデンサで位相を進めた電流を始動巻線に短時間流すことによって始動トルクの発生と回転方向の決定が行われる。 b.回転子の分類 巻線形誘導電動機では,回転子溝に巻線を納め,その巻線を(ウ)とブラシを介して外部抵抗回路に接続し,(エ)電流を変化させて特性制御を行う。かご形誘導電動機では,回転子溝に導体棒を納め,(オ)に導体棒を接続する。 上記の記述中の空白箇所(ア)〜(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)回転,(イ)交番,(ウ)スリップリング,(エ)二次,(オ)端絡環
  2. (2) (ア)交番,(イ)回転,(ウ)整流子,(エ)二次,(オ)継鉄
  3. (3) (ア)交番,(イ)回転,(ウ)スリップリング,(エ)一次,(オ)継鉄
  4. (4) (ア)回転,(イ)交番,(ウ)整流子,(エ)一次,(オ)端絡環
  5. (5) (ア)交番,(イ)固定,(ウ)スリップリング,(エ)二次,(オ)継鉄
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正解は(1)
解説
【考え方】三相は「回転磁界」、単相は「交番磁界」です。巻線形は「スリップリング」、かご形は「端絡環」です。 ■1 (ア)(イ) 固定子がつくる磁界 三相交流を三相巻線に流すと、回転磁界(ぐるぐる回る磁界)ができます。→ (ア) 回転 単相交流では、向きが行ったり来たりするだけの交番磁界になります。→ (イ) 交番 交番磁界は、右回りと左回りの回転磁界を足したものと考えられます。だから単相だけでは回り始められず、始動巻線が要ります。 ■2 (ウ)(エ) 巻線形の回転子 回転子の巻線は、スリップリング(軸といっしょに回る輪)とブラシで外の抵抗につなぎます。→ (ウ) スリップリング 整流子は直流機で使う部品で、ここでは使いません。 外の抵抗で二次電流(回転子に流れる電流)を変えます。→ (エ) 二次 ■3 (オ) かご形の回転子 導体棒の両端を、端絡環(棒のはしをまとめてつなぐ輪)でつなぎます。→ (オ) 端絡環 継鉄(ヨーク)は磁束の通り道になる鉄のわくで、導体棒はつなぎません。 答えは(1)ピヨ。
出典:令和3年度(2021) 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4