電験三種 令和4年度(2022) 下期 機械 問6 過去問解説
次の文章は，小形交流モータに関する記述である。
モータの固定子がつくる回転磁界中に，永久磁石を付けた回転子を入れると，回転子は回転磁界 (ア) で回転する。これが永久磁石同期モータの回転原理である。
永久磁石形同期モータは，回転子の構造により， (イ) 磁石形同期モータと (ウ) 磁石形同期モータに分類される。 (イ) 磁石形同期モータは，構造的に小型化・高速化に適しており，さらに (エ) トルクが利用できる特徴がある。 (エ) トルクは，固定子と回転子の鉄心（電磁鋼板）との間に働く回転力のことである。この回転力のみを利用したモータは，永久磁石形同期モータに比べて，材料コストが (オ) という特徴がある。
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) (ア) より低い速度 (イ) 表面 (ウ) 埋込 (エ) リラクタンス (オ) 低い
- (2) (ア) より低い速度 (イ) 埋込 (ウ) 表面 (エ) コギング (オ) 低い
- (3) (ア) と同じ速度 (イ) 埋込 (ウ) 表面 (エ) リラクタンス (オ) 高い
- (4) (ア) と同じ速度 (イ) 埋込 (ウ) 表面 (エ) リラクタンス (オ) 低い
- (5) (ア) と同じ速度 (イ) 表面 (ウ) 埋込 (エ) コギング (オ) 高い
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正解は(4)
解説
【考え方】同期モータは「回転磁界と同じ速さ」で回ります。磁石の付け方で「表面」と「埋込」に分かれます。
■1 (ア) 回る速さ
永久磁石が回転磁界に引っぱられ、同じ速さで回ります。→ (ア) と同じ速度
（回転磁界より少しおそく回るのは、誘導モータです。）
■2 (イ)(ウ) 磁石の付け方
磁石を鉄心の中に埋め込んだものが埋込磁石形、表面にはったものが表面磁石形です。
埋込磁石形は、遠心力で磁石が飛びにくいので、小型化・高速化に向きます。→ (イ) 埋込、(ウ) 表面
■3 (エ) 鉄心どうしの回転力
固定子と回転子の鉄心が引き合う力をリラクタンストルクといいます。埋込磁石形はこれも使えます。→ (エ) リラクタンス
（コギングトルクは、回すときのガタガタした力のむらのことです。）
■4 (オ) 材料コスト
リラクタンストルクだけで回すモータは、値段の高い永久磁石を使わないので、材料コストが低いです。→ (オ) 低い
答えは(4)ピヨ。
出典：令和4年度（2022） 下期 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6