電験三種 令和5年度(2023) 下期 機械 問1 過去問解説

問1 《直流機(電機子反作用)》
直流機の電機子反作用に関する記述として,誤っているものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
  1. (1) 直流発電機や直流電動機では,電機子巻線に電流を流すと,電機子電流によって電機子周辺に磁束が生じ,電機子電圧を誘導する磁束すなわち界磁磁束が,電機子電流の影響で変化する。これを電機子反作用という。
  2. (2) 界磁電流による磁束のベクトルに対し,電機子電流による電機子反作用磁束のベクトルは,同じ向きとなるため,電動機として運転した場合に増磁作用,発電機として運転した場合に減磁作用となる。
  3. (3) 直流機の界磁磁極片に補償巻線を設け,そこに電機子電流を流すことにより,電機子反作用を緩和できる。
  4. (4) 直流機の界磁磁極のN極とS極の間に補極を設け,そこに設けたコイルに電機子電流を流すことにより,電機子反作用を緩和できる。
  5. (5) ブラシの位置を適切に移動させることで,電機子反作用を緩和できる。
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正解は(2)
解説
【考え方】電機子反作用は、電機子電流(回る側のコイルの電流)がつくる磁束が、界磁(磁石の側)の磁束を乱すことです。(1)〜(5)を1つずつ確かめます。 ■1 (1)〜(5)を確かめる (1) 電機子電流がつくる磁束で、もとの界磁の磁束が変わることを、電機子反作用といいます。正しいです。 (2) 電機子反作用の磁束は、界磁の磁束と直角の向きにできます。「同じ向き」ではありません。 そのため磁束のかたよりが生じ、発電機でも電動機でも、ふつうは磁束が少し減る(減磁作用)方向にはたらきます。誤りです。 (3) 補償巻線は、磁極の表面に置いたコイルです。電機子電流と逆向きの磁束をつくり、反作用を打ち消します。正しいです。 (4) 補極は、N極とS極の間に置く小さな磁極です。電機子電流を流して、整流(電流の向きの切り換え)を助け、反作用をやわらげます。正しいです。 (5) ブラシの位置を、磁束がずれた分だけ動かすと、反作用の悪い影響をへらせます。正しいです。 答えは(2)ピヨ。
出典:令和5年度(2023) 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1