電験三種 令和7年度(2025) 下期 機械 問3 過去問解説
次の文章は,誘導電動機の始動に関する記述である。
a.三相巻線形誘導電動機は,二次回路を調整して始動する。トルクの比例推移特性を利用して,トルクが最大値となる滑りを(ア)付近になるようにする。具体的には,二次回路を(イ)で引き出して抵抗を接続し,二次抵抗値を定格運転時よりも大きな値に調整する。
b.三相かご形誘導電動機は,一次回路を調整して始動する。具体的には,始動時はY結線,通常運転時はΔ結線にコイルの接続を切り替えてコイルに加わる電圧を下げて始動する方法,(ウ)を電源と電動機の間に挿入して始動時の端子電圧を下げる方法,及び(エ)を用いて電圧と周波数の両者を下げる方法がある。
c.三相誘導電動機では,三相コイルが作る磁界は回転磁界である。一方,単相誘導電動機では,単相コイルが作る磁界は交番磁界であり,主コイルだけでは始動しない。そこで,主コイルとは(オ)が異なる電流が流れる補助コイルやくま取りコイルを固定子に設けて,回転磁界や移動磁界を作って始動する。
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) (ア)1 (イ)スリップリング (ウ)始動抵抗器 (エ)始動コンデンサ (オ)周波数
- (2) (ア)0 (イ)整流子 (ウ)始動抵抗器 (エ)始動コンデンサ (オ)位相
- (3) (ア)0 (イ)スリップリング (ウ)始動補償器 (エ)インバータ (オ)周波数
- (4) (ア)1 (イ)スリップリング (ウ)始動補償器 (エ)インバータ (オ)位相
- (5) (ア)1 (イ)整流子 (ウ)始動抵抗器 (エ)インバータ (オ)位相
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正解は(4)
解説
【考え方】a は巻線形、b はかご形、c は単相の始動方法です。それぞれのしくみを思い出します。
覚えるポイント:滑り $s = \dfrac{N_s - N}{N_s}$ は、止まっているとき $s = 1$ です。比例推移(二次抵抗を大きくすると、最大トルクになる滑りが大きくなる性質)を使います。
■1 (ア)(イ) 巻線形の始動
始動のとき、電動機は止まっているので、滑りは1です。
最大トルクが滑り1の近くで出るようにすれば、大きな力で始動できます。→ (ア) 1
回転子の巻線は、スリップリング(回る輪の形の接点)とブラシで外に引き出し、抵抗をつなぎます。→ (イ) スリップリング
整流子は直流機の部品で、誘導電動機では使いません。
■2 (ウ)(エ) かご形の始動
始動補償器(電圧を下げる変圧器)を入れて、始動のときの電圧を下げます。→ (ウ) 始動補償器
インバータ(電圧と周波数を変える装置)なら、電圧と周波数の両方を下げられます。→ (エ) インバータ
始動抵抗器は電圧しか下げられず、始動コンデンサは単相電動機に使う部品です。
■3 (オ) 単相の始動
主コイルだけでは、向きが行ったり来たりする磁界(交番磁界)しかできません。
補助コイルに、主コイルと位相(タイミング)のずれた電流を流すと、回転する磁界ができます。→ (オ) 位相
答えは(4)ピヨ。
出典:令和7年度(2025) 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3