電験三種 平成23年度(2011) 機械 問16(a) 過去問解説
負荷に直結された他励直流電動機を，電機子電圧を変化させることによって速度制御することを考える。
電機子抵抗が 0.4[Ω]，界磁磁束は界磁電流に比例するものとして，次の(a)及び(b)の問に答えよ。
(a) 界磁電流を $I_{\mathrm{f1}}$[A]とし，電動機が 600[min⁻¹]で回転しているときの誘導起電力は 200[V]であった。このとき電機子電流が 20[A]一定で負荷と釣り合った状態にするには，電機子電圧を何[V]に制御しなければならないか，最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
- (1) 8
- (2) 80
- (3) 192
- (4) 200
- (5) 208
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正解は(5)
使う公式
直流電動機の電圧 $V = E + R_{\mathrm{a}} I_{\mathrm{a}}$（V：電機子電圧[V]、E：誘導起電力[V]、R_a：電機子抵抗[Ω]、I_a：電機子電流[A]）
解説
【考え方】電動機では、加える電機子電圧が、誘導起電力と電機子抵抗での電圧降下の合計になります。
■1 数字を整理する
誘導起電力 $E = 200\,\mathrm{V}$、電機子抵抗 $R_{\mathrm{a}} = 0.4\,\Omega$、電機子電流 $I_{\mathrm{a}} = 20\,\mathrm{A}$ です。
■2 式に入れる
$V = 200 + 0.4 \times 20 = 200 + 8 = 208\,\mathrm{V}$
答えは(5)ピヨ。
出典：平成23年度（2011） 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16(a)