電験三種 平成25年度(2013) 機械 問7 過去問解説
次のaからdの電動機を用いた駆動システムがある。
a．電機子用，界磁用の二つの直流電源で駆動される他励直流電動機
b．電機子及び界磁共用の一つの直流電源で駆動される直流直巻電動機
c．定格の電圧と定格の周波数との比を保って，電圧と周波数とを制御する交流電源で駆動され，一次抵抗及び漏れインダクタンスを無視できる三相誘導電動機
d．定格の0.9倍の電圧と定格の周波数との比を保って，電圧と周波数とを制御する交流電源で駆動され，一次抵抗及び漏れインダクタンスを無視できる三相誘導電動機
これらの駆動システムにおいて，ある速度で運転している電動機の負荷トルクが増加した場合に以下の運転をするとき，トルクの発生に寄与する電動機内の磁束の変動について考える。
a，bのシステムでは，直流電源で電機子電流を増加して，電動機の速度を一定に保つ。
c，dのシステムでは，交流電源の電圧と周波数を維持すると，滑りと一次電流は増加するが，滑りが小さいとすれば電動機の速度はほぼ一定に保たれる。
この運転において，a，bのシステムでは電機子電流に対して，また，c，dのシステムでは一次電流に対して，電動機内の磁束がほぼ比例して変化するのはどの駆動システムであるか。正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
- (1) a
- (2) b
- (3) cとd
- (4) d
- (5) bとd
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正解は(2)
解説
【考え方】電流が増えたとき、磁束も増えるかを a〜d で1つずつ見ます。
ポイント：直流電動機の磁束は、界磁電流で決まります。誘導電動機は、$\dfrac{V}{f}$（電圧 ÷ 周波数）が一定なら磁束はほぼ一定です。
■1 a 他励直流電動機
界磁は、別の電源から流れます。
電機子電流が増えても、磁束は変わりません。
■2 b 直巻電動機
電機子電流がそのまま界磁を流れます。
だから、磁束は電機子電流にほぼ比例します。
■3 c 誘導電動機（定格の V/f）
一次抵抗と漏れインダクタンスを無視できるので、電源電圧がそのまま磁束をつくる電圧になります。
V/f が一定なので、磁束は一定です。電流が増えても変わりません。
■4 d 誘導電動機（0.9倍の V/f）
c と同じで、V/f が一定（定格の0.9倍）なので、磁束は一定です。
■5 まとめ
磁束が電流に比例するのは b だけです。
答えは(2)ピヨ。
出典：平成25年度（2013） 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7