電験三種 平成27年度(2015) 機械 問2 過去問解説
次の文章は，直流機に関する記述である。
図は，ある直流機を他励発電機として運転した場合と分巻発電機として運転した場合との外部特性曲線を比較したものである。回転速度はいずれも一定の同じ値であったとする。このとき，分巻発電機の場合の特性は（ア）である。
また，この直流機を分巻発電機として運転した場合と同じ極性の端子電圧を外部から加えて分巻電動機として運転すると，界磁電流の向きは発電機運転時と（イ）となり，回転方向は（ウ）となる。これらの向きの関係から，分巻機では，電源電圧を誘導起電力より低くすることで，電動機運転の状態から結線を変更せずに（エ）ができ，エネルギーを有効に利用できる。
上記の記述中の空白箇所（ア），（イ），（ウ）及び（エ）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）A，（イ）同じ向き，（ウ）逆向き，（エ）回生制動
- (2) （ア）B，（イ）同じ向き，（ウ）同じ向き，（エ）回生制動
- (3) （ア）A，（イ）逆向き，（ウ）逆向き，（エ）発電制動
- (4) （ア）B，（イ）逆向き，（ウ）同じ向き，（エ）回生制動
- (5) （ア）A，（イ）逆向き，（ウ）同じ向き，（エ）発電制動
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正解は(2)
解説
【考え方】分巻発電機は、自分の端子電圧で界磁に電流を流すので、他励より電圧の下がり方が大きいです。電動機にしたとき、どの電流の向きが変わるかを考えます。
回生制動：電動機を発電機として働かせ、電気を電源にもどしながらブレーキをかけることです。
■1 (ア) 分巻発電機の特性
分巻発電機は、自分の端子電圧で界磁（磁石の役目のコイル）に電流を流します。
負荷が増えて端子電圧が下がると、界磁電流も減り、さらに電圧が下がります。
だから、下がり方の大きい B が分巻です。→ (ア) B
■2 (イ) 界磁電流の向き
同じ極性の電圧を外からかけると、界磁には発電機のときと同じ向きに電流が流れます。→ (イ) 同じ向き
■3 (ウ) 回転方向
電機子電流は、発電機のときと逆向きになります。
界磁の向きは同じなので、発電機を回していたのと同じ向きに回ります。→ (ウ) 同じ向き
■4 (エ) ブレーキのかけ方
回転したまま電源電圧を誘導起電力より低くすると、電流が逆向きになります。
発電機として電源に電気を返しながらブレーキがかかります。→ (エ) 回生制動
発電制動は、電気を抵抗で熱にしてしまう方法なので、「エネルギーを有効に利用」になりません。
答えは(2)ピヨ。
出典：平成27年度（2015） 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2