電験三種 平成30年度(2018) 機械 問4 過去問解説
三相誘導電動機の始動においては，十分な始動トルクを確保し，始動電流は抑制し，かつ定常運転時の特性を損なわないように適切な方法を選定することが必要である。次の文章はその選定のために一般に考慮される特徴の幾つかを述べたものである。誤っているものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
- (1) 全電圧始動法は，直入れ始動法とも呼ばれ，かご形誘導電動機において電動機の出力が電源系統の容量に対して十分小さい場合に用いられる。始動電流は定格電流の数倍程度の値となる。
- (2) 二重かご形誘導電動機は，回転子に二重のかご形導体を設けたものであり，始動時には電流が外側導体に偏り始動特性が改善されるので，普通かご形誘導電動機と比較して大きな容量まで全電圧始動法を用いることができる。
- (3) Y－Δ始動法は，一次巻線を始動時のみY結線とすることにより始動電流を抑制する方法であり，定格出力が5〜15 kW程度のかご形誘導電動機に用いられる。始動トルクはΔ結線における始動時の $\dfrac{1}{\sqrt{3}}$ 倍となる。
- (4) 始動補償器法は，三相単巻変圧器を用い，使用する変圧器のタップを切り換えることによって低電圧で始動し運転時には全電圧を加える方法であり，定格出力が15 kW程度より大きなかご形誘導電動機に用いられる。
- (5) 巻線形誘導電動機の始動においては，始動抵抗器を用いて始動時に二次抵抗を大きくすることにより始動電流を抑制しながら始動トルクを増大させる方法がある。これは誘導電動機のトルクの比例推移を利用したものである。
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正解は(3)
解説
【考え方】始動電流をおさえる方法を、(1)〜(5)で1つずつ確かめます。
Y−Δ始動：Y結線にすると、1つの巻線にかかる電圧が $\dfrac{1}{\sqrt{3}}$ になり、電流もトルクも $\dfrac{1}{3}$ になる（トルクは電圧の2乗に比例）。
■1 (1)(2)
(1) 全電圧始動（直入れ）は、いきなり定格の電圧をかけます。電流は定格の数倍になるので、小さなモーター向きです。正しいです。
(2) 二重かご形は、始動のときは電流が抵抗の大きい外側の導体に流れ、始動の特性がよくなります。大きめのモーターでも直入れできます。正しいです。
■2 (3) Y−Δ始動
Y結線にすると、巻線1つあたりの電圧が $\dfrac{1}{\sqrt{3}}$ になります。
トルクは電圧の2乗に比例するので、$\left(\dfrac{1}{\sqrt{3}}\right)^2 = \dfrac{1}{3}$ 倍です。
$\dfrac{1}{\sqrt{3}}$ 倍ではありません。誤りです。
■3 (4)(5)
(4) 始動補償器は、単巻変圧器で低い電圧にして始動し、回り出したら全電圧にします。大きなモーターに使います。正しいです。
(5) 巻線形は、外の抵抗で二次抵抗を大きくして始動します。比例推移（二次抵抗をふやすと、同じトルクがより大きな滑りで出る性質）を使い、電流をおさえて大きなトルクを出せます。正しいです。
答えは(3)ピヨ。
出典：平成30年度（2018） 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4