第三種電気主任技術者

次の文章は，三相巻線形誘導電動機の構造に関する記述である。三相巻線形誘導電動機は，[ア]を作る固定子と回転する部分の巻線…

機械　第3問

次の文章は，三相巻線形誘導電動機の構造に関する記述である。三相巻線形誘導電動機は，[ア]を作る固定子と回転する部分の巻線形回転子で構成される。固定子は，[イ]を円形又は扇形にスロットとともに打ち抜いて，必要な枚数積み重ねて積層鉄心を構成し，その内側に設けられたスロットに巻線を納め，結線して三相巻線とすることにより作られる。一方，巻線形回転子は，積層鉄心を構成し，その外側に設けられたスロットに巻線を納め，結線して三相巻線とすることにより作られる。始動時には高い電圧にさらされることや，大きな電流が流れることがあるので，回転子の巻線には，耐熱性や絶縁性に優れた絶縁電線が用いられる。一般的に，小出力用では，ホルマール線や[ウ]などの丸線が，大出力用では，[エ]の平角銅線が用いられる。三相巻線は，軸上に絶縁して設けた3 個のスリップリングに接続し，ブラシを通して外部(静止部)の端子に接続されている。この端子に可変抵抗器を接続することにより，[オ]を改善したり，速度制御をすることができる。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。

正答 (5)
正答は (5)。 【空白(ｱ) 回転磁界】 三相誘導電動機の固定子は、三相巻線に三相交流を流して回転磁界を作る部分です。回転子はこの回転磁界に引きずられて回ります。「電磁力」は回転子に働く力そのものであって、固定子が作るものの名称ではないので、(ｱ)を「電磁力」としている(3)(4)は外れます。 【空白(ｲ) 電磁鋼板】 積層鉄心に使うのは、けい素を加えて渦電流損とヒステリシス損を減らした電磁鋼板です。薄い板を絶縁して重ねるのは、渦電流の通り道を細かく分断して損失を減らすためです。高張力鋼板は自動車の車体などに使う構造用の材料で、磁気回路には使いません。よって(1)(4)は外れます。
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【空白(ｳ)(ｴ) ポリエステル線・ガラス巻線】 巻線形回転子の巻線は、始動時に高い電圧がかかり、大きな電流も流れるため、耐熱性と絶縁性に優れた絶縁電線を使います。小出力用ではホルマール線やポリエステル線などの丸線、大出力用ではガラス繊維を巻いた平角銅線（ガラス巻線）が用いられます。ビニル線は耐熱温度が低く、回転子巻線には適しません。したがって(ｳ)を「ビニル線」としている(1)(2)(3)は外れます。 【空白(ｵ) 始動特性】 巻線形誘導電動機の最大の特徴は、スリップリングとブラシを通して二次側（回転子巻線）に外部抵抗をつなげることです。二次抵抗を大きくすると比例推移により最大トルクの生じる滑りが1側に移り、始動時に大きなトルクを出しながら始動電流を抑えられます。つまり始動特性を改善できます。また、運転中に抵抗値を変えれば速度制御もできます。ここで「効率」を改善するとはいえません。二次抵抗は熱として電力を捨てる素子ですから、抵抗を入れて運転すれば二次銅損が増えてむしろ効率は下がります。よって(ｵ)が「効率」となっている(1)(3)(4)は外れます。 【結論】 回転磁界・電磁鋼板・ポリエステル線・ガラス巻線・始動特性 の (5) が正答です。

出典：令和4年度上期第三種電気主任技術者 機械科目 問3（一般財団法人 電気技術者試験センター 公表）出典元ページ

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