直流機の構造に関する記述として,誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。…
機械 第1問
直流機の構造に関する記述として,誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
- (1)直流機は固定子と回転子からなる。界磁は固定子にあり,電機子及び整流子は回転子にある。
- (2)電機子鉄心には,交番磁束による渦電流損を少なくするため,電磁鋼板を層状に重ねた積層鉄心が用いられる。
- (3)直流発電機には他励式と自励式がある。他励式には,分巻発電機,直巻発電機などがある。
- (4)電機子電流による起磁力がエアギャップの磁束分布に影響を与える作用を電機子反作用といい,この影響を防ぐために補償巻線や補極が用いられる。
- (5)直流電動機に生じる電機子反作用の向きは発電機の場合とは反対であるが,電機子電流の向きが反対であるので補償巻線や補極の接続方法は発電機の場合と同じでよい。
正答 (3)
正答は (3)。
【誤りの選択肢 (3)】
「他励式には、分巻発電機、直巻発電機などがある」が誤りです。分類が逆になっています。直流発電機は、界磁巻線に電流を送る源によって次のように分けられます。
他励式 界磁電流を、電機子とは別の外部電源から供給するもの。
自励式 界磁電流を、自分の電機子が発生した電力でまかなうもの。
自励式はさらに、界磁巻線と電機子のつなぎ方によって分巻(界磁を電機子と並列)、直巻(界磁を電機子と直列)、複巻(両方を併用)に分かれます。つまり分巻発電機と直巻発電機は自励式であって、他励式ではありません。自励式が成り立つのは、鉄心に残っている残留磁気がわずかな電圧を生み、それが界磁電流を流し、さらに磁束を増やす、という正の帰還がかかって電圧が立ち上がるためです。
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【正しい選択肢の確認】
(1) 直流機では、界磁を固定子側に置き、
電機子と整流子を回転子側に置くのが基本の構造です。整流子とブラシによって、電機子に生じる交流を直流に整えます。正しい記述です。
(2) 電機子は回転しながら磁界の中を通るので、鉄心には交番磁束が通ります。
渦電流損を減らすために、電磁鋼板を絶縁して積み重ねた積層鉄心とします。正しい記述です。
(4) 電機子電流が作る起磁力が主磁束の分布をゆがめる現象を電機子反作用といいます。
中性軸がずれて整流が悪くなり、火花の原因にもなります。対策として、磁極片の溝に電機子と逆向きの電流を流す補償巻線を設けたり、中性軸の位置に補極を設けたりします。正しい記述です。
(5) 電動機では電機子電流の向きが発電機と逆になり、
そのぶん電機子反作用の向きも逆になります。補償巻線や補極は電機子と直列に接続されているので、電機子電流の向きが変われば補償する磁束の向きも自動的に変わります。したがって接続方法は発電機と同じでよいことになります。正しい記述です。
出典:令和4年度下期第三種電気主任技術者 機械科目 問1(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
最終更新日
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