第三種電気主任技術者

変圧器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9問

変圧器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。

正答 (5)
正答は (5)。 【誤りの選択肢 (5)】 励磁回路の各成分と電流の対応が入れ替わっています。正しい対応は次のとおりです。 　励磁コンダクタンス　→　流れる電流は鉄損電流　→　ここで鉄損が発生する 　励磁サセプタンス　　→　流れる電流は磁化電流　→　ここでは損失は生じない コンダクタンスは抵抗の逆数にあたる量で、電圧と同相の電流を流し、電力を消費します。その消費分が鉄損です。サセプタンスはリアクタンスの逆数にあたる量で、電圧より90度遅れた電流を流しますが、電力は消費しません。その電流が鉄心に磁束を作る磁化電流です。選択肢は「励磁コンダクタンスに流れる電流は磁化電流」「励磁サセプタンスで発生する損失は鉄損」としており、二つとも逆になっています。
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【正しい選択肢の確認】 (1) 鉄心には磁気飽和とヒステリシスがあるため、 磁束を正弦波にしようとすると励磁電流はひずんだ波形になります。このひずみは正負対称なので偶数次は現れず、第3次をはじめとする奇数次の高調波を多く含みます。正しい記述です。 (2) 励磁電流を、一次電圧と同相の成分と90度遅れた成分に分けると、 前者が鉄損電流、後者が磁化電流です。同相成分は電力を運ぶので損失に対応し、90度遅れた成分（π/2 [rad] 遅れた成分）は磁束を作る役に回ります。正しい記述です。 (3) 磁束密度を同一とすると、ヒステリシス損は周波数f に比例し、 渦電流損は周波数f と板厚t の積の2乗に比例します。 　ヒステリシス損　∝　f 　渦電流損　∝　（f　×　t）　の2乗 鉄心を薄い板に分けて積層するのは、t を小さくして渦電流損を2乗で減らすためです。正しい記述です。 (4) 効率が最大になるのは、負荷によって変わる銅損が 一定である鉄損と等しくなったときです。鉄損は電圧と周波数が一定なら負荷によらず一定、銅損は負荷電流の2乗に比例します。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9（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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