定格出力36 kW,定格周波数60 Hz,8 極のかご形三相誘導電動機があり,滑り4 %で定格運転している。このとき,電…
機械 第4問
定格出力36 kW,定格周波数60 Hz,8 極のかご形三相誘導電動機があり,滑り4 %で定格運転している。このとき,電動機のトルク[N・m]の値として,最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。ただし,機械損は無視できるものとする。
- (1)382
- (2)398
- (3)428
- (4)458
- (5)478
正答 (2)
正答は (2)。
【手順1 同期速度を求める】
Ns = 120 × f ÷ p
= 120 × 60 ÷ 8
= 900 [毎分]
【手順2 回転速度を求める】
滑りが4パーセントなので
N = (1 - s) × Ns
= (1 - 0.04) × 900
= 0.96 × 900
= 864 [毎分]
【手順3 角速度に直す】
毎分の回転数を毎秒の角速度に直します。1回転は 2 × 円周率 ラジアン、1分は60秒ですから
解説の続きをみる続きを閉じる
ω = 2 × 円周率 × N ÷ 60
= 2 × 3.1416 × 864 ÷ 60
= 6.2832 × 14.4
= 90.48 [ラジアン毎秒]
【手順4 トルクを求める】
機械損が無視できるので、定格出力がそのまま軸出力です。
T = P ÷ ω
= 36000 ÷ 90.48
= 397.9 [N・m]
最も近いのは 398 ですから、(2) が正答です。
【検算】
P = T × ω
= 397.9 × 90.48
= 36000 [W]
題意の定格出力に戻ります。
【一本にまとめた式】
T = 60 × P ÷ (2 × 円周率 × N)
= 60 × 36000 ÷ (6.2832 × 864)
= 2160000 ÷ 5428.7
= 397.9 [N・m]
【間違えやすい点】
滑りを考えずに同期速度900 毎分 で計算すると
60 × 36000 ÷ (6.2832 × 900) = 382 [N・m]
となり、選択肢(1)に引っかかります。出力は実際に回っている軸から取り出すものですから、用いるのは回転速度N であって同期速度Ns ではありません。なお、二次入力(同期ワット)を同期速度で割った値としてトルクを求めても同じ答えになります。
二次入力 = 36000 ÷ (1 - 0.04) = 37500 [W]
T = 37500 ÷ (6.2832 × 900 ÷ 60) = 397.9 [N・m]
どちらの道筋でも一致することを確かめておくと安心です。
出典:令和5年度上期第三種電気主任技術者 機械科目 問4(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
「機械」のほかの問題
- 令和4年度下期 第13問次の文章は,電気通信に関する記述である。電気通信において,信号に変換された情報を伝える媒
- 令和5年度下期 第12問誘導加熱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。
- 令和6年度上期 第13問次の文章は,自動制御に関する記述である。機械,装置及び製造ラインの運転や調整などを制御装
- 令和7年度上期 第13問一般のフィードバック制御系においては,制御系の安定性が要求され,制御系の特性を評価するも
- 令和8年度上期 第7問次の文章は,交流整流子モータに関する記述である。交流整流子モータは,直流直巻電動機に類似
- 令和4年度上期 第11問かごの質量が250 kg,定格積載質量が1 500 kg のロープ式エレベータにおいて,
スポンサーリンク

