第三種電気主任技術者

次の文章は，三相の誘導機に関する記述である。固定子の励磁電流による同期速度の (ｱ) と回転子との速度の差(…

機械　第3問

次の文章は，三相の誘導機に関する記述である。固定子の励磁電流による同期速度の (ｱ) と回転子との速度の差(相対速度)によって回転子に電圧が発生し，その電圧によって回転子に電流が流れる。トルクは回転子の電流と磁束とで発生するので，トルク特性を制御するため，巻線形誘導機では回転子巻線の回路をブラシと (ｲ) で外部に引き出して二次抵抗値を調整する方式が用いられる。回転子の回転速度が停止(滑りs=1)から同期速度(滑りs=0)の間，すなわち，1＞s＞0 の運転状態では，磁束を介して回転子の回転方向にトルクが発生するので誘導機は (ｳ) となる。回転子の速度が同期速度より高速の場合，磁束を介して回転子の回転方向とは逆の方向にトルクが発生し，誘導機は (ｴ) となる。上記の記述中の空白箇所(ｱ)～(ｴ)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。(ｱ) (ｲ) (ｳ) (ｴ)

正答 (3)
正答は (3)。 【空白(ｱ) 回転磁界】 三相の固定子巻線に三相交流を流すと、空間を回っていく磁界、すなわち回転磁界が生じます。その速さが同期速度で 　Ｎs　＝　120　×　f　÷　p　［毎分］ です。交番磁界は、単相のコイルが作るような、向きが反転するだけで回転しない磁界のことで、三相巻線が作るものではありません。よって(ｱ)を「交番磁界」としている(1)(2)(5)は外れます。 【空白(ｲ) スリップリング】 巻線形誘導機では、回転子に三相巻線を納め、その端子を軸上に絶縁して取り付けた3個のスリップリングに接続します。ブラシをそこに押し当てて外部へ引き出し、可変抵抗器をつないで二次抵抗を調整します。整流子は直流機で交流を直流に整えるための部品で、誘導機には使いません。よって(ｲ)を「整流子」としている(2)(5)は外れます。
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【空白(ｳ) 電動機】 滑りが 1　＞　s　＞　0 の範囲では、回転子は回転磁界より遅く、しかし同じ向きに回っています。このとき発生するトルクは回転の向きと同じなので、機械は電気を受け取って軸から動力を出す電動機として働きます。 【空白(ｴ) 発電機】 回転子を外から回して同期速度より速くすると、滑りは負になります。回転磁界に対する回転子の相対的な動きが逆向きになるので、誘導される電流の向きも逆になり、トルクは回転を妨げる向き、すなわち回転方向とは逆に発生します。外から加えた動力に逆らってトルクが出るということは、機械が動力を受け取って電気を送り出しているということですから、誘導発電機として働きます。風力発電で誘導発電機が使われるのは、この動作によるものです。よって(ｳ)と(ｴ)が入れ替わっている(2)(4)は外れます。 【滑りによる動作の整理】 　s　＞　1　　　　　　制動機（逆相制動） 　1　＞　s　＞　0　　　電動機 　s　＝　0　　　　　　トルクを発生しない（同期速度） 　s　＜　0　　　　　　発電機 【結論】 回転磁界・スリップリング・電動機・発電機 の (3) が正答です。

出典：令和6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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