かご形誘導電動機のインバータによる速度制御に関する記述として,正しいものは。…

一般問題 第10問

かご形誘導電動機のインバータによる速度制御に関する記述として,正しいものは。

正答 イ
正答は (1)。 【結論】 インバータは、直流を任意の周波数の交流に変える装置です。かご形誘導電動機の速度は回転磁界の速さで決まり、その回転磁界の速さは電源の周波数で決まります。したがってインバータによる速度制御とは、電動機に加える電源の周波数を変えることです。 【周波数と回転速度の関係】  同期速度  = 120 × 周波数 ÷ 極数 周波数を半分にすれば同期速度も半分になります。極数は電動機をつくるときに決まってしまう値なので、運転中に連続して変えられるのは周波数だけです。
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【電圧も一緒に変える理由】 実際のインバータは、周波数だけでなく電圧も同じ割合で変えます。周波数を下げたまま電圧をそのままにすると、鉄心の磁束が過大になって磁気飽和を起こし、過電流が流れます。電圧と周波数の比を一定に保つ制御を行うことで、どの速度でもほぼ一定のトルクが得られます。 【誤りの選択肢】 (2) 周波数を変えずに電圧を変えることによって速度を制御する  電圧制御と呼ばれる方法で、確かに速度は多少変わりますが、それは滑りが変わるからです。インバータの原理ではありません。この方法では効率が落ち、低速での運転にも向きません (3) 滑りを変えることによって速度を制御する  二次抵抗制御などがこれに当たりますが、巻線形誘導電動機の方法です。かご形では回転子に手を入れられません (4) 極数を切り換えることによって速度を制御する  極数変換と呼ばれる方法です。あらかじめ巻線を切り換えられるようにつくった電動機でのみ可能で、段階的にしか変えられません。インバータとは別の方法です 【間違えやすい点】 (4) の極数変換も実在する速度制御です。ただしインバータではありません。問題が聞いているのは「インバータによる速度制御」なので、インバータが何をする装置かという一点で選びます。

出典:令和8年度上期(出題例)第一種電気工事士学科試験 問10(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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