2021年度 機械 問5
問題文
この問題の誤りを報告次の文章は、三相同期電動機に関する記述である。
三相同期電動機が負荷を担って回転しているとき、回転子磁極の位置と、固定子の三相巻線によって生じる回転磁界の位置との間には、トルクに応じた角度 [rad] が発生する。この角度を (ア) という。
回転子が円筒形で2極の三相同期電動機の場合、トルク [N・m] は が (イ) [rad]のときに最大値になる。さらに が大きくなると、トルクは減少して電動機は停止する。同期電動機が停止しない最大トルクを (ウ) という。
また、同期電動機の負荷が急変すると、 が変化し、新たな に落ち着こうとするが、回転子の慣性のために、 を中心として周期的に変動する。これを (エ) といい、電源の電圧や周波数が変動した場合にも生じる。 (エ) を抑制するには、始動巻線も兼ねる (オ) を設けたり、はずみ車を取り付けたりする。
上記の記述中の空白箇所 (ア) ～ (オ)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。
出典：第三種電気主任技術者 2021年度 機械 問5
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正答：(5)
要点
正解は(5)。同期機の負荷角は回転磁界と回転子の位相差で、円筒機ではトルクが sinδ に比例し δ=π/2 で最大になります。脱出トルク、乱調、制動巻線の役割を対応付けます。
詳細解説を読む
正解は(5)です。
・(ア) 負荷角: 回転磁界と回転子の位相差 のことです。
・(イ) : 円筒機の場合、トルク なので、 で最大となります。
・(ウ) 脱出トルク: 同期運転を維持できる最大のトルクです。
・(エ) 乱調: 負荷変動時などに回転速度（負荷角）が振動する現象です。
・(オ) 制動巻線: 磁極面に埋め込まれた導体で、乱調防止効果があり、始動時にはかご形誘導電動機と同様の原理で始動トルクを発生させます。
以上より、選択肢(5)が正解です。