2024年度 下期 機械 問5
問題文
この問題の誤りを報告次の文章は、三相同期発電機に関する記述である。
三相同期発電機は、水車を原動機とする水車発電機や蒸気タービンを原動機とするタービン発電機などに用いられている。水車発電機では、水車の回転速度が比較的 (ア) ため、発電機の極数を (イ) しなければならない。また、水車発電機の回転子は、軸方向に比べて直径が (ウ) なっている。
タービン発電機の回転子は、水車発電機に比べて回転速度が (エ) ので、回転子の機械的強度の関係から、回転子の直径は軸方向の長さに比べて (オ) した設計になっている。
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 2024年度 下期 機械 問5
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正答：(2)
要点
正解は(2)。水車発電機とタービン発電機では、回転速度の違いから極数や回転子形状が変わります。同期発電機の構造と運転条件の対応を整理する知識問題です。
詳細解説を読む
同期発電機の構造、極数、並列運転条件などを基本事項で整理する問題です。
水車発電機は回転速度が低く（小さい）、周波数 を一定に保つために極数を多く（大きく）する必要があります。構造は突極形で、直径が大きく軸長が短い形状になります。
タービン発電機は高速回転（大きい）するため、遠心力に耐えるよう直径を小さく、軸長を長くした円筒回転子が用いられます。