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第三種電気主任技術者・2010年度・機械

2010年度 機械 問11

電動機制御電動機制御単位判定

問題文

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エレベータの昇降に使用する電動機の出力 PP を求めるためには、昇降する実質の質量を MM [kg]、一定の昇降速度を vv [m/min]、機械効率を η\eta [%] とすると、
P=9.8×M×v60×(ア)×10−3 P = 9.8 \times M \times \frac{v}{60} \times (\text{ア}) \times 10^{-3}
となる。ただし、出力 PP の単位は〔 (イ) 〕であり、加速に要する動力及びロープの質量は無視している。
昇降する実質の質量 MM [kg] は、かご質量 MCM_C [kg] と積載質量 MLM_L [kg] のかご側合計質量と、釣合いおもり質量 MBM_B [kg] との (ウ) から決まる。
定格積載質量を MnM_n [kg] とすると、平均的に電動機の必要トルクが (エ) なるように、釣合いおもり質量 MBM_B [kg] は、
MB=MC+α×Mn M_B = M_C + \alpha \times M_n
とする。ただし、α\alpha は 13∼12\dfrac{1}{3} \sim \dfrac{1}{2} 程度に設計されることが多い。
電動機は、負荷となる質量 MM [kg] を上昇させるときは力行運転、下降させるときは回生運転となる。したがって、乗客がいない（積載質量がない）かごを上昇させるときは (オ) 運転となる。

出典：第三種電気主任技術者 2010年度 機械 問11

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正答：(3)

要点

正解は(3)。(ア)(イ)。仕事率は P=FvP = Fv です。F=9.8MF = 9.8M [N]、vv [m/s] =v/60= v/60 [m/min]。電動機出力 PP は損失分を含めて大きくなる必要があるため、効率 η\eta [%] で割ります（×100/η\times 100/\eta）。

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正解は(3)です。
・(ア)(イ): 仕事率は P=FvP = Fv です。F=9.8MF = 9.8M [N]、vv [m/s] =v/60= v/60 [m/min]。
電動機出力 PP は損失分を含めて大きくなる必要があるため、効率 η\eta [%] で割ります（×100/η\times 100/\eta）。
10−310^{-3} が付いているので単位は kW です。
・(ウ): 電動機にかかる負荷は、かごと釣合いおもりの質量の差（アンバランス分）です。
・(エ): 釣合いおもりを使う目的は、電動機の必要トルクを小さくするためです。
・(オ): 空のかごを上昇させる場合、通常 MB>MCM_B > M_C となるよう設計されているため、重い釣合いおもりが下がり、軽いかごが引き上げられます。電動機はブレーキ役（発電機）として働くため、回生運転となります。
以上より、選択肢(3)が正解です。

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