第三種電気主任技術者・2010年度・機械

2010年度 機械 問15(a)

1相当たりの同期リアクタンスが 1 [Ω\Omega] の三相同期発電機が無負荷電圧 346 [V](相電圧 200 [V])を発生している。そこに抵抗器負荷を接続すると電圧が 300 [V](相電圧 173 [V])に低下した。次の(a)及び(b)に答えよ。
ただし、三相同期発電機の回転速度は一定で、損失は無視するものとする。

電機子電流 [A]

出典:第三種電気主任技術者 2010年度 機械 問15(a)

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正答:(3)

要点

正解は(3)。電機子電流の計算 同期発電機の等価回路(1相分)を考えます。無負荷誘導起電力 E0=200E_0 = 200 V。端子電圧(相電圧) V=173V = 173 V。同期リアクタンス xs=1x_s = 1 Ω\Omega。

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電機子電流の計算
同期発電機の等価回路(1相分)を考えます。
無負荷誘導起電力 E0=200E_0 = 200 V。
端子電圧(相電圧) V=173V = 173 V。
同期リアクタンス xs=1x_s = 1 Ω\Omega。
負荷は抵抗器なので、力率は 1 です。ベクトル図を描くと、VV と II は同相、電圧降下 jIxsj I x_s は VV に対して 90度進みとなります。
三平方の定理より:
E02=V2+(Ixs)2E_0^2 = V^2 + (I x_s)^2
2002=1732+(I×1)2200^2 = 173^2 + (I \times 1)^2
40000=29929+I240000 = 29929 + I^2
I2=10071I^2 = 10071
I≈10000=100I \approx \sqrt{10000} = 100 A。

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