2011年度 機械 問3

次の文章は、巻線形誘導電動機に関する記述である。
三相巻線形誘導電動機の二次側に外部抵抗を接続して、誘導電動機を運転することを考える。ただし、外部抵抗は誘導電動機内の二次回路にある抵抗に比べて十分大きく、誘導電動機内部の鉄損,銅損及び一次、二次のインダクタンスなどは無視できるものとする。
いま、回転子を拘束して、一次電圧$V_1$として200 [V] を印加したときに二次側の外部抵抗を接続した端子に現れる電圧 $V_{2s}$ は140 [V] であった。拘束を外して始動した後に回転速度が上昇し、同期速度 $1~500 [\text{min}^{-1}]$ に対して1200 $[\text{min}^{-1}]$ に到達して、負荷と釣り合ったとする。
このときの一次電圧 $V_{1}$ は200 [V] のままであると、二次側の端子に現れる電圧 $V_{2}$ は (ア) [V]となる。
また、機械負荷に $P_{m}$ [W] が伝達されるとすると、一次側から供給する電力 $P_{1}$ [W], 外部抵抗で消費される電力 $P_{2c}$ [W] との関係は次式となる。

$$P_{2c} = \text{(イ)} \times P_{1}$$
$$P_{2c} = \text{(ウ)} \times P_{m}$$

接続する外部抵抗には、このような運転に使える電圧・容量の抵抗器を選択しなければならない。
上記の記述中の空白箇所 (ア), (イ)及び(ウ)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。