2014年度 機械 問5
問題文
この問題の誤りを報告次の文章は、三相同期発電機の電機子反作用に関する記述である。
三相同期発電機の電機子巻線に電流が流れると、この電流によって電機子反作用が生じる。図1は、力率1の電機子電流が流れている場合の電機子反作用を説明する図である。電機子電流による磁束は、図の各磁極の (ア) 側では界磁電流による磁束を減少させ、反対側では増加させる交差磁化作用を起こす。
次に遅れ力率0の電機子電流が流れた場合を考える。このときの磁極と電機子電流との関係は、図2 (イ) となる。このとき、N及びS両磁極の磁束はいずれも (ウ) する。進み力率0の電機子電流のときには逆になる。
電機子反作用によるこれらの作用は、等価回路において電機子回路に直列に接続された (エ) として扱うことができる。
上記の記述中の空白箇所(ア)、(イ)、(ウ)及び(エ)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 2014年度 機械 問5
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正答：(2)
要点
正解は(2)。力率1では電機子反作用は交差磁化作用となり、図1では磁極の右側で界磁磁束を弱めます。遅れ力率0では図2Bの関係となり、両磁極の磁束は増加し、等価回路ではリアクタンスとして扱います。
詳細解説を読む
力率1の三相同期発電機では、電機子電流による起磁力は界磁磁束に対して直角方向に働き、交差磁化作用として現れます。図1の電流の向きと回転方向を合わせて見ると、界磁磁束を弱める側は磁極の右側なので、(ア)は右です。
遅れ力率0では、電機子電流の起磁力が界磁磁束と同じ向きに働く配置になります。図2ではBがこの関係に対応し、N極・S極の磁束はいずれも増加します。したがって、(イ)はB、(ウ)は増加です。
電機子反作用による電圧降下は、同期機の等価回路では電機子回路に直列に入るリアクタンス成分として表します。よって、(エ)はリアクタンスです。
以上より、(ア)右、(イ)B、(ウ)増加、(エ)リアクタンスの組合せとなり、正解は(2)です。