2019年度 機械 問5

次の文章は、星形結線の円筒形三相同期電動機の入力、出力、トルクに関する記述である。
この三相同期電動機の1相分の誘導起電力 $E \, [\text{V}]$、電圧 $V \, [\text{V}]$、電流 $I \, [\text{A}]$、$V$ と $I$ との位相差を $\theta \, [\text{rad}]$ としたときの1相分の入力 $P_i \, [\text{W}]$ は次式で表される。
$$P_i = VI \cos \theta$$
また、$E$ と $V$ の位相差を $\delta \, [\text{rad}]$ とすると、1相分の出力 $P_o \, [\text{W}]$ は次式で表される。$E$ と $V$ の位相差 $\delta$ は $\boxed{\text{(ア)}}$ といわれる。
$$P_o = EI \cos(\delta - \theta) = \dfrac{VE}{x} \boxed{\text{(イ)}}$$
ここで $x \, [\Omega]$ は同期リアクタンスであり、電機子巻線抵抗は無視できるものとする。
この三相同期電動機の全出力を $P \, [\text{W}]$、同期速度を $n_s \, [\text{min}^{-1}]$ とすると、トルク $T \, [\text{N}\cdot\text{m}]$ と $P$ の関係は次式で表される。
$$P = 3P_o = 2\pi \dfrac{n_s}{60} T$$
これから、$T$ は次式のようになる。
$$T = \dfrac{60}{2\pi n_s} \cdot 3P_o = \dfrac{60}{2\pi n_s} \cdot \dfrac{3VE}{x} \boxed{\text{(イ)}}$$
以上のことから、$0 \le \delta \le \dfrac{\pi}{2}$ の範囲において $\delta$ が $\boxed{\text{(ウ)}}$ なるに従って $T$ は $\boxed{\text{(エ)}}$ なり、理論上 $\dfrac{\pi}{2} \, [\text{rad}]$ のとき $\boxed{\text{(オ)}}$ となる。

上記の記述中の空白箇所(ア)、(イ)、(ウ)、(エ)及び(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。