電験３種過去問【2016年機械 問1】

解答

（４）

解説

題意より、下図のような分巻電動機を考える。

　図において、電機子巻線抵抗R_aは0.2Ωで、端子電圧Vを100Vとして運転したとき、回転速度は1500min^-1、電機子電流I_aは50Aであった。このときの、電動機定数K及び界磁磁束Φ[Wb]は、直流電動機の速度を表す、次の関係式からわかる。

$$n= \frac{V-R_{a}I_{a}}{KΦ}$$

すなわち、

$$1500= \frac{100-0.2 \times50}{KΦ}$$

$$KΦ= 0.06$$

この状態から、端子電圧を115Vに変化させたときの速度は次式となる。ここで、題意より界磁電流を端子電圧が100Vのときと同じ値に調整してあるためKΦは0.06、また回転速度によらず一定トルクの負荷であるので電機子電流I_aは50Aである。

$$n= \frac{V-R_{a}I_{a}}{KΦ}$$

$$n= \frac{115-0.2 \times50}{0.06}$$

$$n= 1750　[min^{-1}]$$

したがって、この電動機の最終的な回転速度の値は1750[min^-1]となる。