電験3種過去問【2016年機械 問3】

【誘導機】誘導電動機の誘導起電力《空所問題》

 次の文章は、三相誘導電動機の誘導起電力に関する記述である。
 三相誘導電動機で固定子巻線に電流が流れると【(ア)】が生じ、これが回転子巻線を切るので回転子巻線に起電力が誘導され、この起電力によって回転子巻線に電流が流れることでトルクが生じる。この回転子巻線の電流によって生じる起磁力を【(イ)】ように固定子巻線に電流が流れる。
 回転子が停止しているときは、固定子巻線に流れる電流によって生じる【(ア)】は、固定子巻線を切るのと同じ速さで回転子巻線を切る。このことは原理的に変圧器と同じであり、固定子巻線は変圧器の【(ウ)】巻線に相当し、回転子巻線は【(エ)】巻線に相当する。回転子巻線の各相には変圧器と同様に【(エ)】誘導起電力を生じる。
 回転子がn[min-1]の速度で回転しているときは、【(ア)】の速度をn[min-1]とすると、滑りsは\(s= \frac{n_s-n}{n_s}\)で表される。このときの【(エ)】誘導起電力の大きさは、回転子が停止しているときの【(オ)】倍となる。

 上記の記述中の空白個所(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。

  (ア) (イ) (ウ) (エ) (オ)
(1) 交番磁界 打ち消す 二次 一次 1-s
(2) 回転磁界 打ち消す 一次 二次 \( \frac{1}{s}\)
(3) 回転磁界 増加させる 一次 二次 s
(4) 交番磁界 増加させる 二次 一次 \( \frac{1}{s}\)
(5) 回転磁界 打ち消す 一次 二次 s
解答と解説はこちら

解答

(5)

解説

 三相誘導電動機で固定子巻線に電流が流れると(ア)回転磁界が生じ、これが回転子巻線を切るので回転子巻線に起電力が誘導され、この起電力によって回転子巻線に電流が流れることでトルクが生じる。この回転子巻線の電流によって生じる起磁力を(イ)打ち消すように固定子巻線に電流が流れる。
 回転子が停止しているときは、固定子巻線に流れる電流によって生じる(ア)回転磁界は、固定子巻線を切るのと同じ速さで回転子巻線を切る。このことは原理的に変圧器と同じであり、固定子巻線は変圧器の(ウ)一次巻線に相当し、回転子巻線は(エ)二次巻線に相当する。回転子巻線の各相には変圧器と同様に(エ)二次誘導起電力を生じる。
 回転子がn[min-1]の速度で回転しているときは、(ア)回転磁界の速度をn[min-1]とすると、滑りsは\(s= \frac{n_s-n}{n_s}\)で表される。このときの(エ)二次誘導起電力の大きさは、回転子が停止しているときの(オ)s倍となる。