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電験3種過去問【2022年(下期)機械 問6】

2024年1月16日

【同期機】小形交流モータ《空所問題》

 次の文章は、小形交流モータに関する記述である。
 モータの固定子がつくる回転磁界中に、永久磁石を付けた回転子を入れると、回転子は回転磁界\fbox{(ア)}で回転する。これが永久磁石同期モータの回転原理である。
 永久磁石形同期モータは、回転子の構造により、\fbox{(イ)}磁石形同期モータと\fbox{(ウ)}磁石形同期モータに分類される。\fbox{(イ)}磁石形同期モータは、構造的に小型化・高速化に適しており、さらに\fbox{(エ)}トルクが利用できる特徴がある。
 \fbox{(エ)}トルクは、固定子と回転子の鉄心(電磁鋼板)との間に働く回転力のことである。この回転力のみを利用したモータは、永久磁石形同期モータに比べて、材料コストが\fbox{(オ)}という特徴がある。

 上記の記述中の空白箇所(ア)~(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。

\small{\begin{array}{cccc} &(ア)&(イ)&(ウ)&(エ)&(オ)\\ \hline(1)&より低い速度&表面&埋込&リラクタンス&低い\\ \hline(2)&より低い速度&埋込&表面&コギング&低い\\ \hline(3)&と同じ速度&埋込&表面&リラクタンス&高い\\ \hline(4)&と同じ速度&埋込&表面&リラクタンス&低い\\ \hline(5)&と同じ速度&表面&埋込&コギング&高い\\ \hline\end{array}}

解答と解説はこちら

解答

(4)が正しい

解説

 モータの固定子がつくる回転磁界中に、永久磁石を付けた回転子を入れると、回転子は回転磁界(ア)と同じ速度で回転する。これが永久磁石同期モータの回転原理である。
 永久磁石形同期モータは、回転子の構造により、(イ)埋込磁石形同期モータと(ウ)表面磁石形同期モータに分類される。(イ)埋込磁石形同期モータは、構造的に小型化・高速化に適しており、さらに(エ)リラクタンストルクが利用できる特徴がある。
 (エ)リラクタンストルクは、固定子と回転子の鉄心(電磁鋼板)との間に働く回転力のことである。この回転力のみを利用したモータは、永久磁石形同期モータに比べて、材料コストが(オ)低いという特徴がある。

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