電験三種（第三種電気主任技術者） 電力 一問一答・五肢択一（全8問）｜風力発電と誘導発電機

正解：×

風車の出力P＝½ρAv³Cpは風速の3乗に比例します。単位時間に通過する空気の質量（ρAv）と運動エネルギー（½v²）の積になるためです。

正解：×

ベッツ限界は16／27（約0.593）です。ベッツの理論により、風から取り出せるエネルギーの割合の上限は16／27≒0.593です。実際の風車のパワー係数はこれより小さくなります。

正解：×

ダリウス形風車は、回転軸が地面に垂直な垂直軸形の風車です。プロペラ形などが水平軸形です。

正解：○

ピッチ制御は羽根の取付角度を変えて風から受ける力を調整し、ヨー制御はナセル（風車の本体）の向きを風向に追従させます。

正解：○

誘導発電機は同期発電機のような励磁装置（界磁巻線と直流電源）をもたないため構造が簡単ですが、回転磁界をつくる励磁電流を外部から受ける必要があります。系統に連系して運転する場合は、この励磁電流（遅れ無効電力）を系統から受けます（コンデンサなどで励磁する自己励磁の方式は別です）。

正解：×

誘導機は、同期速度より速く回転させる（すべりが負になる）と発電機として働きます。同期速度より遅いときは電動機として働きます。

正解：2

正解は2です。

受風面積：A＝π×40²≒5,026.5m²

P＝½ρAv³Cp＝0.5×1.2×5,026.5×10³×0.4≒1,206,372W≒1,206kW

1：誤り。風速を2乗しています。出力は風速の3乗に比例します。

2：正しい。

3：誤り。½を掛けていません。

4：誤り。パワー係数を掛けていません。

5：誤り。受風面積を直径80mで計算しています（π×80²）。半径40mを使います。

正解：2

正解は2です。

出力は風速の3乗に比例：(9／6)³＝1.5³＝3.375 → 3.38倍

1：誤り。風速の4乗に比例するとしています。

2：正しい。

3：誤り。風速の2乗に比例するとしています。

4：誤り。風速の1.5乗に比例するとしています。

5：誤り。風速に比例するとしています。