電験三種(第三種電気主任技術者)「機械」のうち、電機子反作用と整流の問題です(大分類:直流機・重要度B)。一問一答5問 → 五肢択一3問の順に解き、解答・解説は各問題の下を開いて確認してください。
一問一答(○×)
重要度:B 難易度:★☆☆
問1:直流機の電機子反作用により、ギャップの磁束分布がゆがみ、電気的中性軸が移動する。
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正解:○
電機子電流がつくる磁束が主磁束の分布をゆがめ、磁束が0になる電気的中性軸が移動します。磁極の片側で磁束が増え、反対側で減りますが、鉄心に磁気飽和があると増える側が抑えられるため、全体として主磁束が減少します。
重要度:B 難易度:★★☆
問2:直流発電機では、電機子反作用によって電気的中性軸が回転方向と逆の方向に移動する。
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正解:×
発電機では電気的中性軸は回転方向に移動し、電動機では回転方向と逆の方向に移動します。
重要度:B 難易度:★☆☆
問3:補償巻線は主磁極の磁極片に設け、電機子電流と逆向きの電流を流して、電機子反作用を打ち消す。
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正解:○
補償巻線は磁極片の溝に入れ、電機子導体と逆向きの電流を流して、電機子反作用の起磁力を打ち消します。
重要度:B 難易度:★☆☆
問4:補極巻線と補償巻線は、界磁巻線と並列に接続する。
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正解:×
補極巻線と補償巻線は電機子と直列に接続します。電機子電流に比例した起磁力をつくり、負荷が変わっても電機子反作用を打ち消せるようにするためです。
重要度:B 難易度:★☆☆
問5:直流機の整流が不良だと、ブラシと整流子の間に火花が生じる原因になる。
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正解:○
整流中のコイルの電流が切り替わりきらないと、ブラシが離れるときに火花が生じ、整流子やブラシを傷めます。
五肢択一
重要度:B 難易度:★★☆
問6:直流機で電機子反作用を打ち消すための(ア)補極と(イ)補償巻線を設ける位置の組み合わせとして、正しいものはどれか。
- (ア) 主磁極の中間(幾何学的中性軸の位置) (イ) 主磁極の磁極片
- (ア) 主磁極の磁極片 (イ) 主磁極の中間(幾何学的中性軸の位置)
- (ア) 主磁極の中間(幾何学的中性軸の位置) (イ) 電機子鉄心
- (ア) 電機子鉄心 (イ) 主磁極の磁極片
- (ア) 整流子の表面 (イ) 主磁極の中間(幾何学的中性軸の位置)
【第6問:正解と解説】
正解:1
正解は1です。
補極は主磁極の中間(中性軸の位置)に設け、整流中のコイル付近の電機子反作用を打ち消して整流をよくします。補償巻線は主磁極の磁極片に設け、磁極下の電機子反作用を打ち消します。
1:正しい。
2:誤り。(ア)と(イ)が逆です。
3:誤り。補償巻線は電機子鉄心ではなく、主磁極の磁極片に設けます。
4:誤り。補極は主磁極の中間に設けます。
5:誤り。補極を整流子に設けることはありません。補償巻線は磁極片に設けます。
重要度:B 難易度:★★☆
問7:直流機の電機子反作用に関する次の記述のうち、正しいものはどれか。
- 直流電動機では、電気的中性軸は回転方向と逆の方向に移動する。
- 電機子反作用は、主磁束を増加させる。
- 直流発電機では、電気的中性軸は回転方向と逆の方向に移動する。
- 電機子反作用は、無負荷のときに最も大きくなる。
- 補極巻線は、電機子と並列に接続する。
【第7問:正解と解説】
正解:1
正解は1です。
1:正しい。
2:誤り。主磁束を増加させることはありません(磁気飽和があると、全体として減少します)。
3:誤り。発電機では回転方向に移動します。
4:誤り。電機子反作用は電機子電流によるものなので、負荷(電機子電流)が大きいほど大きくなります。
5:誤り。電機子と直列に接続します。
重要度:B 難易度:★★☆
問8:直流機の整流に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
- 整流が不良だと、ブラシと整流子の間に火花が生じる。
- 補極は、整流をよくするために設ける。
- ブラシの位置を電気的中性軸に合わせて移動し、整流をよくする方法がある。
- 電機子反作用で電気的中性軸が移動すると、ブラシの位置で火花が生じやすくなる。
- 補償巻線は、電機子電流と同じ向きの電流を流して電機子反作用を強める。
【第8問:正解と解説】
正解:5
正解は5です。
1:正しい。
2:正しい。
3:正しい。
4:正しい。
5:誤り。補償巻線は電機子電流と逆向きの電流を流して、電機子反作用を打ち消します。
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