電験三種(第三種電気主任技術者) 機械 一問一答・五肢択一(全8問)|誘導電動機の速度制御

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電験三種(第三種電気主任技術者)「機械」のうち、誘導電動機の速度制御の問題です(大分類:誘導機・重要度B)。一問一答4問 → 五肢択一4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:インバータによるV/f一定制御では、周波数と電圧をほぼ比例させて変えることで、磁束をほぼ一定に保つ。

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正解:○

E≒4.44fNΦなので、電圧と周波数の比を一定にすれば磁束がほぼ一定になり、磁気飽和やトルク不足を防げます。


重要度:B 難易度:★☆☆

問2:極数切換による速度制御では、回転速度を連続的に変えられる。

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正解:×

極数は整数で切り換えるので、速度は段階的に変わります。


重要度:B 難易度:★☆☆

問3:二次抵抗制御はかご形誘導電動機で用いられ、効率のよい速度制御法である。

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正解:×

二次抵抗制御は巻線形誘導電動機で用いられます。二次銅損が増えるので効率は下がります。


重要度:B 難易度:★★☆

問4:ベクトル制御は、誘導電動機の一次電流をトルクに関係する成分と磁束に関係する成分に分けて制御する方法である。

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正解:○

一次電流をトルク分電流と磁束分(励磁)電流に分けて独立に制御し、直流電動機のような応答のよい制御を行います。

五肢択一

重要度:B 難易度:★☆☆

問5:極数8、周波数50Hzの三相誘導電動機が滑り0.04で運転している。回転速度〔min⁻¹〕として、正しいものはどれか。

  1. 720
  2. 750
  3. 780
  4. 960
  5. 1,440
【第5問:正解と解説】

正解:1

正解は1です。

Ns=120×50/8=750min⁻¹、N=Ns(1−s)=750×0.96=720min⁻¹

1:正しい。

2:誤り。同期速度です。

3:誤り。滑りを足した値です。

4:誤り。極数6とした値です。

5:誤り。極数4とした値です。


重要度:B 難易度:★★☆

問6:極数4の三相誘導電動機が、周波数50Hz、滑り0.04で一定トルクの負荷を運転している。インバータで周波数を30Hzに下げたとき(V/f一定)の回転速度〔min⁻¹〕として、最も近いものはどれか。ただし、トルクが一定なので、滑り周波数(sf)は一定に保たれるものとする。

  1. 780
  2. 810
  3. 840
  4. 864
  5. 900
【第6問:正解と解説】

正解:3

正解は3です。

50Hzのとき:sf=0.04×50=2Hz、滑り速度=120×2/4=60min⁻¹

30Hzのとき:同期速度900min⁻¹、滑り速度は同じ60min⁻¹なので N=900−60=840min⁻¹(滑りは2/30≒0.067)

1:誤り。滑り速度を2倍(120min⁻¹)とした値です。

2:誤り。滑り速度を1.5倍(90min⁻¹)とした値です。

3:正しい。

4:誤り。滑りを一定とした値です。

5:誤り。30Hzの同期速度です。


重要度:B 難易度:★☆☆

問7:極数4の三相誘導電動機を、インバータで周波数40Hzにして運転したところ、滑りは0.05であった。回転速度〔min⁻¹〕として、正しいものはどれか。

  1. 1,500
  2. 1,425
  3. 1,260
  4. 1,200
  5. 1,140
【第7問:正解と解説】

正解:5

正解は5です。

Ns=120×40/4=1,200min⁻¹、N=1,200×(1−0.05)=1,140min⁻¹

1:誤り。50Hzの同期速度です。

2:誤り。50Hzとして計算した値です。

3:誤り。滑りを足した値です。

4:誤り。40Hzの同期速度です。

5:正しい。


重要度:B 難易度:★★☆

問8:三相誘導電動機の速度制御に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。

  1. 極数切換で極数を少なくすると、回転速度は下がる。
  2. 一次電圧制御は、電圧を変えて滑りを変える方法で、速度の制御範囲は狭い。
  3. 二次抵抗制御では、二次銅損が増えるので効率が下がる。
  4. V/f一定制御では、周波数と電圧をほぼ比例させて変える。
  5. 電源の周波数を上げると、同期速度が上がり、回転速度も上がる。
【第8問:正解と解説】

正解:1

正解は1です。

1:誤り。Ns=120f/pなので、極数を少なくすると同期速度が上がり、回転速度は上がります。

2:正しい。

3:正しい。

4:正しい。

5:正しい。

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