電験三種（第三種電気主任技術者）「機械」のうち、同期電動機の問題です（大分類：同期機・重要度A）。一問一答8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：A 難易度：★☆☆
問1：同期電動機は、負荷が変わっても同期速度で回転する。
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正解：○
同期電動機は回転磁界と同じ速度（同期速度）で回り、負荷が変わると負荷角が変わりますが、速度は変わりません。
重要度：A 難易度：★☆☆
問2：同期電動機のV曲線は、界磁電流を一定にして出力を変えたときの電機子電流の変化を表す曲線である。
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正解：×
V曲線は、出力（負荷）を一定にして界磁電流を変えたときの電機子電流の変化を表す曲線です。
重要度：A 難易度：★☆☆
問3：同期電動機の界磁電流を増やして過励磁にすると、電機子電流は端子電圧より遅れる。
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正解：×
過励磁では電機子電流は進み電流になり、電動機は進相コンデンサのように働きます。不足励磁では遅れ電流になります。
重要度：A 難易度：★☆☆
問4：同期電動機のV曲線で電機子電流が最小となる点では、力率が1である。
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正解：○
出力一定では有効分の電流は一定なので、無効分が0（力率1）のとき電機子電流が最小になります。
重要度：A 難易度：★☆☆
問5：同期調相機は、無負荷で運転する同期電動機で、界磁電流を調整して無効電力を調整する。
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正解：○
過励磁で進み無効電力、不足励磁で遅れ無効電力を供給し、系統の電圧や力率を調整します。
重要度：A 難易度：★☆☆
問6：同期電動機は始動トルクが大きく、そのままで自己始動できる。
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正解：×
同期電動機は静止状態では平均トルクが0で、単独では始動できません。制動巻線による自己始動法や始動電動機法などで始動します。
重要度：A 難易度：★★☆
問7：同期電動機を自己始動法で始動するときは、界磁巻線を開放しておく。
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正解：×
始動中は回転磁界で界磁巻線に高電圧が誘起されるので、界磁巻線を抵抗を通して短絡しておきます。
重要度：A 難易度：★★☆
問8：端子電圧と出力を一定にして運転している同期電動機で、界磁電流を力率1となる値より減らして不足励磁にすると、誘導起電力は小さくなり、電機子電流は遅れ電流になる。
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正解：○
誘導起電力は界磁電流にほぼ比例するので、界磁電流を減らすと小さくなります。不足励磁では電機子電流は端子電圧より遅れ、電動機は遅れ無効電力を受け取ります（V曲線の左側）。
五肢択一
重要度：A 難易度：★☆☆
問9：極数4、周波数50Hzの三相同期電動機が30kWの出力で運転している。トルク〔N·m〕の値として、最も近いものはどれか。
- 95
- 191
- 382
- 1,200
- 1,910
【第9問：正解と解説】
正解：2
正解は2です。
同期速度 Ns＝120×50／4＝1,500min⁻¹、ωs＝2π×1,500／60≒157.1rad/s
T＝P／ωs＝30,000／157.1≒191N·m
1：誤り。極数8として計算した値です。
2：正しい。
3：誤り。極数2として計算した値です。
4：誤り。2πを掛け忘れた値です。
5：誤り。桁を誤った値です。
重要度：A 難易度：★★☆
問10：図は、出力一定で運転している同期電動機のV曲線である。曲線上の点A（電機子電流の最小点より界磁電流が小さい側）、点B（最小点）、点C（最小点より界磁電流が大きい側）での電機子電流の力率の組み合わせとして、正しいものはどれか。
（V曲線の構成）横軸が界磁電流、縦軸が電機子電流で、V字形の曲線である。点Bは電機子電流が最小の点で、点Aはその左側（界磁電流が小さい側）、点Cは右側（界磁電流が大きい側）にある。
- A：進み B：力率1 C：遅れ
- A：遅れ B：進み C：力率1
- A：力率1 B：遅れ C：進み
- A：進み B：遅れ C：力率1
- A：遅れ B：力率1 C：進み
【第10問：正解と解説】
正解：5
正解は5です。
界磁電流が小さい不足励磁（A）では遅れ電流、最小点（B）では力率1、過励磁（C）では進み電流になります。
1：誤り。不足励磁と過励磁の力率が逆です。
2：誤り。最小点Bでは力率1です。
3：誤り。最小点で力率1になります。
4：誤り。不足励磁は遅れ、最小点は力率1です。
5：正しい。
重要度：A 難易度：★★☆
問11：定格電圧（線間）6,600Vの三相同期電動機を、入力1,000kWで、界磁電流を調整してV曲線の最小点（電機子電流が最小の点）で運転している。電機子電流〔A〕の値として、最も近いものはどれか。
- 8.7
- 29.2
- 50.5
- 70.0
- 87.5
【第11問：正解と解説】
正解：5
正解は5です。
V曲線の最小点では力率1なので I＝P／(√3V)＝1,000×10³／(√3×6,600)≒87.5A
1：誤り。桁を誤った値です。
2：誤り。3で割った値です。
3：誤り。さらに√3で割った値です。
4：誤り。力率0.8を掛けた値です。
5：正しい。
重要度：A 難易度：★★☆
問12：同期電動機の始動に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
- 同期電動機は、単独では始動トルクがほとんど生じない。
- 自己始動法では、制動巻線を利用して誘導電動機として始動する。
- 自己始動法では、始動時に界磁巻線を抵抗を通して短絡しておく。
- 始動電動機法では、別の電動機で同期速度付近まで加速してから電源に接続する。
- 始動時に界磁巻線に直流を流しておけば、全電圧を加えるだけで同期速度まで加速できる。
【第12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。界磁巻線に誘起される高電圧を防ぐためです。
4：正しい。
5：誤り。静止状態で界磁を励磁しても、回転磁界に追従できず平均トルクは0で、加速できません。同期速度付近まで加速してから界磁を励磁して同期に引き入れます。
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