令和6年度上期第三種電気主任技術者試験 機械（電気技術者試験センター）問7

✓ これが正解5(ア) 直流機　(イ) 誘導機　(ウ) 変圧器　(エ) 同期機

解説

直流機・誘導機・変圧器・同期機の組合せです。

文 a・b・c は、それぞれ2つの機器の共通点を述べています。(ア)は a と c に、(イ)は a と b に出てくるので、両方の条件を満たす機器を探します。

a は、磁束と電源電圧が一定のとき、回転速度の変化でトルクが変わる機器です。直流電動機は速度が変わると逆起電力が変わって電機子電流とトルクが変わり、誘導機は速度が変わると滑りが変わってトルクが変わります。同期機は同期速度でしか一定のトルクを出さず、変圧器は回転しないので当てはまりません。よって a は直流機と誘導機です。

b は、一次巻線に負荷電流と励磁電流を重ねて流し、等価回路がよく似ている機器です。変圧器と誘導機はどちらも一次側から励磁電流を取り、二次側の電流に見合う負荷電流が一次側に流れるので、同じ形の等価回路で表せます。よって b は誘導機と変圧器です。a と b の両方に出る(イ)は誘導機、a の残りの(ア)は直流機、b の残りの(ウ)は変圧器と決まります。

c は、電機子巻線に負荷電流が流れ、界磁磁束と電機子反作用磁束の合成に比例する起電力が生じる機器です。電機子と界磁を持つのは直流機と同期機なので、(ア)が直流機であることとも合い、(エ)は同期機です。

2つの文に出てくる空白から先に決めると、組合せの問は速く解けます。

ほかの選択肢の解説

• 1(ア) 誘導機 (イ) 直流機 (ウ) 変圧器 (エ) 同期機：(ア)と(イ)が入れ替わっています。(イ)の機器は等価回路が変圧器とよく似ている必要があり、直流機は当てはまりません。また(ア)は電機子反作用を受ける機器でもあるので、誘導機ではなく直流機です。
• 2…変圧器 (エ) 誘導機：(ア)の同期機、(イ)の直流機、(エ)の誘導機が誤りです。同期機は同期速度でしか回らず、速度の変化でトルクが変わる機器には当たりません。等価回路が変圧器と似ているのは誘導機のほうです。
• 3…同期機 (エ) 変圧器：(ア)(イ)は正しいものの、(ウ)と(エ)が入れ替わっています。等価回路が誘導機とよく似ているのは変圧器で、電機子巻線に負荷電流が流れて電機子反作用を受けるのは同期機です。
• 4…誘導機 (エ) 変圧器：4つの空白がすべて誤りです。同期機は回転速度の変化でトルクが変わる機器ではなく、変圧器は回転せず電機子巻線も持ちません。速度でトルクが変わるのは直流機と誘導機で、等価回路の組は誘導機と変圧器です。