令和7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
機械
集中巻に関する問題
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次の文章は，スイッチトリラクタンスモータ(SRM)に関する記述である。一般に，SRM の構造は，固定子の巻線が［(ア)］，回転子の形状が［(イ)］となっている。固定子の巻線に流す電流をスイッチで切り替えると，［(イ)］の回転子が，固定子の磁極に引き付けられて回転する。このモータは，回転子の構造が簡単で強固であるため，［(ウ)］に適している。また，ネオジムなどの［(エ)］を使用せず，鉄心と巻線のみで磁気回路を構成できる特長を有する。上記の記述中の空白箇所(ア)～(エ)に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
| (ア) | (イ) | (ウ) | (エ) | |
|---|---|---|---|---|
| (1) | 集中巻 | 円筒形 | 低速回転 | 軟磁性体 |
| (2) | 分布巻 | 突極形 | 低速回転 | 希土類磁石 |
| (3) | 集中巻 | 突極形 | 高速回転 | 希土類磁石 |
| (4) | 分布巻 | 円筒形 | 高速回転 | 希土類磁石 |
| (5) | 集中巻 | 突極形 | 低速回転 | 軟磁性体 |
- 1(ア) 集中巻 (イ) 円筒形 (ウ) 低速回転 (エ) 軟磁性体
- 2(ア) 分布巻 (イ) 突極形 (ウ) 低速回転 (エ) 希土類磁石
- 3(ア) 集中巻 (イ) 突極形 (ウ) 高速回転 (エ) 希土類磁石
- 4(ア) 分布巻 (イ) 円筒形 (ウ) 高速回転 (エ) 希土類磁石
- 5(ア) 集中巻 (イ) 突極形 (ウ) 低速回転 (エ) 軟磁性体
答えと解説
✓ これが正解3(ア) 集中巻 (イ) 突極形 (ウ) 高速回転 (エ) 希土類磁石
解説
集中巻・突極形・高速回転・希土類磁石の組合せです。
スイッチトリラクタンスモータ（SRM）は、磁気抵抗（リラクタンス）が小さくなる向きに鉄心が引き付けられる力でトルクを出す電動機です。固定子と回転子はどちらも突き出た極（突極）をもち、固定子の各極には巻線を一つの極にまとめて巻く集中巻を施します。よって(ア)は集中巻です。複数の溝に分けて巻く分布巻は、誘導機や同期機の固定子に多い巻き方です。
回転子は電磁鋼板を重ねた鉄心だけでできた突極形で、巻線も磁石もありません。固定子の巻線の電流をスイッチで順に切り替えると、突極の回転子が励磁された固定子の磁極に引き付けられて回ります。(イ)は突極形です。回転子が簡単で強固な構造なので遠心力に強く、高速回転に適しており、(ウ)は高速回転です。また、磁気回路は鉄心と巻線だけで作れて、ネオジムなどの希土類磁石を使わずに済むので、(エ)は希土類磁石です。鉄心そのものは軟磁性体（磁化しやすく保磁力の小さい材料）なので、軟磁性体を使わないという言い方は成り立ちません。
以上から、集中巻・突極形・高速回転・希土類磁石の組合せです。回転子は鉄だけ、だから高速に強く磁石も使わない、と覚えると判断できます。
ほかの選択肢の解説
- 1…円筒形 (ウ) 低速回転 (エ) 軟磁性体：(イ)を円筒形、(ウ)を低速回転、(エ)を軟磁性体としている点が誤りです。SRM はリラクタンスの変化でトルクを出すので回転子は突極形で、その鉄心自体が軟磁性体のため、軟磁性体を使わないとはいえません。
- 2…突極形 (ウ) 低速回転 (エ) 希土類磁石：(ア)を分布巻、(ウ)を低速回転としている点が誤りです。SRM の固定子は突極ごとに巻線をまとめて巻く集中巻で、回転子は鉄心だけの強固な構造なので、遠心力の大きい高い回転速度での運転に向いています。
- 4…円筒形 (ウ) 高速回転 (エ) 希土類磁石：(ア)を分布巻、(イ)を円筒形としている点が誤りです。突き出た極の位置によって磁気抵抗が変わることがトルクの源なので、回転子は突極形でなければならず、固定子もその極に巻線を集中して巻きます。
- 5…突極形 (ウ) 低速回転 (エ) 軟磁性体：(ウ)を低速回転、(エ)を軟磁性体としている点が誤りです。磁石や導体を持たない頑丈な回転子は高速回転に向き、使わずに済むのはネオジムなどの希土類磁石です。鉄心は軟磁性体そのものです。
出典：令和7年度上期第三種電気主任技術者試験 機械 問7（電気技術者試験センター）。1問ずつ解ける形に加工しています（B問題の共通の文と図を小問ごとに複写・図と式を問題冊子から切り出して画像で掲載・1行で書ける式を字に書き直し）。解説は当サイト独自のもので、電気技術者試験センターとは関係ありません。
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