令和7年度上期 機械｜電験三種試験

この回には 22問あります。

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出題の内訳

この回は 1科目にわたって出ています。いちばん多いのは機械（22問）です。

• 機械22問

問題一覧

• 問1直流電動機に関する記述として，誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
• 問2界磁に永久磁石を用いた小形直流電動機があり，電源電圧は定格の12 V，回転を始める前の静止状態における始動電流は4 A，定格回転数における定格電流は1 A である。定格運転時の効率の値[％]として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。ただし，ブラシによる電圧降下及び電機子反作用は無視できるものとし，損失は電機子巻線による銅損しか存在しないものとする。
• 問3三相かご形誘導機に関する記述として，誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
• 問4一般的な三相かご形誘導電動機がある。出力が大きい定格運転条件では，誘導機の等価回路の電流は，｢二次電流≫励磁電流｣であるから，励磁回路を省略しても特性をほぼ表現できる。さらに，｢二次抵抗による電圧降下≫その他の電圧降下｣となるので，一次抵抗と漏れリアクタンスを省略しても，おおよその特性を検討できる。このような電動機でトルク一定負荷の場合に，電流80 A の定格運転から電源電圧と周波数を共に5 ％下げて回転速度を少し下げた。このときの電動機の電流の値[A]として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
• 問52 台の同期発電機を並列運転するためには，両発電機の［(ア)］に加えて，電圧の大きさ及び［(イ)］が一致していなければならない。発電機の並列に際し，これらの条件が一つでも満足されていなければ，並列と同時にじょう乱が発生するので，［(ウ)］を用いてこれらの3 条件が一致した同期状態にあることを確認したうえで並列する必要がある。上記の記述中の空白箇所(ア)～(ウ)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。
• 問6定格出力7 500 kV･A，定格電圧(線間電圧)3 300 V の星形結線三相同期発電機がある。また，定格電流に等しい持続短絡電流を流すのに必要な界磁電流は200 A，無負荷で定格電圧を発生するのに必要な界磁電流は240 A であった。発電機の出力端で三相短絡事故が発生したときに発電機の巻線に流れる持続短絡電流の実効値[A]として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
• 問7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。
• 問8次の文章は，太陽光発電設備におけるパワーコンディショナに関する記述である。近年，住宅に太陽光発電設備が設置され，低圧配電線に連系されることが増えてきた。連系のためには，太陽電池と配電線との間にパワーコンディショナが設置される。パワーコンディショナは［(ア)］と系統連系用保護装置とが一体になった装置である。パワーコンディショナは，連系中の配電線で事故が生じた場合に，太陽光発電設備が［(イ)］状態を継続しないように，これを検出して太陽光発電設備を系統から切り離す機能をもっている。パワーコンディショナには，［(イ)］の検出のために，電圧位相や［(ウ)］の急変などを常時監視する機能が組み込まれている。ただし，配電線側で発生する［(エ)］に対しては，系統からの不要な切り離しをしないよう対策がとられている。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。
• 問9ある変圧器の負荷力率100 ％における全負荷効率は98 ％である。この変圧器の負荷力率80 ％における全負荷効率[％]の値として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
• 問10図のような直流チョッパがある。直流電源電圧E=400 V，平滑リアクトルL=1 mH，負荷抵抗R=10 Ω，スイッチS の動作周波数f=10 kHz，通流率d=0.6 で回路が定常状態になっている。D はダイオードである。このとき負荷抵抗に流れる電流の平均値[A]として最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
• 問11巻上機によって電動機出力4 kW で質量900 kg の物体を一定速度で巻き上げているときの巻上速度の値[m/s]として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。ただし，機械効率は90 ％，ロープの質量及び加速に要する動力については考慮しないものとする。なお，重力加速度は9.8 m/s² とする。
• 問12図に示すような幅6 m，奥行き8 m の長方形の駐車場の四隅に柱を立て，各柱の地上から5 m の頂点に全光束5 000 lm のランプを設置した。駐車場の中心O の水平面照度[lx]の値として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。ただし，各ランプは均等光源とする。
• 問13一般のフィードバック制御系においては，制御系の安定性が要求され，制御系の特性を評価するものとして，［(ア)］特性と過渡特性がある。サーボ制御系では，目標値の変化に対する追従性が重要であり，過渡特性を評価するものとして，［(イ)］応答の遅れ時間，立上り時間，［(ウ)］などが用いられる。上記の記述中の空白箇所(ア)～(ウ)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。
• 問14図の論理回路に，図に示す入力A，B 及びC を加えたとき，出力X として正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
• 問15(a)三相誘導電動機について，次の(a)及び(b)に答えよ。
• 問15(b)三相誘導電動機について，次の(a)及び(b)に答えよ。
• 問16(a)図のように他励直流機を直流チョッパで駆動する。電源電圧はE＝200 V で一定とし，直流機の電機子電圧をV とする。IGBT Q₁ 及びQ₂ をオンオフ動作させるときのスイッチング周波数は500 Hz であるとする。なお，本問では直流機の定常状態だけを扱うものとする。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
• 問16(b)図のように他励直流機を直流チョッパで駆動する。電源電圧はE＝200 V で一定とし，直流機の電機子電圧をV とする。IGBT Q₁ 及びQ₂ をオンオフ動作させるときのスイッチング周波数は500 Hz であるとする。なお，本問では直流機の定常状態だけを扱うものとする。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
• 問17(a)(選択問題)
• 問17(b)(選択問題)
• 問18(a)(選択問題)
• 問18(b)(選択問題)

正解と解説は、答え合わせのあとに出ます。