令和4年度上期第二種電気工事士筆記試験(午前)(電気技術者試験センター)問14
電気機器、配線器具並びに電気工事用の材料及び工具
三相誘導電動機に関する問題
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三相誘導電動機が周波数50 Hzの電源で無負荷運転されている。この電動機を周波数60 Hzの電源で無負荷運転した場合の回転の状態は。
- イ回転速度は変化しない。
- ロ回転しない。
- ハ回転速度が減少する。
- ニ回転速度が増加する。
答えと解説
✓ これが正解ニ回転速度が増加する。
解説
電源の周波数が上がると、回転速度は増加します。
三相誘導電動機(交流の回転磁界で回る電動機)の回転速度は、電源の周波数に比例するという知識で判断します。
電動機の中では、電源の周波数に応じて回転磁界(磁石の向きがぐるぐる回る場)ができ、その速さを同期速度といいます。同期速度は、120×周波数÷極数で表します。極数は電動機の作りで決まっているので、周波数が50 Hzから60 Hzへ1.2倍になれば、同期速度も1.2倍になります。誘導電動機は回転磁界より少し遅れて回り、無負荷ではその遅れ(すべり)がごく小さいので、回転速度は同期速度にほぼ比例して増えます。つまり、無負荷でも周波数を上げた分だけ速く回ります。
覚え方は、誘導電動機の速度は周波数に比例、極数に反比例、です。
ほかの選択肢の解説
- イ回転速度は変化しない。:周波数が変わると回転磁界の速さが変わるので、回転速度が変化しないことはありません。同期速度は周波数に比例するため、60 Hzでは50 Hzより速く回ります。
- ロ回転しない。:三相誘導電動機は、50 Hzでも60 Hzでも回転磁界ができて回ります。周波数が上がって回転しなくなることはなく、むしろ回る速さが増します。
- ハ回転速度が減少する。:回転速度が減少するのは、周波数を下げた場合の変化です。この問は50 Hzから60 Hzへ上げているので、速度の変化の向きが逆になっています。
出典:令和4年度上期第二種電気工事士筆記試験(午前) 問14(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(図・写真を問題冊子から切り出して画像で掲載・配線図の前書きを各問に複写・分数を1行に書き直し)。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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