埋込磁石同期モータは内部磁石のマグネットトルクに加え,突極性によるリラクタンストルクも使える。
令和8年度 一次試験 第一種電気主任技術者 機械 問3(5)
次の文章は,同期モータに関する記述である。文中の空欄に当てはまる最も適切なものを解答群から選べ。
同期モータを理解するには,マグネットトルクとリラクタンストルクを知る必要がある。マグネットトルクは,固定子電流の回転磁界と磁石の磁束の相互作用によって生じる[(1)]に基づく。特に[(2)]を用いた永久磁石同期モータは,大きな磁束を得られ,電流当たりのトルクが大きい。
リラクタンストルクは回転子構造に起因する。突極性をもつ回転子では,固定子に対する回転子位置によって,固定子から見た[(3)]が変化する。磁束の通りやすい方向へ回転子を回す力がリラクタンストルクとなる。これのみを使う代表例は[(4)]であり,[(2)]を使わず,回転子に巻線をもたない。
二つのトルク発生原理を組み合わせる例として,回転子内部に永久磁石を埋め込み突極性をもたせた[(5)]がある。低速域では磁石によるトルク,高速域ではリラクタンストルクを活用し,トルク密度と効率を高める。
空欄(5)に当てはまる最も適切なものを選べ。
選択肢
解説
結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成
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解説
結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成
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よって空欄(5)の正答は(リ)「埋込磁石同期モータ」である。
各選択肢の解説
- (イ)
コンダクタンス
誤り。『コンダクタンス』は電気の流れやすさを示す量を指す。空欄(5)は磁石を回転子内部に埋めた機種を問うため,ここは『埋込磁石同期モータ』が入る。
- (ロ)
巻線界磁同期モータ
誤り。『巻線界磁同期モータ』は回転子に界磁巻線をもつ同期機を指す。空欄(5)は磁石を回転子内部に埋めた機種を問うため,ここは『埋込磁石同期モータ』が入る。
- (ハ)
表面磁石同期モータ
誤り。『表面磁石同期モータ』は回転子表面に磁石を配置した同期機を指す。空欄(5)は磁石を回転子内部に埋めた機種を問うため,ここは『埋込磁石同期モータ』が入る。
- (ニ)
高透磁率鉄心
誤り。『高透磁率鉄心』は磁束を通しやすい鉄心を指す。空欄(5)は磁石を回転子内部に埋めた機種を問うため,ここは『埋込磁石同期モータ』が入る。
- (ホ)
電磁力
誤り。『電磁力』は磁界と電流などの相互作用による力を指す。空欄(5)は磁石を回転子内部に埋めた機種を問うため,ここは『埋込磁石同期モータ』が入る。
- (ヘ)
電磁鋼板
誤り。『電磁鋼板』は機器の鉄心に使う薄い鋼板を指す。空欄(5)は磁石を回転子内部に埋めた機種を問うため,ここは『埋込磁石同期モータ』が入る。
- (ト)
かご形誘導モータ
誤り。『かご形誘導モータ』はかご形回転子の誘導機を指す。空欄(5)は磁石を回転子内部に埋めた機種を問うため,ここは『埋込磁石同期モータ』が入る。
- (チ)
同期リラクタンスモータ
誤り。『同期リラクタンスモータ』は磁気抵抗の差で同期トルクを作る機種を指す。空欄(5)は磁石を回転子内部に埋めた機種を問うため,ここは『埋込磁石同期モータ』が入る。
- (リ)
埋込磁石同期モータ
正しい。埋込磁石同期モータは内部磁石のマグネットトルクに加え,突極性によるリラクタンストルクも使える。
- (ヌ)
インダクタンス
誤り。『インダクタンス』は磁束と電流の関係を示す量を指す。空欄(5)は磁石を回転子内部に埋めた機種を問うため,ここは『埋込磁石同期モータ』が入る。
- (ル)
ブラシレスDCモータ
誤り。『ブラシレスDCモータ』は電子整流で動く直流モータを指す。空欄(5)は磁石を回転子内部に埋めた機種を問うため,ここは『埋込磁石同期モータ』が入る。
- (ヲ)
固定子電流
誤り。『固定子電流』は固定子側の巻線を流れる電流を指す。空欄(5)は磁石を回転子内部に埋めた機種を問うため,ここは『埋込磁石同期モータ』が入る。
- (ワ)
クーロン力
誤り。『クーロン力』は静電荷間に働く力を指す。空欄(5)は磁石を回転子内部に埋めた機種を問うため,ここは『埋込磁石同期モータ』が入る。
- (カ)
希土類磁石
誤り。『希土類磁石』は強い磁束を得られる永久磁石を指す。空欄(5)は磁石を回転子内部に埋めた機種を問うため,ここは『埋込磁石同期モータ』が入る。
- (ヨ)
誘導起電力
誤り。『誘導起電力』は磁束変化により生じる電圧を指す。空欄(5)は磁石を回転子内部に埋めた機種を問うため,ここは『埋込磁石同期モータ』が入る。
分野「機械」の学習ポイント
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- 何が問われるか
- 本問の分野で問われる代表的な知識・用語の整理。
- 学習の進め方
- 正解/誤答の選択肢ごとに「なぜ正しい / なぜ違うのか」を1行ずつ言語化すると定着する。
- 関連キーワード
- 機械同期モータのトルク
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