同期速度は Ns = 120f/P で求める。
令和6年度 上期 第三種電気主任技術者 機械 問4
V/f一定制御インバータで駆動されている6極の誘導電動機がある。この電動機は、端子電圧をV[V]、周波数をf[Hz]として、V/f比=4一定制御インバータによって66Hzで駆動されている。このときの滑りは5%であった。この誘導電動機の回転速度[min⁻¹]の値として、正しいのは次のうちどれか。
選択肢
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極数 P=6、駆動周波数 f=66 Hz なので、
Ns = 120×66/6 = 7920/6 = 1320 [min⁻¹]
滑り s=0.05(5%)のとき、回転速度 N は
N = Ns×(1−s) = 1320×(1−0.05) = 1320×0.95 = 1254 [min⁻¹]
よって正答は(3) 1254。V/f比=4一定という条件は、インバータが周波数に比例して電圧を制御し電動機のトルク特性(磁束)を一定に保つための情報であり、回転速度自体の計算には同期速度の式と滑りの式のみを用いる。
各選択肢の解説
- (1)
1 140
1140 min⁻¹は66Hzではなく60Hzで同期速度120×60/6=1200 min⁻¹を求め、滑り5%を掛けた1200×0.95に当たる。指定された周波数は66Hzなので誤り。
- (2)
1 200
1200 min⁻¹は60Hz・6極での同期速度120×60/6であり、指定された66Hzを使っていないうえ滑り5%も反映していない。
- (3)
1 254
正しい。同期速度 Ns=120f/P=120×66/6=1320[min⁻¹]、回転速度 N=Ns(1−s)=1320×0.95=1254[min⁻¹]となり、公式解答および計算結果と一致する。
- (4)
1 320
1320は同期速度Ns自体の値であり、滑り5%を考慮していない(滑りをゼロとした場合の値)。実際の回転速度は滑り分だけ同期速度より低くなるため誤り。
- (5)
1 710
1710 min⁻¹は4極・60Hzと誤読すると120×60/4×0.95=1710で得られる。しかし問題は6極・66Hzなので誤り。
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。
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