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過去問AI
第三種電気主任技術者令和6年度 下期機械問 3

令和6年度 下期 第三種電気主任技術者 機械 問3

機械#機械
難度標準

巻線形誘導電動機のトルク-回転速度曲線は，電源電圧及び (ア) が一定のとき，発生するトルクと回転速度との関係を表したものである。

この曲線は，ある滑りの値でトルクが最大となる特性を示す。このトルクを最大トルク又は (イ) トルクと呼んでいる。この最大トルクは (ウ) 回路の抵抗には無関係である。

巻線形誘導電動機のトルクは (ウ) 回路の抵抗と滑りの比に関係するので，(ウ) 回路の抵抗が k 倍になると，前と同じトルクが前の滑りの k 倍の点で起こる。このような現象は (エ) と呼ばれ，巻線形誘導電動機の始動特性の改善及び速度制御に広く用いられている。

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。

選択肢

解説

結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成

展開
結論Layer 1

励磁回路を無視した簡易等価回路では、誘導電動機の二次入力（同期ワット）で表したトルクの近似式は T = (p/ω)·3V²·(r₂/s) / [(r₁ + r₂/s)² + (x₁ + x₂)²]（p は極対数，ω は電源角周波数，V は一次相電圧，r₂ と x₂ は一次換算の二次抵抗・二次リアクタンス）となる。

詳細Layer 2
展開

トルクは V と電源周波数（および機械定数）が一定であれば，滑り s の関数として決まる。したがって曲線は電源電圧と電源周波数が一定のときのもの。負荷は回転速度によりトルクの釣り合い点を決めるだけで，曲線そのものの条件ではない。よって(ア)は電源周波数。

最大トルクは停動トルク（ブレークダウントルク）とも呼ばれ，(イ)は停動。

最大トルクは r₂/s = √(r₁² + (x₁+x₂)²) のとき生じ，その値は T_max = (p/ω)·3V² / {2[r₁ + √(r₁² + (x₁+x₂)²)]} で，r₂ を含まない。よって最大トルクは二次回路の抵抗に無関係で，(ウ)は二次。トルクは r₂/s の関数なので，r₂ を k 倍にすると同じトルクが s を k 倍にした点で生じる。これが比例推移で，(エ)は比例推移。

以上より(ア)電源周波数，(イ)停動，(ウ)二次，(エ)比例推移で，正答は(1)。

各選択肢の解説

(1)

(ア) 電源周波数，(イ) 停動，(ウ) 二次，(エ) 比例推移

正しい。(ア)電源周波数，(イ)停動，(ウ)二次，(エ)比例推移がすべて上記の導出と一致する。

(2)

(ア) 電源周波数，(イ) 停動，(ウ) 一次，(エ) 二次励磁

誤り。(ウ)が一次となっているが，最大トルクの式に含まれない抵抗は二次抵抗 r₂ であり，一次抵抗 r₁ は最大トルクの式に含まれる。また(エ)の二次励磁は，滑りを k 倍にして同じトルクを得る現象の名称ではなく，その現象は比例推移。

(3)

(ア) 負荷，(イ) 臨界，(ウ) 一次，(エ) 比例推移

誤り。(ア)は負荷ではなく電源周波数が一定で描く曲線であり，(ウ)も一次ではなく二次である。(イ)は最大値を超える負荷で電動機が停動するため「停動トルク」と呼ぶ。臨界は本問の空欄に入る語ではない。

(4)

(ア) 電源周波数，(イ) 臨界，(ウ) 二次，(エ) 二次励磁

誤り。(イ)は最大値を超える負荷で電動機が停動することから「停動トルク」が入る。(エ)の二次励磁も，二次抵抗をk倍にすると同じトルクが滑りk倍で生じる「比例推移」の名称ではない。

(5)

(ア) 負荷，(イ) 臨界，(ウ) 二次，(エ) 比例推移

誤り。(ア)の負荷は曲線の一定条件ではなく，電源周波数が正しい。(イ)も，最大値を超える負荷で電動機が停動することから「停動トルク」が入る。(ウ)二次と(エ)比例推移は正しい。

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解説は公式の問題文・公式解答を基に作成しています。 事実誤認・選択肢の取り違え・最新法令の反映漏れ等を含む可能性があるため、 重要な判断は必ずリンク先の公式資料でご確認ください。

最終更新:

問題PDF公式解答 PDF

出典：令和6年度下期第三種電気主任技術者試験 機械科目 問3。問題文・選択肢を読みやすく整形。

検証プロセス・誤り報告フローは 運営透明性レポートで公開しています。

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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。
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