入力電力 P1 = √3 Vn Il cosθ = √3 × 400 × 25.8 × 0.8 ≒ 14 300 W(14 299.8 W)。
令和6年度 下期 第三種電気主任技術者 機械 問4
電源に接続された三相誘導電動機が駆動されている。電源の線間電圧 Vn は 400 V,電源から供給される線電流 Il は 25.8 A,力率は 0.8 である。この場合の滑り s が 4 % であり,鉄損 Pi 及び一次銅損 Pc1 の値は,共に,二次銅損 Pc2 の値の 1/2 である。この場合の二次銅損 Pc2 の値[W]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,その他の損失は無視できるものとする。
選択肢
解説
結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成
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二次銅損を Pc2 = x とおくと Pi = Pc1 = x/2 なので、Pi + Pc1 = x。同期ワット(二次入力)P2 は入力から鉄損と一次銅損を引いたものなので P2 = P1 − (Pi + Pc1) = 14 299.8 − x。二次銅損は Pc2 = s P2 で表されるから x = 0.04 × (14 299.8 − x)。整理すると 1.04 x = 571.99 より x ≒ 550 W。よって正答は (3)。
各選択肢の解説
- (1)
318
318 Wは√3を落として単相式で入力電力を8 256 Wとし,0.04×8 256/1.04≒317.5 Wとした値に近い。三相入力電力では√3が必要なので誤り。
- (2)
344
344 Wは√3を落とした入力電力8 256 Wに,さらに0.04/(1−0.04)を掛けて約344 Wとした値。入力電力と機械出力を取り違えるため誤り。
- (3)
550
正しい。x = 0.04 × (14 299.8 − x) を解くと 1.04 x = 571.99、x ≒ 550 W で、選択肢と一致する。
- (4)
571
571 W は、二次入力 P2 を P1 のまま(鉄損・一次銅損を引かない)として 0.04 × 14 299.8 ≒ 572 W を求めた場合の値に近い。鉄損と一次銅損(合計 x)を差し引いていないため誤り。
- (5)
596
596 Wは入力電力14 299.8 Wを機械出力と誤って扱い,0.04/(1−0.04)×14 299.8≒595.8 Wとした値に近い。実際は鉄損・一次銅損を差し引く必要がある。
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