令和7年度 下期 第三種電気主任技術者 機械 問1

各選択肢の解説

(1)

図(1)：T は負荷電流の小さい側で大きく，負荷電流の増加とともに双曲線状に減少する曲線。n は I₀ の点で 0 から直線的に増加し，大電流域で頭打ちになる曲線。

誤り。分巻電動機では Φ がほぼ一定なので，T = K₂Φ·I_a は負荷電流とともに増加する。負荷電流の増加とともに T が減少するこの図は，トルク特性と合わない。また回転速度は無負荷時に最も高く，負荷とともにわずかに低下する。I₀ で n = 0 から増加する形も誤りである。

(2)

図(2)：n は負荷電流の小さい側で大きく，負荷電流の増加とともに双曲線状に減少する曲線。T は I₀ の点で 0 から直線的に増加し，大電流域で頭打ちになる曲線。

誤り。n が負荷電流の増加とともに双曲線状に大きく低下する特性は，磁束が負荷電流とともに増える直巻電動機の速度特性である。分巻電動機では Φ がほぼ一定なので，速度はほぼ一定でわずかに低下するだけである。

(3)

図(3)：n は負荷電流の小さい側で大きく，負荷電流の増加とともに双曲線状に減少する曲線。T は I₀ の点で 0 から下に凸の放物線状に増加し，右上へ急上昇する曲線。

誤り。これは直巻電動機の特性である。直巻電動機では磁気飽和しない範囲で Φ ∝ I_a となる。そのため T ∝ I_a² となり，T は放物線状に増加する。また n はおおむね I_a に反比例し，双曲線状に低下する。界磁電流一定の分巻電動機には当てはまらない。

(4)

図(4)：T は負荷電流によらずほぼ一定で，右へ行くにつれわずかに下がる曲線。n は I₀ の点で 0 から直線的に増加し，大電流域で頭打ちになる曲線。

誤り。曲線の形は分巻電動機の特性に近いが，T と n のラベルが逆である。この図では T がほぼ一定で，n が 0 から増加することになる。これは T = K₂Φ·I_a（トルクは電流にほぼ比例）とも，n = (V − R_a·I_a)/(K₁Φ)（速度はほぼ一定）とも合わない。

(5)

図(5)：n は負荷電流によらずほぼ一定で，右へ行くにつれわずかに下がる曲線。T は I₀ の点で 0 から直線的に増加し，大電流域で頭打ちになる曲線。

正しい。n = (V − R_a·I_a)/(K₁Φ) は Φ ほぼ一定のもとで R_a·I_a の電圧降下分だけわずかに低下し，ほぼ一定となる。軸トルク T は Φ ほぼ一定のもとで I₀ で 0 となり，近似的に K₂Φ(I − I₀) として負荷電流とともに増加する。どちらも分巻電動機の速度特性・トルク特性と一致する。