Y−Δ始動では、始動時に固定子巻線をY結線にする。このとき各相巻線に加わる電圧は、Δ結線での全電圧始動時の1/√3になる。すべりが同じであれば(始動時はすべり1)、誘導電動機のトルクは電圧の2乗に比例する。したがって、Y−Δ始動時の始動トルクは全電圧始動時の (1/√3)² = 1/3 になる。
令和7年度 下期 第三種電気主任技術者 機械 問4
あるかご形三相誘導電動機を定格電圧でY−Δ始動したところ,始動トルクは49.0 N·mであった。また,Δ結線での全電圧始動時(定格電圧)の始動トルクは定格運転時の210 %である。この電動機の定格運転時のトルクの値[N·m]として,最も近いものを次の(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
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解説
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全電圧始動時の始動トルク T_s は次のとおりである。
T_s = 3 × 49.0 = 147 N·m
補足Layer 3展開閉じる
これは定格運転時のトルク T_n の210 %(= 2.1倍)に当たる。よって
T_n = T_s ÷ 2.1 = 147 ÷ 2.1 = 70.0 N·m
したがって正答は(5)である。
各選択肢の解説
- (1)
16.3
誤り。16.3 N·m は 49.0 ÷ 3 ≒ 16.3 に相当する。Y−Δ始動時のトルクは全電圧始動時の1/3である。したがって全電圧始動時のトルクは49.0の3倍の147 N·mであり、3で割るのは逆である。さらに、210 %の関係も用いていない。
- (2)
23.3
誤り。23.3 N·m は 49.0 ÷ 2.1 ≒ 23.3 に相当する。49.0 N·m はY−Δ始動時のトルクであり、定格トルクの210 %に当たる全電圧始動時のトルクではない。まず全電圧始動時のトルク(49.0 × 3 = 147 N·m)に換算し、その値を2.1で割る必要がある。
- (3)
28.3
誤り。28.3 N·m は 49.0 ÷ √3 ≒ 28.3 に相当する。トルクは電圧の2乗に比例する。そのため、Y−Δ始動と全電圧始動のトルク比は1/√3ではなく1/3である。さらに、この値は210 %の関係も用いていない。
- (4)
40.4
誤り。40.4 N·m は 49.0 × √3 ÷ 2.1 ≒ 40.4 に相当する。トルクは電圧の2乗に比例する。したがって、全電圧始動時のトルクへの換算係数は√3ではなく3である。
- (5)
70.0
正しい。Y−Δ始動時の始動トルクは全電圧始動時の1/3である。よって全電圧始動時の始動トルクは 49.0 × 3 = 147 N·m である。これが定格トルクの2.1倍に当たるので、定格トルクは 147 ÷ 2.1 = 70.0 N·m となる。
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