機械科目の誘導機を扱う。回転磁界と同期速度,滑り,二次入力・二次銅損・機械出力の関係,トルクの求め方,等価回路,比例推移,始動法,速度制御,誘導発電機,単相誘導電動機,かご形と巻線形の違いが対象である。ここに示すのは試験対策用に独自に作成した学習ノートであり,公式の資料ではない。
1. 電源周波数60 Hzで運転されている三相誘導電動機が,滑り数%の負荷状態で1 164 min⁻¹で回転している。この電動機の極数として,正しいものを次のうちから一つ選べ。
誘導電動機の回転速度は同期速度N_s = 120f/pよりわずかに低い。60 Hzでは4極で1 800 min⁻¹,6極で1 200 min⁻¹,8極で900 min⁻¹であり,1 164 min⁻¹のすぐ上にある同期速度は6極の1 200 min⁻¹(滑り(1 200 − 1 164)/1 200 = 3 %)である。4極では滑りが約35 %となり「数%」に合わず,8極では同期速度が回転速度より低くなる。3は60f/Nで極対数を求めてそのまま極数としたもの,12は極数を2倍に誤ったものである。
2. 周波数50 Hzの電源に接続された8極の三相誘導電動機が滑り5 %で運転している。このときの回転速度の値[min⁻¹]として,最も近いものを次のうちから一つ選べ。
同期速度はN_s = 120f/p = 120 × 50/8 = 750 min⁻¹,回転速度はN = N_s(1 − s) = 750 × (1 − 0.05) ≒ 713 min⁻¹である。750は滑りを考えない同期速度そのもの,788は滑りを加えてしまったもの,1 425は極数8を極対数とみてN_s = 1 500 min⁻¹としたもの,356は120ではなく60を用いてN_sを求めたものである。
3. 周波数50 Hzの電源で運転されている6極の三相誘導電動機が回転速度960 min⁻¹で回転している。このときの滑りの値[%]として,最も近いものを次のうちから一つ選べ。
同期速度はN_s = 120 × 50/6 = 1 000 min⁻¹であり,滑りはs = (N_s − N)/N_s = (1 000 − 960)/1 000 = 0.04,すなわち4.0 %である。4.17は差を回転速度960で割ったもの,96.0は1 − sを求めたもの,0.04は百分率に直し忘れたもの,52.0は6を極対数とみてN_s = 2 000 min⁻¹としたものである。
4. 周波数50 Hzの電源につながれ,回転速度1 440 min⁻¹で運転している4極の三相誘導電動機がある。このとき回転子の巻線(二次巻線)に流れる電流の周波数の値[Hz]として,最も近いものを次のうちから一つ選べ。
同期速度はN_s = 120 × 50/4 = 1 500 min⁻¹,滑りはs = (1 500 − 1 440)/1 500 = 0.04である。二次周波数はf₂ = sf = 0.04 × 50 = 2.0 Hzとなる。4.0と1.0は極対数2を掛けたり割ったりしたもの,48.0は(1 − s)fを求めたもの,50.0は電源周波数そのもので,回転子が停止しているときの値である。
5. 巻線形三相誘導電動機の停止時の二次誘導起電力が1相当たり120 Vである。この電動機が滑り4 %で運転しているときの1相当たりの二次誘導起電力の値[V]として,最も近いものを次のうちから一つ選べ。
回転子が回ると,回転磁界が二次導体を切る速さは滑りに比例して小さくなるので,二次誘導起電力はE₂s = sE₂ = 0.04 × 120 = 4.80 Vとなる(周波数もsf)。115は(1 − s)を掛けたもの,120は停止時の値のまま,3 000は滑りで割ったもの,0.192は滑りを2回掛けたものである。
6. 4極の三相誘導電動機を周波数50 Hzの電源で運転したところ,回転速度1 425 min⁻¹となった。二次入力に対する機械出力の比(二次効率)の値[%]として,最も近いものを次のうちから一つ選べ。ただし,機械出力は機械損を差し引く前の値とする。
二次入力P₂,二次銅損,機械出力の比は1 : s : (1 − s)であるから,二次効率はη₂ = 1 − s = N/N_sである。N_s = 120 × 50/4 = 1 500 min⁻¹より,η₂ = 1 425/1 500 = 0.95,すなわち95.0 %となる。5.0は滑りそのもの,105はN_s/Nと逆にしたもの,79.2は60 Hzの同期速度1 800 min⁻¹を用いたもの,47.5は極数4を極対数とみてN_s = 3 000 min⁻¹としたものである。
7. 三相誘導電動機が二次入力50 kW,滑り6 %で運転している。このときの機械出力の値[kW]として,最も近いものを次のうちから一つ選べ。ただし,機械出力は機械損を差し引く前の値とする。
P₂ : P_c2 : P_o = 1 : s : (1 − s)より,機械出力はP_o = (1 − s)P₂ = 0.94 × 50 = 47.0 kWである。3.0は二次銅損sP₂,53.0は(1 + s)を掛けたもの,50.0は二次入力そのもの,44.2は(1 − s)を2回掛けたものである。
8. ある三相誘導電動機を滑り4 %で運転したとき,二次銅損が800 Wであった。このときの機械出力の値[kW]として,最も近いものを次のうちから一つ選べ。ただし,機械出力は機械損を差し引く前の値とする。
二次銅損P_c2 = sP₂より,二次入力はP₂ = P_c2/s = 0.8/0.04 = 20.0 kWである。機械出力はP_o = (1 − s)P₂ = 0.96 × 20.0 = 19.2 kW(P₂ − P_c2 = 20.0 − 0.8でも同じ)となる。20.0は二次入力,18.4は二次銅損を2回引いたもの,0.032は二次銅損に滑りを掛けたもの,0.768は二次銅損に(1 − s)を掛けたものである。
9. 三相誘導電動機が機械出力15 kW,滑り5 %で運転している。このときの二次銅損の値[kW]として,最も近いものを次のうちから一つ選べ。ただし,機械出力は機械損を差し引く前の値とする。
P_c2 : P_o = s : (1 − s)より,P_c2 = sP_o/(1 − s) = 0.05 × 15/0.95 ≒ 0.789 kWである。0.750は機械出力にそのまま滑りを掛けたもの(二次入力に掛けるべき),0.714はsP_o/(1 + s)としたもの,15.8は二次入力P₂ = P_o/(1 − s),0.0375は滑りを2回掛けたものである。
10. 周波数50 Hzで運転される4極の三相誘導電動機が,出力11 kW,回転速度1 440 min⁻¹で運転している。このときの軸トルクの値[N・m]として,最も近いものを次のうちから一つ選べ。
軸トルクは出力を回転子の角速度で割って求める。ω = 2πN/60 = 2π × 1 440/60 ≒ 150.8 rad/sより,T = P/ω = 11 000/150.8 ≒ 72.9 N・mである。70.0は同期速度1 500 min⁻¹の角速度で割ったもの,1.22は60で割り忘れたもの,458は2πを掛け忘れたもの,7.64は出力を回転速度でそのまま割ったものである。
11. 6極,60 Hzの三相誘導電動機が滑り5 %で運転しており,二次入力が18 kWである。このときの発生トルクの値[N・m]として,最も近いものを次のうちから一つ選べ。
二次入力は同期ワットであり,T = P₂/ω_sで求まる。N_s = 120 × 60/6 = 1 200 min⁻¹,ω_s = 2π × 1 200/60 ≒ 125.7 rad/sより,T = 18 000/125.7 ≒ 143 N・mである(P_o/ωとしても同じ)。136は機械出力P_o = 0.95P₂を同期角速度で割ったもの,151は二次入力を回転子の角速度(1 140 min⁻¹)で割ったもの,2.39は60を忘れたもの,248は√3を余分に掛けたものである。
12. 定格出力22 kW,4極,60 Hzの三相誘導電動機があり,全負荷時の回転速度は1 710 min⁻¹,機械損は1.0 kWである。全負荷時の二次入力の値[kW]として,最も近いものを次のうちから一つ選べ。ただし,定格出力は軸出力とする。
N_s = 120 × 60/4 = 1 800 min⁻¹,s = (1 800 − 1 710)/1 800 = 0.05である。機械損を差し引く前の機械出力はP_o = 22 + 1.0 = 23.0 kW,二次入力はP₂ = P_o/(1 − s) = 23.0/0.95 ≒ 24.2 kWとなる。23.2は機械損を加え忘れたもの,21.9は(1 − s)で割らずに掛けたもの,20.9は両方を誤ったもの,1.21は二次銅損sP₂である。
13. 4極,60 Hzの三相誘導電動機が,軸出力22 kW,回転速度1 710 min⁻¹で運転しており,このときの機械損は1.0 kWである。このときの発生トルク(電磁トルク)の値[N・m]として,最も近いものを次のうちから一つ選べ。
発生トルクは機械損を含む機械出力P_o = 22 + 1.0 = 23.0 kWを回転子の角速度で割る。ω = 2π × 1 710/60 ≒ 179.1 rad/sより,T = 23 000/179.1 ≒ 128 N・mである。s = 0.05,P₂ = 23.0/0.95 ≒ 24.2 kWを同期角速度188.5 rad/sで割っても同じ値になる。123は軸出力だけで求めた軸トルク,135は二次入力を回転子の角速度で割ったもの,117は軸出力を同期角速度で割ったもの,2.14は60を忘れたものである。
14. 巻線形三相誘導電動機が滑り5 %で運転しており,二次電流が50 A,二次巻線抵抗が1相当たり0.1 Ωである。このときの機械出力の値[kW]として,最も近いものを次のうちから一つ選べ。ただし,二次回路は星形結線で,電流と抵抗は1相分の値とし,機械出力は機械損を差し引く前の値とする。
二次銅損はP_c2 = 3I₂²r₂ = 3 × 50² × 0.1 = 750 W,二次入力はP₂ = P_c2/s = 750/0.05 = 15 000 Wである。機械出力はP_o = (1 − s)P₂ = 0.95 × 15.0 ≒ 14.3 kWとなる。15.0は二次入力,0.750は二次銅損,4.75は1相分だけを求めたもの,8.23は3相分を√3で割ってしまったものである。
15. 4極,50 Hzの巻線形三相誘導電動機を二次抵抗制御により,回転速度1 200 min⁻¹,機械出力36 kWで運転している。このとき二次回路(二次巻線と外部抵抗)で消費される抵抗損の合計の値[kW]として,最も近いものを次のうちから一つ選べ。ただし,機械出力は機械損を差し引く前の値とする。
N_s = 1 500 min⁻¹,s = (1 500 − 1 200)/1 500 = 0.2である。二次入力はP₂ = P_o/(1 − s) = 36/0.8 = 45.0 kW,二次回路の抵抗損はsP₂ = 0.2 × 45.0 = 9.0 kWとなる。低速にするほど損失が増えるのが二次抵抗制御の欠点である。7.2は機械出力に滑りを掛けたもの,45.0は二次入力,1.80は滑りを2回掛けたもの,6.0はsP_o/(1 + s)としたものである。
16. ある三相かご形誘導電動機の定格電圧における始動トルクが150 N・mである。電源電圧が定格の90 %に低下したときの始動トルクの値[N・m]として,最も近いものを次のうちから一つ選べ。ただし,電動機の定数及び電源周波数は変わらないものとする。
同じ滑り(始動時はs = 1)ではトルクは電圧の2乗に比例する。T = 150 × 0.9² = 150 × 0.81 ≒ 122 N・mである。135は電圧に比例するとしたもの,150は電圧の影響を考えないもの,167は0.9で割ったもの,185は0.9²で割ったものである。
17. 三相誘導電動機を200 Vで運転すると滑りが4 %となる負荷がある。電源電圧が180 Vに低下したとき,同じ負荷トルクで運転するときの滑りの値[%]として,最も近いものを次のうちから一つ選べ。ただし,滑りが小さい範囲では,同じ電圧のもとでトルクは滑りに比例するものとし,電源周波数は変わらないものとする。
滑りが小さい範囲ではT ∝ V²sとみなせる。トルクが同じなら滑りは電圧の2乗に反比例し,s' = 4 × (200/180)² = 4/0.81 ≒ 4.94 %となる。4.44は電圧の1乗に反比例するとしたもの,3.24は電圧の2乗に比例させたもの,4.00は滑りが変わらないとしたもの,3.60は電圧に比例させたものである。
18. 三相かご形誘導電動機をY-Δ始動する。全電圧始動時の始動電流が360 A(線電流)であるとき,Y-Δ始動時の電源側の始動電流(線電流)の値[A]として,最も近いものを次のうちから一つ選べ。
Y-Δ始動では巻線電圧が1/√3となるので,巻線の電流も1/√3となる。全電圧(Δ結線)では線電流が巻線電流の√3倍であるのに対し,Y結線では線電流 = 巻線電流であるから,電源側の線電流は(1/√3) × (1/√3) = 1/3となる。360/3 = 120 Aである。208は1/√3としたもの,360は変わらないとしたもの,1 080は3倍,624は√3倍としたものである。
19. 三相かご形誘導電動機の全電圧始動時の始動トルクは定格トルクの210 %である。この電動機をY-Δ始動したときの始動トルクの値[%](定格トルクに対する百分率)として,最も近いものを次のうちから一つ選べ。
Y-Δ始動では巻線電圧が1/√3となり,トルクは電圧の2乗に比例するので(1/√3)² = 1/3となる。210/3 = 70.0 %である。121は1/√3としたもの,210は変わらないとしたもの,630は3倍,364は√3倍としたものである。
20. 三相かご形誘導電動機を全電圧で始動したときの始動電流が500 Aである。この電動機を,タップ60 %の始動補償器(三相単巻変圧器)を用いて始動したときの電源側の線電流の値[A]として,最も近いものを次のうちから一つ選べ。ただし,始動補償器の励磁電流及びインピーダンスは無視する。
電動機の端子電圧は0.6倍となるので,電動機に流れる始動電流は0.6 × 500 = 300 Aとなる。単巻変圧器の電流比により電源側の電流はさらに0.6倍となり,0.6² × 500 = 180 Aである(始動トルクも0.6² = 0.36倍)。300は電動機側の電流,500は全電圧始動時の値,167はY-Δ始動と混同して1/3としたもの,108は0.6を3回掛けたものである。
21. 定格電圧200 V,Δ結線で運転する三相かご形誘導電動機があり,拘束時(始動時)のインピーダンスはΔ結線の巻線1相分当たり3.0 Ωである。電源電圧200 Vのもとで全電圧始動(直入れ始動)したときの線電流の値[A]として,最も近いものを次のうちから一つ選べ。
Δ結線では巻線1相に線間電圧200 Vが加わるので,巻線電流は200/3.0 ≒ 66.7 Aである。線電流はその√3倍で,√3 × 66.7 ≒ 115 Aとなる。66.7は巻線(相)電流のまま,200は√3をもう一度掛けたもの,38.5は巻線をY結線とみて相電圧200/√3 Vを加えたもの(Y-Δ始動時の値),22.2は巻線電流をさらに3で割ったものである。
22. 定格電圧200 V,Δ結線で運転する三相かご形誘導電動機があり,拘束時のインピーダンスは巻線1相当たり3.0 Ωである。この電動機を電源電圧200 Vのもとで,Y-Δ始動器を用いて始動したときの線電流の値[A]として,最も近いものを次のうちから一つ選べ。
始動時は巻線をY結線とするので,巻線1相の電圧は200/√3 ≒ 115.5 Vとなり,巻線電流 = 線電流 = 115.5/3.0 ≒ 38.5 Aである。全電圧始動時の線電流√3 × 200/3.0 ≒ 115 Aの1/3に当たる。66.7は115を√3で割ったもの,115は全電圧始動時の値,12.8は1/9としたもの,22.2はΔ結線の巻線電流66.7 Aを3で割ったものである。
23. 巻線形三相誘導電動機の二次巻線抵抗が1相当たり0.04 Ωで,全負荷時の滑りは4 %である。始動時に全負荷トルクと等しいトルクを発生させるために二次回路に挿入する1相当たりの外部抵抗の値[Ω]として,最も近いものを次のうちから一つ選べ。
比例推移により,r₂/sが等しければ同じトルクを生じる。始動時(s = 1)に全負荷時と同じトルクを得るには(r₂ + R)/1 = r₂/s,R = r₂(1 − s)/s = 0.04 × 0.96/0.04 = 0.96 Ωとなる。1.00は二次巻線抵抗を含む合成値r₂/sのまま,1.04はr₂(1/s + 1)としたもの,0.0384はr₂(1 − s)としたもの,24.0はr₂を掛け忘れたものである。
24. 4極,50 Hzの巻線形三相誘導電動機が,ある負荷トルクのもとで1 455 min⁻¹で運転している。二次巻線抵抗は1相当たり0.05 Ωである。二次回路に外部抵抗を1相当たり0.25 Ω挿入し,負荷トルクを同じに保ったときの回転速度の値[min⁻¹]として,最も近いものを次のうちから一つ選べ。
N_s = 1 500 min⁻¹,挿入前の滑りはs = 45/1 500 = 0.03である。同じトルクではr₂/sが一定となるので,二次回路の抵抗が(0.05 + 0.25)/0.05 = 6倍になると滑りも6倍の0.18となり,N = 1 500 × (1 − 0.18) = 1 230 min⁻¹である。1 275は外部抵抗だけの比5倍を用いたもの,1 390は√6倍としたもの,1 493は滑りを1/6としたもの,2 460は極数4を極対数とみてN_s = 3 000 min⁻¹としたものである。
25. 6極,50 Hzの三相誘導電動機がある。一次巻線抵抗は無視でき,一次換算した二次巻線抵抗は1相当たり0.15 Ω,一次換算の合成漏れリアクタンス(一次と二次の和)は1相当たり1.2 Ωである。励磁回路を無視するとき,最大トルクを生じるときの回転速度の値[min⁻¹]として,最も近いものを次のうちから一つ選べ。
一次巻線抵抗を無視すると,最大トルクを生じる滑りはs_m = r₂'/x = 0.15/1.2 = 0.125である。N_s = 120 × 50/6 = 1 000 min⁻¹より,N = 1 000 × (1 − 0.125) = 875 min⁻¹となる。125は同期速度に滑りを掛けただけのもの,646は滑りを√(r₂'/x)としたもの,1 310は同期速度を1 500 min⁻¹としたもの,1 000は同期速度そのものである。
26. 6極,50 Hzの巻線形三相誘導電動機があり,一次巻線抵抗は無視でき,一次換算した二次巻線抵抗は1相当たり0.15 Ω,一次換算の合成漏れリアクタンスは1相当たり1.2 Ωである。励磁回路を無視し,始動時に最大トルクを発生させるために二次回路に挿入する外部抵抗(一次換算値,1相当たり)の値[Ω]として,最も近いものを次のうちから一つ選べ。
一次巻線抵抗を無視すると,最大トルクは(r₂' + R)/s = xのときに生じる。始動時s = 1で最大トルクとするには r₂' + R = x,R = 1.2 − 0.15 = 1.05 Ωである(もとのs_m = 0.125からr₂'(1/s_m − 1) = 0.15 × 7 = 1.05 Ωとしても同じ)。1.20は二次巻線抵抗を含む合成値のまま,1.35はxにr₂'を加えたもの,8.00はx/r₂'の比,7.00はr₂'を掛け忘れたものである。
27. 定格電圧200 V,定格周波数60 Hzの三相誘導電動機をインバータでV/f一定制御する。出力周波数を45 Hzとしたときのインバータの出力電圧(線間電圧)の値[V]として,最も近いものを次のうちから一つ選べ。
V/f一定制御では電圧を周波数に比例させる。V = 200 × 45/60 = 150 Vである。267は周波数比を逆にしたもの,173は周波数比の平方根を掛けたもの,113は周波数比の2乗を掛けたもの,200は電圧を変えないものである。V/fを一定にすることで,ギャップの磁束をほぼ一定に保つ。
28. 4極の三相誘導電動機をインバータで駆動し,滑り4 %の状態で1 200 min⁻¹で運転したい。このときのインバータの出力周波数の値[Hz]として,最も近いものを次のうちから一つ選べ。
必要な同期速度はN_s = N/(1 − s) = 1 200/0.96 = 1 250 min⁻¹である。N_s = 120f/pより,f = pN_s/120 = 4 × 1 250/120 ≒ 41.7 Hzとなる。40.0は滑りを無視したもの,38.4は(1 − s)で割らずに掛けたもの,83.3は極数を8としたもの,20.8は極数の代わりに極対数2を用いたものである。
29. 4極,定格周波数50 Hzの三相誘導電動機があり,定格回転速度1 410 min⁻¹で運転している。この電動機をインバータによるV/f一定制御で周波数25 Hzに下げ,同じ負荷トルクで運転する。このとき,滑り周波数(滑りと電源周波数の積)は変わらないものとする。回転速度の値[min⁻¹]として,最も近いものを次のうちから一つ選べ。
50 Hzでの滑りはs = (1 500 − 1 410)/1 500 = 0.06,滑り周波数はsf = 0.06 × 50 = 3 Hzである。25 Hzでも3 Hzのままなので,s' = 3/25 = 0.12,N_s' = 120 × 25/4 = 750 min⁻¹より,N = 750 × (1 − 0.12) = 660 min⁻¹となる。705は滑り0.06を保つとしたもの,750は同期速度そのもの,840は滑りを負として加えたもの,570は滑り周波数が周波数比の逆に6 Hzへ増えるとしたものである。
30. 4極の三相誘導機を周波数50 Hzの電力系統に接続し,原動機で回転速度1 560 min⁻¹で駆動して誘導発電機として運転している。このときの滑りの値[%]として,最も近いものを次のうちから一つ選べ。
N_s = 120 × 50/4 = 1 500 min⁻¹であり,s = (N_s − N)/N_s = (1 500 − 1 560)/1 500 = −0.04,すなわち−4.0 %である。同期速度より速く回るので滑りは負となる。4.0は符号を誤ったもの,−3.85は回転速度1 560で割ったもの,104は1 − sを求めたもの,−0.04は百分率に直し忘れたものである。
31. 4極の三相誘導機を周波数50 Hzの系統に接続し,原動機で1 575 min⁻¹で駆動して誘導発電機として運転している。軸に加わる機械入力が63 kWのとき,二次銅損の値[kW]として,最も近いものを次のうちから一つ選べ。ただし,機械損は無視する。
s = (1 500 − 1 575)/1 500 = −0.05である。発電機でもP₂ : P_c2 : P_o = 1 : s : (1 − s)が成り立ち,機械入力63 kW = |P_o|,固定子側へ渡る電力は|P₂| = 63/(1 − s) = 63/1.05 = 60.0 kW,二次銅損は|s| × 60.0 = 3.00 kWとなる(60.0 + 3.00 = 63)。3.15は機械入力に|s|を掛けたもの,3.32は63 × 0.05/0.95としたもの,60.0は固定子側へ渡る電力,66.3は63/0.95としたものである。
32. ある三相誘導電動機が機械出力5.5 kWで運転しており,このときの損失は鉄損0.3 kW,一次銅損0.45 kW,二次銅損0.4 kW,機械損0.1 kWである。機械出力は機械損を差し引いた軸出力とする。このときの効率の値[%]として,最も近いものを次のうちから一つ選べ。
入力 = 出力 + 全損失 = 5.5 + 0.3 + 0.45 + 0.4 + 0.1 = 6.75 kWであり,効率は5.5/6.75 ≒ 0.815,すなわち81.5 %である。91.7は二次入力6.0 kWに対する比,88.0は二次銅損と機械損を入力に含めなかったもの,77.3は1 − 全損失/出力としたもの,123は入力/出力と逆にしたものである。
33. 三相誘導電動機(星形結線)に線間電圧200 Vを加え,滑り4 %で運転している。1相当たり一次巻線抵抗r₁ = 0.2 Ω,一次換算の二次巻線抵抗r₂' = 0.2 Ω,一次換算の合成漏れリアクタンスx = 1.0 Ωで,励磁回路は無視できるものとする。一次電流の値[A]として,最も近いものを次のうちから一つ選べ。
相電圧は200/√3 ≒ 115.5 Vである。1相のインピーダンスは(r₁ + r₂'/s) + jx = (0.2 + 5.0) + j1.0より,大きさは√(5.2² + 1.0²) = √28.04 ≒ 5.30 Ωで,I = 115.5/5.30 ≒ 21.8 Aとなる。37.8は線間電圧をそのまま用いたもの,107はr₂'/sとせずr₂'のまま計算したもの,12.6はさらに√3で割ったもの,18.6は抵抗とリアクタンスを代数和6.2 Ωとしたものである。
34. 星形結線の三相誘導電動機に線間電圧200 Vを加え,滑り4 %で運転している。等価回路の定数は1相当たり,一次巻線抵抗0.2 Ω,一次換算の二次巻線抵抗0.2 Ω,一次換算の合成漏れリアクタンス1.0 Ωであり,励磁回路は無視できる。このときの機械出力(機械損を差し引く前の値)の値[kW]として,最も近いものを次のうちから一つ選べ。
相電圧115.5 V,1相のインピーダンスの大きさ√((0.2 + 0.2/0.04)² + 1.0²) ≒ 5.30 Ωより,電流は約21.8 Aである。機械出力は3I²r₂'(1 − s)/s = 3 × 21.8² × 0.2 × 0.96/0.04 ≒ 6 850 W,すなわち6.85 kWとなる。7.13は二次入力3I²r₂'/s,2.28は1相分,0.285は二次銅損3I²r₂',6.57は(1 − s)を2回掛けたものである。
35. 三相誘導電動機の同期速度をN_s[min⁻¹],滑りをs,機械出力(機械損を差し引く前の値)をP_o[W]とする。このときの発生トルクT[N・m]を表す式として,正しいものを次のうちから一つ選べ。
回転速度はN = N_s(1 − s),角速度はω = 2πN_s(1 − s)/60であるから,T = P_o/ω = 60P_o/{2πN_s(1 − s)}となる。(1 − s)を分子に置いた式はP_o(1 − s)/ω_sで別の量,(1 + s)とした式は滑りの符号の誤り,sを掛けた式は二次銅損を角速度で割った形,逆数の式は単位も合わない。
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