令和4年度 下期 電験3種 機械 問2の過去問解説

令和4年度 下期 電験3種 機械 問2

三相誘導電動機が滑り2.5%で運転している。このとき、電動機の二次銅損が188Wであるとすると、電動機の軸出力[kW]の値として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。ただし、機械損は0.2kWとし、負荷に無関係に一定とする。

(1)7.1  (2)7.3  (3)7.5  (4)8.0  (5)8.5

解答・解説

正解(1)

二次銅損$P_c$の式は、

$$P_c=3r_2’I_2’^2$$

であり、出力$P$は、

$$P=3\frac{1-s}{s}r_2’I_2’^2=\frac{1-s}{s}P_c$$

となります。

よって、電動機の出力は、

$$P=\frac{1-0.025}{0.025}\times188=7332\left[\mathrm{W}\right]=7.332\left[\mathrm{kW}\right]$$

ここで、機械損を引けば、

$$7.332-0.2=7.132\left[\mathrm{kW}\right]$$

となります。よって、正解は(1)です。

誘導電動機の等価回路は以下の通りになります。

電験3種で頻出なので、覚えておいてください。

銅損は$r_1$と$r_2’$で、鉄損は$g_0$で生じています。

鉄損は電源電圧・電源周波数が一定であれば、誘導電動機の運転状態にかかわらず一定の値となります。

なお、三相誘導電動機の等価回路の導出は、ブログにて解説しています。

電験3種では導出過程が問われることはほぼありませんが、興味がある方はご確認ください。

三相誘導電動機の等価回路の導出記事

タイトルとURLをコピーしました