一定電圧、一定周波数の電源で運転される三相誘導電動機の特性に関する記述として、誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
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(1)
かご形誘導電動機では、回転子の導体に用いる棒の材料を銅から銅合金に変更すれば、等価回路の二次抵抗の値が増大するので、定格負荷時の効率が低下する。
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(2)
巻線形誘導電動機では、トルクの比例推移により、二次抵抗の値を大きくすると、最大トルク (停動トルク)を発生する滑りが小さくなり、始動特性が良くなる。
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(3)
巻線形誘導電動機では、外部の可変抵抗器で二次抵抗値を変化させ、大きな始動トルクと定格負荷時高効率の両方を実現することができる。
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(4)
二重かご形誘導電動機では、始動時に回転子スロット入口に近い断面積が小さい高抵抗の導体に、定格負荷時には回転子内部の断面積が大きい低抵抗の導体に主要な二次電流を流し、大きな始動トルクと定格負荷時高効率の両方を実現することができる。
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(5)
深溝かご形誘導電動機では、幅が狭い平たい二次導体の表皮効果による抵抗値の変化を利用し、大きな始動トルクと定格負荷時高効率の両方を実現することができる。
要点
正解は(2)。比例推移では、二次抵抗を大きくすると最大トルクを生じる滑りは小さくなるのではなく大きくなります。始動トルク改善と、定格運転時の効率低下を分けて読むことが決め手です。
詳細解説
正解は(2)です。
誤っている記述を選ぶ問題です。
・(2) 誤り: 比例推移において、二次抵抗 \(R_2\) を大きくすると、最大トルクを発生する滑り \(s_m\) （\(s_m \propto R_2\)）は 大きく なります（1に近づく）。記述にある「滑りが小さくなり」は誤りです。なお、二次抵抗を大きくすることで始動トルクを大きくする（始動特性を良くする）こと自体は可能です。
・(1) 正しい: 二次抵抗が増加すると、滑りが増加し、二次銅損（\(P_{c2} = s P_2\)）が増えるため効率は低下します。
・(3) 正しい: 始動時は抵抗を挿入してトルクを稼ぎ、定格運転時は短絡して効率を上げることができます。
・(4)(5) 正しい: 特殊かご形（二重かご、深溝かご）は、始動時の表皮効果などを利用して「高始動トルク・低始動電流」と「定格時の良効率」を両立させる構造です。
以上より、選択肢(2)が正解です。
