問題文
次のような三相同期発電機がある。
* 1極当たりの磁束:0.10 Wb
* 極数:12
* 1分間の回転速度:\(600 \, \text{min}^{-1}\)
* 1相の直列巻数:250
* 巻線係数:0.95
* 結線:Y(1相のコイルは全部直列)
この発電機の無負荷誘導起電力(線間値)の値 [kV] 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、エアギャップにおける磁束分布は正弦波であるものとする。
選択肢
周波数 \(f\) は、
\[f = \dfrac{pN}{120} = \dfrac{12 \times 600}{120} = 60 \, [\text{Hz}]\]
1相あたりの誘導起電力 \(E_p\) は、
\[E_p = 4.44 f w \phi K_w\]
\[E_p = 4.44 \times 60 \times 250 \times 0.10 \times 0.95 = 6327 \, [\text{V}]\]
線間電圧(Y結線)は \(\sqrt{3}\) 倍なので、
\[E_l = \sqrt{3} E_p = 1.732 \times 6327 \approx 10958 \, [\text{V}] \approx 11.0 \, [\text{kV}]\]