電動機と負荷の特性を、回転速度を横軸、トルクを縦軸に描く、トルク対速度曲線で考える。電動機と負荷の二つの曲線がどのように交わるかを見ると、その回転数における運転が安定か不安定かを判定することができる。誤っているものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
回答を選ぶ
選択肢を押すと、すぐに結果が表示されます。
-
(1)
負荷トルクよりも電動機トルクが大きいと回転は加速し、反対に電動機トルクよりも負荷トルクが大きいと回転は減速する。回転速度一定の運転を続けるには、負荷と電動機のトルクが一致する安定な動作点が必要である。
-
(2)
巻線形誘導電動機では、回転速度の上昇とともにトルクが減少するように、二次抵抗を大きくし、大きな始動トルクを発生させることができる。この電動機に回転速度の上昇とともにトルクが増える負荷を接続すると、両曲線の交点が安定な動作点となる。
-
(3)
電源電圧を一定に保った直流分巻電動機は、回転速度の上昇とともにトルクが減少する。一方 送風機のトルクは、回転速度の上昇とともにトルクが増大する。したがって、直流分巻電動機は、安定に送風機を駆動することができる。
-
(4)
かご形誘導電動機は、回転トルクが小さい時点から回転速度を上昇させるとともにトルクが増大、最大トルクを超えるとトルクが減少する。この電動機に回転速度でトルクが変化しない定トルク負荷を接続すると、電動機と負荷のトルク曲線が2点で交わる場合がある。この場合、加速時と減速時によって安定な動作点が変わる。
-
(5)
かご形誘導電動機は、最大トルクの速度より高速な領域では回転速度の上昇とともにトルクが減少する。一方、送風機のトルクは、回転速度の上昇とともにトルクが増大する。したがって、かご形誘導電動機は、安定に送風機を駆動することができる。
要点
正解は(4)。誘導機の特性は、滑りや二次抵抗がトルクや電流にどう効くかを押さえて判断する問題です。 滑りや二次抵抗の変化がトルクや始動特性にどう現れるかを、代表式と特徴の両方から整理することが要点です。
詳細解説
この問題では、滑りや二次抵抗の変化がトルクや始動特性にどう現れるかを、代表式と特徴の両方から整理することがポイントです。
安定な動作点とは、回転数がわずかに上がったときに「負荷トルク > 電動機トルク」となり減速させる力が働く点です。
かご形誘導電動機と定トルク負荷が2点で交わる場合、低速側の交点は、電動機トルクの傾きが正（右上がり）であり、負荷トルクの傾き（ゼロ）より大きいため不安定です。高速側の交点は、電動機トルクの傾きが負（右下がり）で安定です。
「加速時と減速時によって安定な動作点が変わる」という記述は誤りです。低速側の点は不安定なため、そこにとどまることはできません（始動できれば高速側の安定点に落ち着きます）。
