2023年度 電験3種 上期 - 機械 - 問11 2023年度 上期 機械 問11

この問題では、電動機側の回転速度とトルクから機械出力を求め、減速機効率と減速比を介して負荷側の回転速度・トルクへ変換します。

負荷の回転速度 \(n_L\) は減速比で割ります。
\[n_L = \dfrac{1150}{8} = 143.75 \approx 143.8 \, [\text{min}^{-1}]\]
電動機の出力 \(P_m\) は、
\[P_m = \dfrac{2\pi n_m}{60} T_m = \dfrac{2\pi \times 1150}{60} \times 100 \approx 12043 \, [\text{W}] \approx 12.04 \, [\text{kW}]\]
負荷への軸入力 \(P_L\) は減速機の効率を掛けます。
\[P_L = 12.04 \times 0.95 = 11.438 \approx 11.4 \, [\text{kW}]\]
負荷軸トルク \(T_L\) は、\(P_L\) と \(n_L\) から求められます（または \(T_m \times 8 \times 0.95\)）。
\[T_L = \dfrac{60 P_L}{2\pi n_L} \approx \dfrac{60 \times 11438}{2\pi \times 143.75} \approx 760 \, [\text{N}\cdot\text{m}]\]