要点
正解は(3)。滑りとトルクの関係を整理して、条件が変わったときの挙動を比べる問題です。図や曲線から読み取る量と、式で求める量を分けて考えると崩れにくいです。復習では、図から読む量と式で求める量を分けて言い直せるか確認すると定着しやすいです。
詳細解説
問題文の近似条件では、
\[
I \approx \frac{V}{r_2'/s} = \frac{V s}{r_2'}
\]
とみなせます。
また、誘導電動機のトルクは
\[
T \propto \frac{V^2 s}{\omega_s r_2'}
\]
と近似できるので、トルク一定負荷では
\[
\frac{V^2 s}{\omega_s} = \text{一定}
\]
すなわち
\[
s \propto \frac{\omega_s}{V^2}
\]
です。
ここで電圧 \(V\) と周波数 \(f\)(したがって同期角速度 \(\omega_s\))を共に5%下げると、
\[
s \propto \frac{0.95\omega_s}{(0.95V)^2} = \frac{1}{0.95}\frac{\omega_s}{V^2}
\]
となり、滑り \(s\) はわずかに増加します。
したがって電流は
\[
I \propto V s \propto V \cdot \frac{\omega_s}{V^2} = \frac{\omega_s}{V}
\]
であり、\(V\) と \(\omega_s\) を同じ比率で下げる限り変化しません。
よって、電流は定格時と同じ 80 A のままであり、正解は (3) です。