次の文章は、スイッチトリラクタンスモータ (SRM)に関する記述である。
一般に、SRM の構造は、固定子の巻線が (ア)、回転子の形状が (イ) となっている。固定子の巻線に流す電流をスイッチで切り替えると、 (イ) の回転子が、固定子の磁極に引き付けられて回転する。
このモータは、回転子の構造が簡単で強固であるため、 (ウ) に適している。また、ネオジムなどの (エ) を使用せず、鉄心と巻線のみで磁気回路を構成できる特長を有する。
上記の記述中の空白箇所(ア)~(エ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
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要点
正解は(3)。SRM は固定子が集中巻、回転子が突極形で、磁石を使わずに励磁の切替で回るモータです。回転子構造が簡単で強固なため高速回転に向き、希土類磁石を使わないので、組合せは (3) になります。機械的に頑丈な構造が長所です。
詳細解説
この問題では、SRM の構造上の特徴と、それが生む長所を対応付けることがポイントです。
スイッチトリラクタンスモータ(SRM)は、固定子に集中巻の巻線を配置し、回転子は巻線や磁石を持たない突極形の軟磁性体で構成される。
固定子の励磁相を順次切り替えると、回転子は磁気抵抗が小さくなる向きへ引き込まれて回転する。
回転子構造が単純で強固なので高速回転に適しており、永久磁石としての希土類磁石を必要としない。
したがって、(ア) = 集中巻、(イ) = 突極形、(ウ) = 高速回転、(エ) = 希土類磁石 となる (3) が正しい。
SRM は永久磁石を使う同期機や誘導機と違い、回転子に巻線や磁石を持たないのが大きな特徴です。構造の簡素さと高速回転への適性をセットで押さえると覚えやすくなります。励磁は固定子側だけで行うという点が、ほかのモータとの違いを整理する助けになります。希土類磁石を使わないことは資源面やコスト面の長所としてもよく問われます。