次の文章は、誘導機に関する記述である。
誘導機の二次入力は (ア) とも呼ばれ、トルクに比例する。二次入力における機械出力と二次銅損の比は、誘導機の滑りをsとして (イ) の関係にある。この関係を用いると、二次銅損は常に正であることから、sが-1から0の間の値をとるとき機械出力は (ウ) となり、誘導機は (エ) として運転される。
上記の記述中の空白箇所(ア), (イ), (ウ)及び(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(1)。(ア)：誘導機の二次入力 \(P_2\) は同期速度で回転する回転磁界が二次側に与える電力であり、トルクに比例するため「同期ワット」と呼ばれる。 ・ (イ)：機械出力 \(P_m\) と二次銅損 \(P_{c2}\) の関係は、\(P_m = (1-s)P_2\)、\(P_{c2} = sP_2\) であるため、その比は \((1-s):s\) となる。
詳細解説
正解は(1)です。
・(ア)：誘導機の二次入力 \(P_2\) は同期速度で回転する回転磁界が二次側に与える電力であり、トルクに比例するため「同期ワット」と呼ばれる。
・(イ)：機械出力 \(P_m\) と二次銅損 \(P_{c2}\) の関係は、\(P_m = (1-s)P_2\)、\(P_{c2} = sP_2\) であるため、その比は \((1-s):s\) となる。
・(ウ)(エ)：すべり \(s\) が \(-1 < s < 0\) の場合、回転速度 \(N\) は同期速度 \(N_s\) より速くなる（\(N > N_s\)）。このとき、\(1-s > 1\) であり正の値だが、二次銅損 \(P_{c2} = sP_2\) が正であると仮定すると、\(s\)が負なので \(P_2\)（二次入力）も負でなければならない。\(P_2\)が負ということは、機械側から電気側へエネルギーが流れている状態を指す。このとき機械出力 \(P_m = (1-s)P_2\) は、正 \(\times\) 負 ＝ 負となる（負の出力＝入力）。つまり機械的動力を受け取り、電気エネルギーを出力する「発電機」として運転される。
以上より、選択肢(1)が正解です。
