電験三種過去問検索

2024年度下期機械

機械問10

図に示す太陽光発電用パワーコンディショナに関する記述として、誤っているものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

分野: パワーエレクトロニクス論点: パワーエレクトロニクス論点: パワーコンディショナ

2024年度上期機械

次の文章は、単相半波ダイオード整流回路に関する記述である。
抵抗とリアクトルとを直列接続した負荷に電力を供給する単相半波ダイオード整流回路を図1に示す。スイッチSを開いて運転したときに、負荷力率に応じて負荷電圧 \(e_d\) の波形は図2の (ア) となり、負荷電流の波形は図2の (イ) となった。次にスイッチSを閉じ、環流ダイオードを接続して運転したときには、負荷電圧 \(e_d\) の波形は図2の (ウ) となり、負荷電流の流れる期間は、スイッチSを開いて運転したときよりも (エ) 。

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。

分野: 機械総合論点: 電気機器論点: 力率

2024年度上期機械

機械問11

巻上機によって質量 1200kg の物体を 0.3m/s の一定速度で巻き上げているときの電動機出力 [kW] の値として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。ただし、機械効率は 98%、重力加速度は 9.8m/s\(^2\)、ロープの質量及び加速に要する動力については考慮しないものとする。

分野: 機械総合論点: 電気機器論点: 電力と仕事率

2024年度下期機械

機械問11

図に示すように、電動機が減速機と組み合わされて負荷を駆動している。このときの電動機の回転速度 \(n_m\) が 1 200 min\(^{-1}\)、トルク \(T_m\) が 100N・m であった。減速機の減速比が 6、効率が 0.96 のとき、負荷の回転速度 \(n_L\) [min\(^{-1}\)]、軸トルク \(T_L\) [N・m] 及び軸入力 \(P_L\) [kW] の値として、最も近いものを組み合わせたのは次のうちどれか。

分野: 電動機制御論点: 電動機制御

2024年度下期機械

機械問12

面積 25m\(^2\)、厚さ 10cm、熱伝導率 0.4W/(m・K) の壁がある。この壁の内外面の温度差が 4K に保たれているとき、熱伝導によってこの壁を伝わる熱流 [W] の値として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

分野: 機械総合論点: 電気機器

2024年度上期機械

機械問12

分野: 機械総合論点: 電気機器

2024年度下期機械

機械問13

次の文章は、プロセス制御に関する記述である。
プロセス制御にはPID制御が非常によく用いられている。その中で積分動作は主として (ア) 特性の改善に、微分動作は (イ) 特性の改善に有効であり、また、(ウ) 動作は両方の特性を、ともにある程度改善することができる。これらの動作をディジタル処理を介して行う方法が最近よく用いられている。

上記の記述中の空白箇所(ア)〜(ウ)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。

分野: 機械総合論点: 電気機器

2024年度上期機械

機械問13

次の文章は、自動制御に関する記述である。
機械、装置及び製造ラインの運転や調整などを制御装置によって行うことを自動制御という。自動制御は、シーケンス制御と (ア) 制御とに大別される。
シーケンス制御は、あらかじめ定められた手順や判断によって制御の各段階を順に進めていく制御である。この制御を行うための機器として電磁リレーがある。電磁リレーを用いた (イ) シーケンス制御をリレーシーケンスという。
リレーシーケンスにおいて、2個の電磁リレーのそれぞれのコイルに、相手の b接点を直列に接続して、両者が決して同時に働かないようにすることを (ウ) という。
シーケンス制御の動作内容の確認や、制御回路設計の手助けのために、横軸に時間を表し、縦軸にコイルや接点の動作状態を表したものを (エ) という。

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。

分野: 自動制御論点: 自動制御

2024年度下期機械

機械問14

図の論理回路に、図に示す入力 A, B 及び C を加えたとき、出力 X として正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

分野: 論理回路・情報論点: 論理回路論点: 論理ゲート

2024年度上期機械

機械問14

二つのビットパターン 1101 と 1011 のビットごとの論理演算を行う。排他的論理和(ExOR)は (ア) 、否定論理和(NOR)は (イ) であり、(ア) と (イ) との論理和(OR)は (ウ) である。1011 と (ウ) との排他的論理和(ExOR)の結果を2進数と考え、その数値を16進数で表すと (エ) である。

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。

分野: 論理回路・情報論点: 論理回路

2024年度下期機械

機械問15(a)

定格電圧 6600V、定格出力 8MV・A の三相同期発電機がある。この三相同期発電機において、界磁電流が 200A における無負荷端子電圧は 6600V であり、この界磁電流での三相短絡電流は 800A であった。この三相同期発電機について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。なお、この三相同期発電機の突極性は無視し、電機子巻線抵抗及び鉄損と機械損は十分小さく、計算上は無視できるものとする。

この三相同期発電機における一相分の同期インピーダンス [\(\Omega\)] として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

分野: 直流機論点: 直流機論点: 短絡

2024年度上期機械

機械問15(a)

定格周波数 60Hz、6極の三相巻線形誘導電動機があり、二次巻線を短絡して定格負荷で運転したときの回転速度は 1170 min\(^{-1}\) である。この電動機について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、電動機の二次抵抗値が一定のとき、滑りとトルクは比例関係にあるものとする。

この電動機を定格負荷の80%のトルクで運転する場合、二次巻線が短絡してあるときの滑りの値として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

分野: 誘導機論点: 誘導機論点: 短絡

2024年度上期機械

機械問15(b)

定格周波数 60Hz、6極の三相巻線形誘導電動機があり、二次巻線を短絡して定格負荷で運転したときの回転速度は 1170 min\(^{-1}\) である。この電動機について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、電動機の二次抵抗値が一定のとき、滑りとトルクは比例関係にあるものとする。

この電動機を定格負荷の80%のトルクで運転する場合、二次巻線端子に三相抵抗器を接続し、二次巻線回路の1相当たりの抵抗値を短絡時の2倍にしたときの回転速度 [min\(^{-1}\)] の値として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

分野: 誘導機論点: 誘導機論点: 短絡

2024年度下期機械

機械問15(b)

定格電圧 6600V、定格出力 8MV・A の三相同期発電機がある。この三相同期発電機において、界磁電流が 200A における無負荷端子電圧は 6600V であり、この界磁電流での三相短絡電流は 800A であった。この三相同期発電機について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。なお、この三相同期発電機の突極性は無視し、電機子巻線抵抗及び鉄損と機械損は十分小さく、計算上は無視できるものとする。

この三相同期発電機を端子電圧 6600V、力率 1.0 で運転したところ、負荷角は 30° であった。このときの発電機の出力 [MW] として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

分野: 直流機論点: 直流機論点: 短絡

2024年度下期機械

機械問16(a)

図1に示す降圧チョッパの回路は、電圧 \(E\) の直流電源、スイッチングするパワー半導体デバイス S、ダイオード D、リアクトル L、及び抵抗 R の負荷から構成されている。また、図2には、図1の回路に示すダイオード D の電圧 \(v_D\) と負荷の電流 \(i_R\) の波形を示す。次の(a)及び(b)の問に答えよ。

降圧チョッパの回路動作に関し、図3〜図5に、実線で示した回路に流れる電流のループと方向を示した三つの電流経路を考える。図2の時刻 \(t_1\) 及び時刻 \(t_2\) において、それぞれどの電流経路となるか。正しい組合せを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

分野: パワーエレクトロニクス論点: パワーエレクトロニクス論点: チョッパ回路

2024年度上期機械

機械問16(a)

図1は、IGBTを用いた単相ブリッジ接続の電圧形インバータを示す。直流電圧 \(E_d\)[V]は、一定値と見なせる。出力端子には、インダクタンス \(L\) [H] で抵抗値 \(R\) [\(\Omega\)] の誘導性負荷が接続されている。この電圧形インバータの出力電圧、出力電流が図2のようになった。インバータの動作モードを図2に示す①〜④として本モードは周期 \(T\) [s] で繰り返されるものとする。なお、上下スイッチの短絡を防ぐデッドタイムは考慮しない。
次の(a)及び(b)の問に答えよ。

図2に示した区間①〜④において電流が流れているデバイスの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。

分野: パワーエレクトロニクス論点: パワーエレクトロニクス論点: 短絡

2024年度上期機械

機械問16(b)

図1は、IGBTを用いた単相ブリッジ接続の電圧形インバータを示す。直流電圧 \(E_d\)[V]は、一定値と見なせる。出力端子には、インダクタンス \(L\) [H] で抵抗値 \(R\) [\(\Omega\)] の誘導性負荷が接続されている。この電圧形インバータの出力電圧、出力電流が図2のようになった。インバータの動作モードを図2に示す①〜④として本モードは周期 \(T\) [s] で繰り返されるものとする。なお、上下スイッチの短絡を防ぐデッドタイムは考慮しない。
次の(a)及び(b)の問に答えよ。

電源電圧 \(E_d\) が 100V、インダクタンス \(L\) を 2mH とし、抵抗 \(R\) を \(10\Omega\) とすると、区間①②の電流は \(-I_p\) [A] から \(I_p\) [A] まで時定数 [s] で増加する。この時定数に最も近い値を次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

分野: パワーエレクトロニクス論点: パワーエレクトロニクス論点: 短絡

2024年度下期機械

機械問16(b)

図1に示す降圧チョッパの回路は、電圧 \(E\) の直流電源、スイッチングするパワー半導体デバイス S、ダイオード D、リアクトル L、及び抵抗 R の負荷から構成されている。また、図2には、図1の回路に示すダイオード D の電圧 \(v_D\) と負荷の電流 \(i_R\) の波形を示す。次の(a)及び(b)の問に答えよ。

電圧 \(E\) が 100V、降圧チョッパの通流率が 50%、負荷抵抗 \(R\) が 2\(\Omega\) とする。パワー半導体デバイス S は周期 \(T\) の高周波でスイッチングし、リアクトル L の平滑作用により、図2に示す電流 \(i_R\) のリプル成分は十分小さいとする。電流 \(i_R\) の平均値 \(I_R\) [A] として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

分野: パワーエレクトロニクス論点: パワーエレクトロニクス論点: チョッパ回路

2024年度下期機械

機械問17(a)

(選択問題)
どの方向にも光度が等しい均等放射の点光源がある。この点光源の全光束は 3000lm である。この点光源を図のように配置した。水平面から点光源までの高さは 2m であり、点光源の直下の点 A と B との距離は 1.5m である。次の(a)及び(b)の問に答えよ。

この点光源の平均光度 [cd] として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

分野: 電熱・照明・電気化学論点: 電熱・照明論点: 照度

2024年度上期機械

機械問17(a)

均等放射の球形光源(球の直径は30cm)がある。床からこの球形光源の中心までの高さは3mである。また、球形光源から放射される全光束は 12000 lm である。次の(a)及び(b)の問に答えよ。

球形光源直下の床の水平面照度の値[lx]として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。ただし、天井や壁など、周囲からの反射光の影響はないものとする。

分野: 電熱・照明・電気化学論点: 電熱・照明論点: 照度