1級電気工事施工管理技士 過去問
令和6年度(2024年)
問12 (午前 ロ 問6)

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問題

1級電気工事施工管理技士試験 令和6年度(2024年) 問12(午前 ロ 問6) (訂正依頼・報告はこちら)

三相誘導電動機の速度制御に関する記述として、最も不適当なものはどれか。
  • V/f 一定制御は、電源の電圧と周波数を同時に可変して行う制御方式である。
  • 一次電圧制御は、トルクが一次電圧の2乗に比例することを利用して制御する方式である。
  • 極数切替制御は、極数を変化させて段階的に制御する方式で、極数を増やすと回転速度が低下する。
  • 二次抵抗制御は、比例推移を利用し二次抵抗を変化させて制御する方式で、抵抗値を大きくすると回転速度が増大する。

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この過去問の解説 (2件)

01

三相誘導電動機の速度制御に関する問題では、各制御方式の特徴とその影響を理解することが重要です。特に、二次抵抗制御に関する記述が不適当であることを見抜くためには、二次抵抗を大きくすると回転速度が低下するという基本的な原理を押さえておく必要があります。

選択肢1. V/f 一定制御は、電源の電圧と周波数を同時に可変して行う制御方式である。

V/f 一定制御は、電源の電圧と周波数を同時に可変して行う制御方式です。これにより、磁束を一定に保ちながら速度制御が可能です。これは、三相誘導電動機の速度制御において一般的に使用される方法です。

 

選択肢2. 一次電圧制御は、トルクが一次電圧の2乗に比例することを利用して制御する方式である。

一次電圧制御は、トルクが一次電圧の2乗に比例することを利用して制御する方式です。一次電圧を変化させることで、トルクと速度を調整します。この方法は、比較的簡単に実施できるため、広く利用されています。

選択肢3. 極数切替制御は、極数を変化させて段階的に制御する方式で、極数を増やすと回転速度が低下する。

極数切替制御は、極数を変化させて段階的に制御する方式です。極数を増やすと回転速度が低下します。これは、極数が増えることで、1回転あたりの磁極の数が増え、回転速度が遅くなるためです。

選択肢4. 二次抵抗制御は、比例推移を利用し二次抵抗を変化させて制御する方式で、抵抗値を大きくすると回転速度が増大する。

二次抵抗制御は、二次抵抗を変化させて制御する方式です。実際には、二次抵抗を大きくすると回転速度は低下します。これは、二次抵抗が増加することで、二次側の電流が減少し、結果として回転速度が低下するためです。

まとめ

この問題では、各制御方式の特徴とその影響を理解することが重要です。特に、二次抵抗制御に関する記述が不適当であることを見抜くためには、二次抵抗を大きくすると回転速度が低下するという基本的な原理を押さえておく必要があります。

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02

この設問は、三相誘導電動機の速度制御方式に関する理解を問うものです。

 

ポイントは、回転速度の決定要因・

 各種速度制御方式の原理と特徴・

 制御方法ごとの回転速度やトルクとの関係です、

 

特に各制御方式ごとに、「何を変化させて、速度をどう変化させるか」が

 重要です。

選択肢1. V/f 一定制御は、電源の電圧と周波数を同時に可変して行う制御方式である。

適当な記述です。

 

誘導電動機では、磁束は「電圧 ÷ 周波数(V/f)」に比例します。


V/f一定制御は、周波数を変化させる際に電圧も比例して変化させることで、
 磁束を一定に保ちながら速度制御を行う方式です。

 

いわゆるインバータ制御の基本方式であり、正しく述べています。

選択肢2. 一次電圧制御は、トルクが一次電圧の2乗に比例することを利用して制御する方式である。

適当な記述です。

 

誘導電動機の発生トルクは、一次電圧の2乗に比例します。

 

よって、電源電圧を下げることでトルクを低下させ、
 トルク低下の結果として回転速度を制御する方式です。

 

ファンやポンプなど、重トルクを必要としない、軽負荷に使用されます。

選択肢3. 極数切替制御は、極数を変化させて段階的に制御する方式で、極数を増やすと回転速度が低下する。

適当な記述です。

 

同期速度は極数に反比例します。

 

そのため、極数を増やすと同期速度は低下し、

 極数を減らすと同期速度は上昇します。

 

巻線の切替によって段階的に速度を変える方式で、

 (細かな制御は出来ませんが)記述として正確です。

選択肢4. 二次抵抗制御は、比例推移を利用し二次抵抗を変化させて制御する方式で、抵抗値を大きくすると回転速度が増大する。

不適当であり、これが正解です。

 

二次抵抗制御は、巻線形誘導電動機で用いられる方式で、

 二次側の抵抗を変化させることですべりを増減させ、

 速度を制御します。

 

それで記述の前半部分は正しいですが、

 後半の「抵抗値を大きくすると回転速度が増大する」という記述が誤っています。

 

というのは、二次抵抗を大きくすると、すべりが増加し、

 回転速度は低下するからです。

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