第三種電気主任技術者(電験三種) 過去問
令和8年度(2026年)上期
問46 (機械 問4)

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問題

第三種電気主任技術者(電験三種)試験 令和8年度(2026年)上期 問46(機械 問4) (訂正依頼・報告はこちら)

定格周波数50Hz、6極のかご形三相誘導電動機があり、トルク200N・m、機械出力20kWで定格運転している。このときの二次入力(同期ワット)の値[kW]として、最も近いものを次のうちから一つ選べ。ただし、機械損は無視するものとする。
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この過去問の解説 (1件)

01

正しい選択肢は「21」です。

この問題は、三相誘導電動機の極数、周波数、トルクから、二次入力(同期ワット)を求める計算問題です。

二次入力とは、固定子から回転子へ磁界を通して伝えられる電力のことです。

二次入力は、同期角速度とトルクを掛けることで求められます。

今回は、まず同期速度を計算し、その値から二次入力を求めます。

計算手順

<同期速度を求める>

誘導電動機の同期速度nₛは、次の式で求められます。

nₛ=120f/p

ここで、

・nₛ:同期速度[min⁻¹]

・f:周波数=50Hz

・p:極数=6

です。

公式に数値を代入すると、

nₛ=120×50/6

=1000min⁻¹

となります。

<同期角速度を求める>

同期角速度ωₛは、次の式で求められます。

ωₛ=2πnₛ/60

数値を代入すると、

ωₛ=2π×1000/60

≒104.72rad/s

したがって、同期角速度は約104.72rad/sです。

<二次入力を求める>

二次入力P₂は、同期角速度ωₛとトルクTから、次の式で求められます。

P₂=ωₛT

トルクは200N・mなので、

P₂=104.72×200

≒20944W

=20.944kW

となります。

したがって、最も近い値は21kWです。

選択肢3. 21

正しい選択肢です。

同期速度は1000min⁻¹なので、同期角速度は約104.72rad/sです。

二次入力は、

P₂=104.72×200

≒20944W

≒21kW

となります。

まとめ

三相誘導電動機の二次入力(同期ワット)を求めるには、同期速度とトルクの関係を理解することが重要です。

・同期速度:nₛ=120f/pで求めます。

・同期角速度:ωₛ=2πnₛ/60で求めます。

・二次入力:P₂=ωₛTで求めます。

今回の計算では、

・同期速度:1000min⁻¹

・同期角速度:約104.72rad/s

・二次入力:約20.94kW

となります。

なお、今回の機械出力20kWを使って、すべりを求めることもできます。

機械損を無視すると、

すべりs=1-機械出力/二次入力

=1-20/20.944

≒0.0451

となり、すべりは約4.51%です。

特に、「二次入力=同期角速度×トルク」という関係を覚えておきましょう。

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