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49 (機械 問7)

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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49(機械 問7) (訂正依頼・報告はこちら)

次の文章は、交流整流子モータに関する記述である。

交流整流子モータは、直流直巻電動機に類似した構造となっている。直流直巻電動機では、加える直流電圧の極性を逆にしても、磁束と電機子電流の向きが共に( ア )ので、トルクの向きは変わらない。交流整流子モータは、この原理に基づき回転力を得ている。
構造上の特徴として、交流整流子モータでは、磁気回路の磁束が交番するので、界磁鉄心および継鉄を( イ )としていることが挙げられる。
交流整流子モータは、一般に始動トルクが大きく、回転速度が( ウ )なので、電気ドリル、電気掃除機、小型ミキサなどのモータとして用いられている。なお、小容量のものでは、交流と直流の両方に使用できるものもあり、( エ )と呼ばれる。

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、正しいものを次のうちから一つ選べ。
  • ア:逆になる   イ:塊状鉄心  ウ:高速  エ:ユニバーサルモータ
  • ア:逆になる   イ:積層鉄心  ウ:高速  エ:ユニバーサルモータ
  • ア:変わらない  イ:積層鉄心  ウ:低速  エ:ブラシレスDCモータ
  • ア:変わらない  イ:塊状鉄心  ウ:低速  エ:ユニバーサルモータ
  • ア:変わらない  イ:積層鉄心  ウ:高速  エ:ブラシレスDCモータ

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この過去問の解説 (1件)

01

正しい選択肢は「ア:逆になる イ:積層鉄心 ウ:高速 エ:ユニバーサルモータ」です。

この問題は、交流整流子モータの動作原理、構造、特徴、用途について問われています。

交流整流子モータは、直流直巻電動機と似た構造を持つ電動機です。

直巻電動機では、電流の向きが逆になると、界磁磁束と電機子電流の向きが同時に逆になるため、トルク(回転させる力)の向きは変わりません。

この性質によって、交流電源でも同じ方向に回転する力を発生させることができます。

また、交流整流子モータは、始動トルクが大きく、高速回転ができるという特徴があります。

選択肢2. ア:逆になる   イ:積層鉄心  ウ:高速  エ:ユニバーサルモータ

正しい選択肢です。

交流整流子モータでは、交流電流の向きが変わると、界磁磁束と電機子電流の向きが同時に逆になるため、トルクの向きは変わりません。

また、磁束が周期的に変化するため、渦電流による損失を減らす積層鉄心を使用します。

さらに、始動トルクが大きく、高速回転ができるため、電気ドリルや電気掃除機などに利用されています。

交流と直流の両方で使用できるものは、ユニバーサルモータ(万能電動機)と呼ばれます。

まとめ

交流整流子モータは、直流直巻電動機に似た構造を持ち、交流電源でも回転する力を発生させる電動機です。

重要な特徴は、次のとおりです。

・界磁磁束と電機子電流:電流の向きが変わると、両方の向きが逆になるため、トルクの向きは変わりません。

・積層鉄心:薄い鉄板を重ねることで、渦電流による損失や発熱を減らします。

・回転速度:高速回転ができ、始動トルクも大きいことが特徴です。

・ユニバーサルモータ:交流と直流の両方で使用できる電動機です。

・主な用途:電気ドリル、電気掃除機、小型ミキサなどに使用されます。

なお、直巻電動機のトルクTは、界磁磁束Φと電機子電流Iₐを使って、次のように表せます。

T=kΦIₐ

ここで、kは比例定数です。

磁束Φと電流Iₐの向きが同時に逆になると、両者の積の符号は変わらないため、トルクの向きも変わりません。

特に、「電流の向きは逆になるが、トルクの向きは変わらない」「積層鉄心・高速回転・ユニバーサルモータ」という点を覚えておきましょう。

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