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令和元年度機械問3の解答ポイント

  1. 電動機が「電気エネルギー」を「機械エネルギー」に変換するときに「損失エネルギー」が発生する。
  2. 効率[%]の一般式
    $$\begin{eqnarray}{効率}&{=}&\frac{出力}{入力}×100\quad[％]\\\\{}&{=}&\frac{出力}{出力+損失}×100\quad[％]\\\\{}&{=}&\frac{入力-損失}{入力}×100\quad[％]\end{eqnarray}$$
  3. 誘導電動機の「入力」「出力」「損失」および「効率」の関係を表す模式図
  4. 本問は誘導電動機の等価回路を用いた電気回路計算は不要なので、前述の模式図で対応できる。
    納得が行かない場合は、等価回路を書いても構わない。
  5. 誘導電動機の同期速度Ns[min-1]の公式
    $${N_s}{=}\frac{120}{p}f\quad[min^{-1}]$$
    $$\begin{eqnarray}{N_s} &：& 同期速度[min^{-1}]\\\\{p} &：& 極数\\\\{f} &：& 電源周波数(一次周波数)[Hz]\end{eqnarray}$$
  6. 誘導電動機のすべりsの公式
    $${s}{=}\frac{N_s-N}{N_s}$$
    $$\begin{eqnarray}{N_s} &：& 同期速度[min^{-1}]\\\\{N} &：& 回転速度[min^{-1}]\end{eqnarray}$$
  7. 誘導電動機の二次入力P2と二次銅損Pc2と機械出力Poの関係式
    $${P_2:P_{c2}:P_o}{=}{1:s:1-s}$$
    $$\begin{eqnarray}{P_2} &：& 二次入力[W]\\\\P_{c2} &：& 二次銅損[W]\\\\{P_o} &：& 機械出力[W]\end{eqnarray}$$
  8. 未知数と既知数を把握して、問題を解くのに必要な未知数を既知数にする。
  9. 参考：計算問題ポイント集「直流機、同期機、誘導機、変圧器」
問5
問1