A問題
下期
電験三種 機械 2023年度 下期 問2
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界磁に永久磁石を用いた小形直流電動機がある。この電動機の電機子に12Vの電圧を加えたところ,無負荷の状態で3000 min⁻¹で回転した。この電圧を維持したまま負荷を与えて,2Aの電機子電流を流したところ,損失が3W発生した。この時の回転数[min⁻¹]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,ブラシの接触による電圧降下及び電機子反作用は無視できるものとし,損失は電機子巻線の銅損しか存在しないものとする。
正解と解説
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正解 2
2625
無負荷では電機子電流がほぼ0で電圧降下がないため、逆起電力は端子電圧に等しく12Vである。負荷時は損失が銅損だけなので3W=Ia^2*Ra=2^2*RaよりRa=0.75Ω、逆起電力はE=12-2×0.75=10.5Vとなる。永久磁石界磁で磁束一定だから回転数は逆起電力に比例し、N=3000×10.5/12=2625min⁻¹となる。