電験三種 機械 2023年度 下期 問5

円筒形三相同期電動機において,電動機の励磁電流を調整して,遅れ力率θで運転しているものとする。このとき,供給電圧V [V],電機子電流IM[A]としたとき,誘導起電力E[V],並びに同期リアクタンスによる電圧降下jxsIM[V]の関係を示すベクトル図として,正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。なお,同期リアクタンスの大きさに対して巻線抵抗は十分小さいとみなせるものとする。

1

2

3

4

5

正解と解説

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正解 3

巻線抵抗を無視した同期電動機では、供給電圧が誘導起電力と同期リアクタンス降下の和、すなわちV=E+jxsIMとなる。(3)の図では、Vを基準に電機子電流IMがθだけ遅れ、jxsIMがIMと直角(90度進み)の向きに描かれ、Eの先端にjxsIMを加えるとVの先端に一致していて、この関係を満たしている。遅れ力率すなわち不足励磁の運転なのでEはVより小さく、位相もVより遅れた向きになる。