《機械》〈回転機〉[H22:問1]回転機の効率及び損失に関する空欄穴埋問題

Contents

1 【問題】
2 【ワンポイント解説】
3 【解答】

【問題】

【難易度】★★☆☆☆（やや易しい）

次の文章は，回転機の効率及び損失に関する記述である。文中の$ \ \fbox{$\hskip3em\Rule{0pt}{0.8em}{0em}$} \ $に当てはまる最も適切な語句を解答群の中から選びなさい。

回転機の有効出力の有効入力に対する比を効率という。この効率は，一般に$ \ \fbox {　（１）　} \ $で表記し，特に指定しない場合には有効出力として$ \ \fbox {　（２）　} \ $を用いる。

回転機に実際の負荷をかけて入力及び出力を直接測定して，これらから算出した効率を$ \ \fbox {　（３）　} \ $効率という。

また，大容量機など実際の負荷をかけることが困難な場合には，規定された方法に従って損失を測定又は算出し，これらに基づいて, ある出力に対する入力を求め，これらから効率を算出することがある。この方法によって算出した効率を$ \ \fbox {　（４）　} \ $効率という。

なお，この回転機の損失は次のように分類される。

①　無負荷鉄損，風損及び軸受摩擦損などの固定損

②　電機子巻線の抵抗損などの直接負荷損

③　界磁巻線の抵抗損などの励磁損

④　負荷に起因して導体，鉄心，金属部分などに生じる損失で②に含まれない損失の$ \ \fbox {　（５）　} \ $負荷損

〔問1の解答群〕
\[
\begin{eqnarray}
&（イ）&　倍　率　　　　　&（ロ）&　標　準　　　　　&（ハ）&　歩　合 \\[ 5pt ] &（ニ）&　最小出力　　　　　　　&（ホ）&　漂　遊　　　　　　　&（ヘ）&　最大出力 \\[ 5pt ] &（ト）&　計　算　　　　&（チ）&　固　定　　　　　&（リ）&　流　動 \\[ 5pt ] &（ヌ）&　百分率　　　　　&（ル）&　近　似　　　　　&（ヲ）&　推　測 \\[ 5pt ] &（ワ）&　規　約　　　　　&（カ）&　実　測　　　　&（ヨ）&　定格出力 \\[ 5pt ] \end{eqnarray}
\]

【ワンポイント解説】

回転機の効率及び損失の名称に関する問題です。
(1)及び(2)は間違えたくない問題ですが，その他の空欄はほぼ知っているかどうかの知識問題ですので，わからなかった場合でもあまり気負いせず本問で理解しておくようにしましょう。

1.実測効率と規約効率
一般に効率は$ \ \displaystyle \frac {出力}{入力}\times 100 \ \mathrm {[％]} \ $で求められます。

①実測効率
実測効率は回転機に実負荷をかけて入力と出力を測定し，効率を求めるものです。
しかしながら，大容量機では実際に定格負荷をかけることが困難であったり，発電機や電動機のような入出力の一方が機械的な入出力である場合等は正確な測定が困難である場合があります。

②規約効率
大容量機等実測効率を適用することが困難な場合には，規定された方法で入力もしくは出力と損失を測定し効率を算出します。
規約効率での効率は，$ \ \displaystyle \frac {出力}{出力＋損失}\times 100 \ \mathrm {[％]} \ $もしくは$ \ \displaystyle \frac {入力－損失}{入力}\times 100 \ \mathrm {[％]} \ $で求められます。

2.同期機の損失
一般的な同期機の損失は図1の通りです。その他，測定困難な損失も一部ありますが，覚えておくのはこれだけで十分かと思います。

【解答】

(1)解答：ヌ
題意より解答候補は，（イ）倍率，（ハ）歩合，（ヌ）百分率，になると思います。
ワンポイント解説「1.実測効率と規約効率」の通り，一般に回転機の効率は$ \ \displaystyle \frac {出力}{入力}\times 100 \ \mathrm {[％]} \ $の百分率で表されます。

(2)解答：ヨ
題意より解答候補は，（ニ）最小出力，（ヘ）最大出力，（ヨ）定格出力，になると思います。
電動機の効率は特に指定がない場合には定格出力を使用します。一般に定格出力は回転機が安全に運転できる最大の出力を指しますので，定格出力≒最大出力ですが，効率を指す場合は定格出力ということが多いです。

(3)解答：カ
題意より解答候補は，（ロ）標準，（ト）計算，（チ）固定，（リ）流動，（ル）近似，（ヲ）推測，（ワ）規約，（カ）実測，等になると思います。
ワンポイント解説「1.実測効率と規約効率」の通り，回転機に実際の負荷をかけて入力及び出力を直接測定して，これらから算出した効率を実測効率といいます。

(4)解答：ワ
題意より解答候補は，（ロ）標準，（ト）計算，（チ）固定，（リ）流動，（ル）近似，（ヲ）推測，（ワ）規約，（カ）実測，等になると思います。
ワンポイント解説「1.実測効率と規約効率」の通り，規定された方法に従って損失を測定又は算出し，これらに基づいて, ある出力に対する入力を求め，これらから算出した効率を規約効率といいます。

(5)解答：ホ
題意より解答候補は，（ホ）漂遊，（チ）固定，（リ）流動，等になると思います。
ワンポイント解説「2.同期機の損失」の通り，負荷に起因して導体，鉄心，金属部分などに生じる損失を漂遊負荷損といいます。