《機械》〈回転機〉[H28:問2] かご形誘導電動機の一般的な始動特性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】★★★☆☆（普通）

次の文章は，かご形誘導電動機の一般的な始動特性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ものを解答群の中から選べ。

一般に，かご形誘導電動機は回転子の$ \ \fbox {　（１）　} \ $形状や回転子導体の抵抗などにより，始動特性が異なる。下図に種々のかご形回転子の滑りに対する(a)一次電流及び(b)トルクの一般的な特性を示す。$ \ \mathrm {A} \ $は普通かご形回転子を示している。$ \ \mathrm {B} \ $は$ \ \fbox {　（１）　} \ $形状を変更した$ \ \fbox {　（２）　} \ $であり，$ \ \mathrm {A} \ $と比べて$ \ \fbox {　（３）　} \ $が小さいという特徴がある。$ \ \mathrm {C} \ $は$ \ \fbox {　（１）　} \ $形状に加えて回転子導体も工夫した二重かご形回転子であり，$ \ \mathrm {A} \ $と比べて$ \ \fbox {　（４）　} \ $が大きいという特徴がある。$ \ \mathrm {D} \ $は$ \ \fbox {　（５）　} \ $であり，$ \ \mathrm {A} \ $と比べて$ \ \fbox {　（３）　} \ $が小さく$ \ \fbox {　（４）　} \ $が大きいという特徴を併せもつ。しかし，運転時の滑りが大きく，効率が悪い。

〔問2の解答群〕
\[
\begin{eqnarray}
&（イ）&　浅溝かご形回転子　　　&（ロ）&　一次抵抗 \\[ 5pt ] &（ハ）&　低抵抗かご形回転子　　　　　　　　　&（ニ）&　スリット \\[ 5pt ] &（ホ）&　深溝かご形回転子　　　&（ヘ）&　始動トルク \\[ 5pt ] &（ト）&　騒　音　　　&（チ）&　ヒステリシス形回転子 \\[ 5pt ] &（リ）&　高抵抗かご形回転子　　　&（ヌ）&　スロット \\[ 5pt ] &（ル）&　巻線形回転子　　　&（ヲ）&　同期速度 \\[ 5pt ] &（ワ）&　ギャップ長　　　&（カ）&　スリップリング \\[ 5pt ] &（ヨ）&　始動電流
\end{eqnarray}
\]

【ワンポイント解説】

各誘導電動機の特性は，今後も再出題される可能性がありますので，よく理解しておきましょう。滑り$ \ s \ $の定義$ \ \displaystyle s=\frac {N_{\mathrm{s}}-N}{N_{\mathrm{s}}} \ $($ \ N_{\mathrm{s}} \ $は同期速度，$ \ N \ $は回転子の回転数)を知っていれば，自ずと始動時($ \ N=0 \ $)の時$ \ s=1 \ $であることが分かるため，(3)と(4)は問題文を見れば解けてしまいます。

1.特殊かご形電動機
①深溝かご形電動機
深溝かご形回転子の概要を図1に示します。図1に示すように深溝かご形回転子は回転子に深いスロットを設け，そこに導体を入れたような構造となっています。始動時回転子内の漏れ磁束は外側ほど小さくなり，始動時はほとんどの電流が導体の外側を流れ，抵抗が大きくなります。その後回転数が上がると，電流は一様に分布するようになり，抵抗が小さくなります。

②二重かご形電動機
二重かご形回転子の概要を図2に示します。図に示すように，二重かご形回転子は，内側と外側に二つの導体を入れ，外側の方を小さく，すなわち高抵抗となるようにします。始動時，深溝かご形回転子と同様に，外側ほど漏れ磁束が小さいので，ほとんどの電流が外側を流れます。その後，回転数が大きくなると，低抵抗である内側の導体を流れるようになります。