《機械》〈回転機〉[H28:問2]直流機の原理に関する空欄穴埋問題

【問題】

【難易度】★★★☆☆(普通)

直流機では固定子と回転子の間で直流電力と機械動力の変換が行われる。この変換を担う機構の一種にブラシと整流子があり,これらを用いた直流機では通常,界磁巻線に直流の界磁電流を流し,\(\fbox {  (ア)  }\)を回転子とする。
このブラシと整流子を用いる直流機では,電機子反作用への対策として補償巻線や補極が設けられる。ブラシと整流子を用いる場合には,補極や補償巻線を設けないと,電機子反作用によって,固定子から見た\(\fbox {  (イ)  }\)の位置が変化するために,これに合わせてブラシを移動しない限りブラシと整流子片との間に\(\fbox {  (ウ)  }\)が生じて整流子片を損傷するおそれがある。なお,小形機では,補償巻線と補極のうち\(\fbox {  (エ)  }\)が一般的に用いられる。

上記の記述中の空白箇所(ア),(イ),(ウ)及び(エ)に当てはまる組合せとして,正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

【ワンポイント解説】

直流電動機の構造を下図に示します。発電機の場合は電機子を機械的に回転させることにより発電するものであり,原理は電動機と同じです。電機子反作用は詳しく原理が書いてある本もありますが,試験対策としては,電機子巻線が作る磁界によって,界磁巻線が作る磁界の軸(中性軸)がズレる現象である,程度でも十分に問題を解くことができます。


出典:「宮崎技術研究所」の技術講座「電気と電子のお話」

【解答】

解答:(3)
(ア)
ワンポイント解説の通り,回転するのは電機子です。

(イ),(ウ)
電機子反作用は電気的中性軸が変化するもので,幾何学的に位置が変わるということはありません。

(エ)
小形機では構造が簡単な補極,大形機になると補償巻線が一般的に用いられます。