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【問題】
【難易度】★★☆☆☆(やや易しい)
あるかご形三相誘導電動機を定格電圧で Y–Δ 始動したところ,始動トルクは 60 N⋅m であった。また, Δ 結線での全電圧始動時(定格電圧)の始動トルクは定格運転時の 240 % である。この電動機の定格運転時のトルクの値 [N⋅m] として,最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
(1) 20 (2) 25 (3) 35 (4) 43 (5) 75
【ワンポイント解説】
かご形誘導電動機の Y–Δ 始動に関する問題です。
計算問題ではありますが,ほぼ Y–Δ 始動の知識を問う問題と言えるでしょう。
1.全電圧始動法
電動機に始動装置を設けずに全電圧を印加して始動する方法です。始動電流が大きいため 3.7 kW 以下の小容量の電動機の場合にしか用いられません。
2. Y−Δ 始動法
始動時は Y 巻線,定格時には Δ 巻線で運転する方法です。 Y 巻線は Δ 巻線と比較して電圧が 1√3 倍となるので,それぞれの始動電流の大きさの比は,
IY=V√3Z=V√3ZIΔ=√3VZIYIΔ=V√3Z√3VZ=13
TYTΔ=(V√3)2V2=13
3.補償器始動法
始動時のみ,三相単巻変圧器を用いて,変圧器のタップを切り替えることによって始動する方法です。電圧を 1n 倍にすると,始動電流と始動トルクをともに 1n2 倍にすることができます。
4.リアクトル始動法
始動時のみ,電動機と直列にリアクトルを接続して始動する方法で,始動時の端子電圧を 1n 倍にすると,始動電流を 1n 倍,始動トルクを 1n2 倍にすることができます。
5.巻線形誘導電動機の始動法(二次抵抗法)
二次巻線にスリップリングを介し,外部可変抵抗を接続して始動する方法で,比例推移の原理を利用して,始動電流を抑制します。
【解答】
解答:(5)
ワンポイント解説「2. Y−Δ 始動法」の通り, Y−Δ 始動では,全電圧始動時のトルクの 13 倍になるので,全電圧始動時のトルク Ts [N⋅m] は,
Ts=60×3=180 [N⋅m]
Tn=Ts2.4=1802.4=75 [N⋅m]