クレーン・デリック運転士 過去問
令和3年(2021年)10月
問23 (原動機及び電気に関する知識 問23)

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問題

クレーン・デリック運転士試験 令和3年(2021年)10月 問23(原動機及び電気に関する知識 問23) (訂正依頼・報告はこちら)

電動機に関する記述として、適切でないものは次のうちどれか。
  • 巻線形三相誘導電動機は、固定子側も回転子側も巻線になっており、回転子側の巻線はスリップリングを通して外部抵抗と接続される。
  • かご形三相誘導電動機の回転子は、鉄心の周りに太い導線(バー)がかご形に配置された簡単な構造である。
  • 直流電動機は、一般に、速度制御性能が優れているが、整流子及びブラシの保守が必要である。
  • 巻線形三相誘導電動機では、固定子側を一次側、回転子側を二次側と呼ぶ。
  • 三相誘導電動機の同期速度は、周波数を一定とすれば、極数が少ないほど遅くなる。

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この過去問の解説 (3件)

01

答えは(5)です。

解説

1.「巻線形三相誘導電動機は、固定子側も回転子側も巻線になっており、回転子側の巻線はスリップリングを通して外部抵抗と接続される。」は正しいです。

2.「かご形三相誘導電動機の回転子は、鉄心の周りに太い導線(バー)がかご形に配置された簡単な構造である。」は正しいです。

3.「直流電動機は、一般に、速度制御性能が優れているが、整流子及びブラシの保守が必要である。」は正しいです。

4.「巻線形三相誘導電動機では、固定子側を一次側、回転子側を二次側と呼ぶ。」は正しいです。

5.「三相誘導電動機の同期速度は、周波数を一定とすれば、極数が少ないほど遅くなる」は誤りです。

同期速度の式は以下のようになります。

同期速度N=(2×電源周波数f)/(極数P)

よって三相誘導電動機の同期速度Nは、周波数fを一定とすれば、極数Pが多いほど遅くなります

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02

電動機に関する問題です。

それぞれの電動機の仕組みを理解する事が重要となるので、しっかり押さえておきましょう。

選択肢1. 巻線形三相誘導電動機は、固定子側も回転子側も巻線になっており、回転子側の巻線はスリップリングを通して外部抵抗と接続される。

正しい記述です。

巻線形三相誘導電動機は、固定子側も回転子側も巻線になっており、回転子側の巻線はスリップリングを通して外部抵抗と接続されます。

選択肢2. かご形三相誘導電動機の回転子は、鉄心の周りに太い導線(バー)がかご形に配置された簡単な構造である。

正しい記述です。

かご形三相誘導電動機の回転子は、鉄心の周りに太い導線がかご形に配置された簡単な構造となります。

選択肢3. 直流電動機は、一般に、速度制御性能が優れているが、整流子及びブラシの保守が必要である。

正しい記述です。

直流電動機は、一般に、速度制御性能が優れているが、整流子及びブラシの保守が必要です。

定期的なメンテナンスが重要です。

選択肢4. 巻線形三相誘導電動機では、固定子側を一次側、回転子側を二次側と呼ぶ。

正しい記述です。

巻線形三相誘導電動機では、固定子側を一次側、回転子側を二次側と呼びます。

固定子側を一次側、回転子側を二次側の順番を忘れないようにしましょう。

選択肢5. 三相誘導電動機の同期速度は、周波数を一定とすれば、極数が少ないほど遅くなる。

三相誘導電動機の同期速度は、周波数を一定とすれば、極数が少ないほど遅くなるのではなく、多いほど遅くなります。

まとめ

電動機に関わる内容は、中々馴染みがないと覚えにくいですが、頻出問題なので、頭にいれておきましょう。

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03

クレーンの心臓部であるモーターの仕組みや特徴を知ることは、トラブルの原因を見抜くために重要です。「交流モーター」と「直流モーター」の違い、そして「かご形」と「巻線形」の違いをしっかり整理しましょう。

選択肢1. 巻線形三相誘導電動機は、固定子側も回転子側も巻線になっており、回転子側の巻線はスリップリングを通して外部抵抗と接続される。

× 正しい記述です。

 

巻線形モーターは、回転する部分(ローター)にもコイル(巻線)が巻いてあるタイプです。

この回転するコイルに電気を送ったり、抵抗をつないだりするために、軸に「スリップリング」という金属の輪っかが付いています。

ここを通して外部の抵抗器とつながることで、速度調整や滑らかな始動が可能になります。

選択肢2. かご形三相誘導電動機の回転子は、鉄心の周りに太い導線(バー)がかご形に配置された簡単な構造である。

× 正しい記述です。

 

かご形モーターは、回転子にコイルではなく、太い棒(バー)をカゴのような形に組んだものを埋め込んでいます。

構造が非常にシンプルで頑丈、壊れにくいため、メンテナンスが楽で安価なのが特徴です。

選択肢3. 直流電動機は、一般に、速度制御性能が優れているが、整流子及びブラシの保守が必要である。

× 正しい記述です。

 

直流モーターは、速度調整が非常に得意で、力強いトルクを出せる高性能なモーターです。

しかし、電気を切り替えるための「整流子(コミュテータ)」「ブラシ」という部品が接触しながら回転するため、摩耗しやすく、定期的な交換や清掃が必要です。

選択肢4. 巻線形三相誘導電動機では、固定子側を一次側、回転子側を二次側と呼ぶ。

× 正しい記述です。

 

誘導電動機では、電気を受け取る固定子(外側のコイル)を「一次側」、誘導電流が流れる回転子(中の回る部分)を「二次側」と呼びます。

これは変圧器(トランス)と同じ呼び方です。

選択肢5. 三相誘導電動機の同期速度は、周波数を一定とすれば、極数が少ないほど遅くなる。

〇 誤った記述(正解)です。

 

公式(Ns​=120f/p)(同期速度 = 120 × 周波数 ÷ 極数)を思い出してください。

極数(p)は分母にあります。

つまり、極数が少ないほど、割り算の答え(同期速度)は速く(大きく)なります。

逆に、極数が多いほど遅くなります。

「極数が少ないほど遅くなる」という記述は、公式の理屈と逆です。

まとめ

【重要ポイントのおさらい】

 ・同期速度:極数が少ないほど速い。(2極が最速、4極、6極と遅くなる)

 ・巻線形:スリップリングがある。抵抗で速度調整できる。

 ・かご形:構造が簡単で頑丈。

 ・直流:性能は良いが、ブラシのメンテが必要。

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