クレーン・デリック運転士 過去問
令和4年(2022年)4月
問23 (原動機及び電気に関する知識 問23)

このページは閲覧用ページです。
履歴を残すには、 「新しく出題する(ここをクリック)」 をご利用ください。

問題

クレーン・デリック運転士試験 令和4年(2022年)4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)

クレーンの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。
  • かご形三相誘導電動機は、スリップリングやブラシがない極めて簡単な構造である。
  • 整流子を有する直流電動機では、回転子に給電するため、電機子が使用される。
  • 巻線形三相誘導電動機は、固定子側、回転子側ともに巻線を用いた構造で、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するようになっている。
  • 三相誘導電動機の同期速度は、周波数を一定とすれば、極数が少ないほど速くなる。
  • 三相誘導電動機の回転子は、負荷がかかると同期速度より2~5%遅く回転する性質がある。

次の問題へ

正解!素晴らしいです

残念...

この過去問の解説 (3件)

01

適切でないものは

「整流子を有する直流電動機では、回転子に給電するため、電機子が使用される。」です。

 

クレーンで使われる電動機に関する法則や構造を基に、各選択肢の内容を確認します。

選択肢1. かご形三相誘導電動機は、スリップリングやブラシがない極めて簡単な構造である。

この記述は正しいです。

かご形三相誘導電動機は、回転子がかご形の短絡導体で構成され、スリップリングやブラシを持たない簡単な構造です。

 

選択肢2. 整流子を有する直流電動機では、回転子に給電するため、電機子が使用される。

この記述は誤りです。

整流子を有する直流電動機では、「電機子」ではなく「整流子」を使って回転子に電流を供給します。

 

選択肢3. 巻線形三相誘導電動機は、固定子側、回転子側ともに巻線を用いた構造で、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するようになっている。

この記述は正しいです。

巻線形三相誘導電動機は、回転子に巻線を持ち、スリップリングを介して外部抵抗を接続できる構造です。これにより、始動時のトルクを高めたり、回転速度を調整したりします。

 

選択肢4. 三相誘導電動機の同期速度は、周波数を一定とすれば、極数が少ないほど速くなる。

この記述は正しいです。

三相誘導電動機の同期速度は、周波数が一定の場合、極数が少ないほど速くなります。同期速度は周波数と極数に反比例します。

選択肢5. 三相誘導電動機の回転子は、負荷がかかると同期速度より2~5%遅く回転する性質がある。

この記述は正しいです。

三相誘導電動機の回転子は、負荷がかかると同期速度より少し遅れて回転する(スリップが発生する)性質を持っています。負荷が増えるほどスリップの割合が大きくなります。

まとめ

クレーンで使用される電動機は、その構造や特徴を理解して正しく運用することが重要です。特に、かご形や巻線形の誘導電動機は簡単な構造と高い信頼性が特徴ですが、直流電動機の整流子の役割など、間違いやすい点をしっかり押さえておきましょう。

参考になった数9

02

クレーンの電動機に関する問題です。

電動機はクレーンを動かすのに重要な部分なので、しっかり把握しておきましょう。

選択肢1. かご形三相誘導電動機は、スリップリングやブラシがない極めて簡単な構造である。

正しい記述です。

かご形三相誘導電動機は、スリップリングやブラシがない極めて簡単な構造となります。

選択肢2. 整流子を有する直流電動機では、回転子に給電するため、電機子が使用される。

整流子を有する直流電動機では、回転子に給電するため、電機子ではなく整流子が使用されます。

整流子なので整流子と覚えましょう。

選択肢3. 巻線形三相誘導電動機は、固定子側、回転子側ともに巻線を用いた構造で、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するようになっている。

正しい記述です。

巻線形三相誘導電動機は、固定子側、回転子側ともに巻線を用いた構造で、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するようになっています。

選択肢4. 三相誘導電動機の同期速度は、周波数を一定とすれば、極数が少ないほど速くなる。

正しい記述です。

三相誘導電動機の同期速度は、周波数を一定とすれば、極数が少ないほど速くなります。

遅くなるなどと間違えないようにしましょう。

選択肢5. 三相誘導電動機の回転子は、負荷がかかると同期速度より2~5%遅く回転する性質がある。

正しい記述です。

三相誘導電動機の回転子は、負荷がかかると同期速度より2~5%遅く回転する性質があります。

2~5%という値は覚えておきましょう。

まとめ

電動機は仕組みを理解すれば、どのように回るか分かるようになるので、是非覚えておきましょう。

参考になった数3

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。

 

この問題を解くための鍵は、「直流モーターの構造」「交流モーターとの違い」です。

特に以下の部品名が、どちらのモーターに使われるかを区別してください。

 ・整流子(コミュテータ):直流モーターの回転部分。

 ・ブラシ:直流モーターや巻線形モーターで電気を送る部品。

 ・電機子(アーマチュア):直流モーターの回転部分。

選択肢1. かご形三相誘導電動機は、スリップリングやブラシがない極めて簡単な構造である。

× 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。

回転部分に電気を送る必要がないため、スリップリングやブラシが不要です。

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2. 整流子を有する直流電動機では、回転子に給電するため、電機子が使用される。

〇 誤った記述(正解)です。

 

直流モーターでは、回転する部分(電機子)に電気を送るために、「ブラシ」を使います。

ブラシが回転する「整流子」に接触することで、電気が流れます。

記述にある「回転子に給電するため、電機子が使用される」というのは、言葉の意味が通じません(電機子=回転子そのものです)。正しくは「回転子に給電するため、ブラシが使用される」です。

選択肢3. 巻線形三相誘導電動機は、固定子側、回転子側ともに巻線を用いた構造で、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するようになっている。

× 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4. 三相誘導電動機の同期速度は、周波数を一定とすれば、極数が少ないほど速くなる。

× 正しい記述です。

 

同期速度(Ns​)の公式は、Ns​=120f/p です。

極数(p)は分母にあるため、極数が少ないほど、同期速度は速く(大きく)なります。

(例:2極なら3000回転、4極なら1500回転 ※50Hzの場合)

選択肢5. 三相誘導電動機の回転子は、負荷がかかると同期速度より2~5%遅く回転する性質がある。

× 正しい記述です。

 

誘導モーターは、磁界の回転速度(同期速度)よりも、実際の回転子の速度が少しだけ遅れます。

この遅れを「すべり」と言います。

通常、負荷がかかっている状態では、同期速度よりも2~5%程度遅く回転します。

これが誘導モーターが力を出すための原理です。

まとめ

【重要ポイント】

直流モーターブラシ整流子を使って回転子(電機子)に電気を送る。

かご形:ブラシなし。シンプルで頑丈。

巻線形:スリップリングがある。抵抗で速度調整できる。

同期速度:極数が少ないほど速い

すべり:実際の回転は少し遅れる(2~5%)。

 

「回転子に電気を送るのは『ブラシ』の役目。電機子そのものが電気を送るわけではない」。

この部品の役割分担を理解しておきましょう。

参考になった数0