クレーン・デリック運転士 過去問
令和5年(2023年)4月
問23 (原動機及び電気に関する知識 問3)

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5年(2023年)4月 問23(原動機及び電気に関する知識 問3) (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。
  • 三相誘導電動機の回転子は、固定子の回転磁界により回転するが、負荷がかかると同期速度より15~20%遅く回転する性質がある。
  • 直流電動機では、固定子を界磁と呼ぶ。
  • 三相誘導電動機の同期速度は、周波数を一定とすれば、極数が少ないほど速くなる。
  • 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。

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

この問題では、クレーンで使用される電動機の種類や構造、動作特性に関する知識が問われています。その中から適切でない記述を選ぶ形式です。

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、スリップリングやブラシを使用しないため、構造が非常に簡単で信頼性が高い特徴があります。これにより、保守の手間も少なく済みます。

選択肢2. 三相誘導電動機の回転子は、固定子の回転磁界により回転するが、負荷がかかると同期速度より15~20%遅く回転する性質がある。

この記述は誤りです。

 三相誘導電動機のスリップは通常1~6%程度であり、負荷がかかっても15~20%という大きな遅れは発生しません。スリップが過度に大きくなる場合は異常運転が疑われます。

選択肢3. 直流電動機では、固定子を界磁と呼ぶ。

この記述は正しいです。 

直流電動機において、固定子部分は磁界を発生させるため「界磁」と呼ばれます。この用語は、直流電動機の 基本的な構造に関連する一般的な知識です。

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、周波数を一定とした場合、極数が少ないほど速くなります。この性質は、回転 速度の計算式 (:同期速度、:周波数、:極数)から導かれるものです。

選択肢5. 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、固定子と回転子の両方に巻線を使用しており、回転子の巻線はスリップリングを介して外部抵抗器と接続できます。この構造により、起動や速度制御が容易になります。

まとめ

正解は2番です。 この選択肢は、三相誘導電動機のスリップについて誤った記述をしています。他の選択肢は、それぞれ正しい記述になります。

参考になった数6

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重要な設備の一つなので、しっかり頭に入れておきましょう。

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. 三相誘導電動機の回転子は、固定子の回転磁界により回転するが、負荷がかかると同期速度より15~20%遅く回転する性質がある。

三相誘導電動機の回転子は、固定子の回転磁界により回転するが、負荷がかかると同期速度より15~20%ではなく2~5%遅く回転する性質があります。

選択肢3. 直流電動機では、固定子を界磁と呼ぶ。

正しい記述です。

直流電動機では、固定子を界磁と呼びます。

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るのが特徴です。

選択肢5. 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。

まとめ

電動機に関する問題は出題率が高いので、しっかり頭に入れておきましょう。

参考になった数1

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。

特に誘導電動機(ACモーター)の「すべり」という特性は、試験でよく問われる数字の一つです。

 

この問題を解くための鍵は、「すべり(回転の遅れ)」の程度です。

誘導電動機は、磁界の回転速度(同期速度)に引っ張られて回りますが、少しだけ遅れてついていきます。

この遅れを「すべり」と言います。

 

では、その遅れはどれくらいでしょうか?

「1割も2割も遅れるのか?それとも数%なのか?」という感覚が大切です。

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。

× 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. 三相誘導電動機の回転子は、固定子の回転磁界により回転するが、負荷がかかると同期速度より15~20%遅く回転する性質がある。

〇 誤った記述(正解)です。

 

誘導電動機は、負荷がかかると同期速度よりも少し遅く回りますが、その遅れ(すべり)は通常「2~5%程度」です。

記述にある「15~20%」も遅れてしまうのは異常です。そんなに遅れるモーターでは効率が悪すぎて使い物になりません。

「ほんの少し(数%)遅れる」と覚えておきましょう。

選択肢3. 直流電動機では、固定子を界磁と呼ぶ。

× 正しい記述です。

 

直流モーターにおいて、外側の動かない部分(固定子)は磁石の役割を果たしており、これを「界磁(かいじ)」と呼びます。

一方、内側で回転する部分は「電機子(でんきし)」と呼ばれます。

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。

選択肢5. 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。

まとめ

【重要ポイント】

すべり:同期速度より少し遅れること。正常値は2~5%。(15%は遅すぎる)

かご形:シンプルで頑丈。ブラシなし。

巻線形:スリップリングがある。

同期速度:極数が少ないほど速い

参考になった数0