同期機33【電験3種 機械】電機子反作用の穴埋め！平成26年 A問題5 完全解説

今回は平成26年度 機械科目 A問題5を解説します。三相同期発電機の電機子反作用（交差磁化・減磁・増磁作用）を問う穴埋め問題です。

力率1＝交差磁化、遅れ力率＝減磁、進み力率＝増磁。図の磁極と電流の向きから作用を読み取ります。

問題文と選択肢

　次の文章は，三相同期発電機の電機子反作用に関する記述である。

　三相同期発電機の電機子巻線に電流が流れると，この電流によって電機子反作用が生じる。図1は，力率1の電機子電流が流れている場合の電機子反作用を説明する図である。電機子電流による磁束は，図の各磁極の(ア)側では界磁電流による磁束を減少させ，反対側では増加させる交差磁化作用を起こす。

　次に遅れ力率0の電機子電流が流れた場合を考える。このときの磁極と電機子電流との関係は，図2の(イ)となる。このとき，N及びS両磁極の磁束はいずれも(ウ)する。進み力率0の電機子電流のときには逆になる。

　電機子反作用によるこれらの作用は，等価回路において電機子回路に直列に接続された(エ)として扱うことができる。空白箇所（ア）〜（エ）に当てはまる組合せとして正しいものを一つ選べ。

	（ア）	（イ）	（ウ）	（エ）
(1)	右	A	減少	リアクタンス
(2)	右	B	増加	リアクタンス
(3)	左	A	減少	抵抗
(4)	左	B	減少	リアクタンス
(5)	左	A	増加	抵抗

出題のポイント：力率で交差磁化・減磁・増磁が決まる

同期発電機の電機子反作用は、電機子電流の位相によって変化します。力率1では界磁磁束と直交して交差磁化、遅れ力率0では反対向きとなって減磁、進み力率0では同じ向きとなって増磁します。等価回路では、抵抗ではなく直列の電機子反作用リアクタンスとして扱います。

ポイント解説：電流位相と電機子磁束の向きを対応づける

電機子反作用は力率で作用が変わります。力率1＝交差磁化作用（磁束を横に偏らせ、各磁極の回転方向側で減・反対側で増）、遅れ力率＝減磁作用（両磁極とも磁束が減少）、進み力率＝増磁作用（両磁極とも増加）です。

これらは等価回路で電機子回路に直列なリアクタンス（電機子反作用リアクタンス）として扱えます。

問題の解説：右・A・減少・リアクタンスを順に選ぶ

STEP1　（ア）交差磁化作用の向き

図1（力率1）では、各磁極の右側（回転方向側）で磁束が減少します。（ア）＝右。

STEP2　（イ）（ウ）遅れ力率の図と磁束

遅れ力率0では減磁作用となり、両磁極の磁束が減少する図＝図2A。（イ）＝A、（ウ）＝減少。

STEP3　（エ）等価回路での扱い

これらの作用は直列のリアクタンスとして扱えます。（エ）＝リアクタンス。よって組合せは(1)。

答え：(1)

まとめ

（ア）	右
（イ）	A
（ウ）	減少
（エ）	リアクタンス
答え	(1)

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