同期機51【電験3種 機械】スイッチトリラクタンスモータ(SRM)の穴埋め!令和7年上期 A問題7 完全解説

電験3種 機械科目【同期機】令和7年度上期 A問題7 スイッチトリラクタンスモータ(SRM)

今回は令和7年度上期 機械科目 A問題7を解説します。スイッチトリラクタンスモータ(SRM)の構造と特徴を問う穴埋め問題です。

SRMは固定子が集中巻、回転子が突極形(永久磁石なし)。リラクタンストルクで回転し、構造が簡単で高速回転に適します。

目次

問題文と選択肢

 次の文章は,スイッチトリラクタンスモータ(SRM)に関する記述である。

 一般に,SRMの構造は,固定子の巻線が(ア),回転子の形状が(イ)となっている。固定子の巻線に流す電流をスイッチで切り替えると,(イ)の回転子が,固定子の磁極に引き付けられて回転する。

 このモータは,回転子の構造が簡単で強固であるため,(ウ)に適している。また,ネオジムなどの(エ)を使用せず,鉄心と巻線のみで磁気回路を構成できる特長を有する。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)集中巻円筒形低速回転軟磁性体
(2)分布巻突極形低速回転希土類磁石
(3)集中巻突極形高速回転希土類磁石
(4)分布巻円筒形高速回転希土類磁石
(5)集中巻突極形低速回転軟磁性体

出題のポイント:SRMの集中巻と突極形回転子を見分ける

6つの固定子突極に集中巻を施し、4極の突極形回転子鉄心には巻線や永久磁石を持たない6/4形SRMの断面図
SRMは固定子が集中巻、回転子が巻線・磁石なしの突極形鉄心です。

代表的な6/4形SRMでは、固定子に6つの突極と集中巻を設け、回転子は4極の突極形鉄心だけで構成します。回転子には巻線、導体、永久磁石を置かないため、構造が簡単で強固です。

ポイント解説:回転子は磁気抵抗最小の整列位置へ動く

6固定子極4回転子極のSRMで、向かい合うA相極を励磁すると未整列の回転子が磁気抵抗最小の整列位置へ回転する比較図
励磁した極対に回転子突極がそろう向きへ動き、リラクタンストルクが生じます。

SRM(スイッチトリラクタンスモータ)は、固定子が集中巻、回転子が突極形(永久磁石なし・けい素鋼板)。巻線電流をスイッチで順次切り替えると、突極が磁極に引き付けられるリラクタンストルクで回転します。

構造が簡単で強固なため高速回転に適し、ネオジムなどの希土類磁石を使わず鉄心と巻線だけで作れるのが特長です(低速では騒音・トルク変動が出やすい欠点あり)。

問題の解説:構造・用途・材料の4空欄を確定

ア集中巻、イ突極形、ウ高速回転、エ希土類磁石を使用しないというSRMの4特徴と正解3を示す解答図
集中巻・突極形・高速回転・希土類磁石を使わない、の組合せで正解は(3)です。

STEP1 (ア)(イ)固定子と回転子の構造

固定子の巻線は集中巻(ア)、回転子は突極形(イ)。突極が磁極に引き付けられて回転します。

STEP2 (ウ)適した用途

構造が簡単で強固なので高速回転(ウ)に適しています。

STEP3 (エ)使わない材料

ネオジムなどの希土類磁石(エ)を使いません。よって組合せは(3)

答え:(3)

💡 覚え方
SRM=集中巻+突極形(磁石なし)。リラクタンストルクで回転、高速回転向き、希土類磁石不要。

⚠️ よくある間違い
回転子は円筒形ではなく突極形。希土類磁石は「使わない」のが特長(軟磁性体でもない)。

まとめ

(ア)集中巻
(イ)突極形
(ウ)高速回転
(エ)希土類磁石
答え(3)

▼あわせて解きたい関連問題
・永久磁石同期モータ:【機械】令和4年度下期A問題6
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📚 次に解くべき関連問題
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