電験3種(第三種電気主任技術者試験)機械科目で、誘導機と並んで毎年ほぼ2問出題されるのが同期機(同期発電機・同期電動機)です。計算問題の芯は「短絡比・同期インピーダンス」と「ベクトル図(電圧方程式)」のたった2つ。ここを押さえれば安定した得点源になります。
このページは、当ブログの同期機解説(全54問)を論点別に並べたインデックスです。まず下の基本式を押さえ、論点ごとに過去問を解き進めてください。
目次
まず覚える:同期機の基本式
① 同期速度 \( N_s=\dfrac{120f}{p} \)(周波数と極数だけで決まる)
② 電圧方程式 \( \dot{E_0}=\dot{V}+jx_s\dot{I} \)(1相分・電機子抵抗無視。あらゆるベクトル図の出発点)
③ 短絡比 \( K_s=\dfrac{I_s}{I_n}=\dfrac{100}{\%Z_s} \)(百分率同期インピーダンスと逆数の関係)
④ 出力と負荷角 \( P=\dfrac{V E_0}{x_s}\sin\delta \)(1相分。δ=90°が脱出トルク=安定限界)
② 電圧方程式 \( \dot{E_0}=\dot{V}+jx_s\dot{I} \)(1相分・電機子抵抗無視。あらゆるベクトル図の出発点)
③ 短絡比 \( K_s=\dfrac{I_s}{I_n}=\dfrac{100}{\%Z_s} \)(百分率同期インピーダンスと逆数の関係)
④ 出力と負荷角 \( P=\dfrac{V E_0}{x_s}\sin\delta \)(1相分。δ=90°が脱出トルク=安定限界)
論点別・問題インデックス(全54問)
各リンクは過去問1問ごとの完全解説です。同期機は「短絡比」と「ベクトル図」の2論点で計算問題の大半をカバーできます。論説問題は構造・並行運転・始動法が頻出です。
短絡比・同期インピーダンス
● #1:【機械】平成25年度A問題6
● #2:【機械】平成27年度A問題5
● #3:【機械】令和3年度A問題6
● #4:【機械】平成21年度A問題5
● #5:【機械】平成29年度A問題5
● #6:【機械】令和6年度下期B問題15
● #7:【機械】令和6年度下期A問題6
● #8:【機械】令和4年度下期A問題5
● #9:【機械】令和4年度上期A問題5
● #10:【機械】平成19年度A問題5
● #11:【機械】平成18年度A問題3
● #15:【機械】令和7年度上期A問題6
● #38:【機械】令和5年度上期A問題5
● #2:【機械】平成27年度A問題5
● #3:【機械】令和3年度A問題6
● #4:【機械】平成21年度A問題5
● #5:【機械】平成29年度A問題5
● #6:【機械】令和6年度下期B問題15
● #7:【機械】令和6年度下期A問題6
● #8:【機械】令和4年度下期A問題5
● #9:【機械】令和4年度上期A問題5
● #10:【機械】平成19年度A問題5
● #11:【機械】平成18年度A問題3
● #15:【機械】令和7年度上期A問題6
● #38:【機械】令和5年度上期A問題5
誘導起電力・端子電圧・ベクトル図(同期発電機)
● #12:【機械】平成27年度A問題4
● #13:【機械】平成23年度A問題4
● #14:【機械】平成20年度A問題5
● #16:【機械】平成30年度A問題6
● #17:【機械】令和2年度A問題4
● #18:【機械】平成28年度B問題15
● #19:【機械】令和5年度上期A問題6
● #20:【機械】平成22年度B問題15
● #13:【機械】平成23年度A問題4
● #14:【機械】平成20年度A問題5
● #16:【機械】平成30年度A問題6
● #17:【機械】令和2年度A問題4
● #18:【機械】平成28年度B問題15
● #19:【機械】令和5年度上期A問題6
● #20:【機械】平成22年度B問題15
並行運転・並列の条件
● #21:【機械】令和元年度B問題15
● #22:【機械】令和5年度下期A問題6
● #34:【機械】令和7年度上期A問題5
● #35:【機械】令和4年度上期A問題4
● #36:【機械】平成29年度A問題4
● #37:【機械】平成21年度A問題4
● #22:【機械】令和5年度下期A問題6
● #34:【機械】令和7年度上期A問題5
● #35:【機械】令和4年度上期A問題4
● #36:【機械】平成29年度A問題4
● #37:【機械】平成21年度A問題4
同期電動機のベクトル図・トルク・出力
● #23:【機械】平成24年度B問題16
● #24:【機械】令和6年度上期A問題6
● #25:【機械】令和2年度A問題5
● #26:【機械】令和5年度下期A問題5
● #27:【機械】平成26年度B問題15
● #28:【機械】令和元年度A問題5
● #29:【機械】平成19年度B問題15
● #30:【機械】令和3年度A問題5
● #24:【機械】令和6年度上期A問題6
● #25:【機械】令和2年度A問題5
● #26:【機械】令和5年度下期A問題5
● #27:【機械】平成26年度B問題15
● #28:【機械】令和元年度A問題5
● #29:【機械】平成19年度B問題15
● #30:【機械】令和3年度A問題5
構造・電機子反作用・電機子巻線法
● #31:【機械】平成30年度A問題5
● #32:【機械】令和6年度下期A問題5
● #33:【機械】平成26年度A問題5
● #53:【機械】令和6年度下期A問題7
● #54:【機械】令和4年度下期A問題7
● #32:【機械】令和6年度下期A問題5
● #33:【機械】平成26年度A問題5
● #53:【機械】令和6年度下期A問題7
● #54:【機械】令和4年度下期A問題7
特性曲線・自己励磁
V曲線・同期調相機
始動法と各種同期モータ(ステッピング・SRM・PMSM)
● #43:【機械】平成23年度A問題5
● #45:【機械】令和3年度A問題7
● #46:【機械】平成25年度A問題5
● #47:【機械】平成22年度A問題5
● #48:【機械】令和6年度上期A問題5
● #49:【機械】平成30年度A問題7
● #50:【機械】令和4年度上期A問題6
● #51:【機械】令和7年度上期A問題7
● #52:【機械】令和4年度下期A問題6
● #45:【機械】令和3年度A問題7
● #46:【機械】平成25年度A問題5
● #47:【機械】平成22年度A問題5
● #48:【機械】令和6年度上期A問題5
● #49:【機械】平成30年度A問題7
● #50:【機械】令和4年度上期A問題6
● #51:【機械】令和7年度上期A問題7
● #52:【機械】令和4年度下期A問題6
ステッピングモータ・SRM・PMSMなどの各種モータは、パワーエレクトロニクスや電動機応用とも横断する論点です。同期機の基本(回転磁界に磁極が同期する)を押さえてから取り組むと理解が早くなります。

コメント