同期機44【電験3種 機械】力率1から界磁電流を増やすと？平成18年 A問題4 完全解説

今回は平成18年度 機械科目 A問題4を解説します。力率1で運転中の同期電動機の界磁電流だけを増やしたときの電機子電流と力率の変化を問う問題です。

力率1から界磁電流を増やす（過励磁）と、電機子電流は増加し、進み力率になります。V曲線の谷から右側へ移動するイメージです。

問題文と選択肢

同期電動機が一定の負荷で、力率1の状態で運転されている。この状態から、負荷を一定に保って、界磁電流のみを増加させたとき、電機子電流の大きさと同期電動機の力率の変化に関する記述として、正しいのは次のうちどれか。

(1)　電機子電流は増加し、進み力率になる。

(2)　電機子電流は増加し、遅れ力率になる。

(3)　電機子電流は減少し、力率は変化しない。

(4)　電機子電流は減少し、進み力率になる。

(5)　電機子電流は変化せず、遅れ力率になる。

出題のポイント：V曲線の谷から過励磁側へ移る変化を読む

同期電動機を一定負荷で運転すると、電機子電流と界磁電流の関係はV曲線になります。力率1の点はV曲線の谷で電機子電流が最小です。ここから界磁電流だけを増やすと右側の過励磁領域へ移り、進み無効電流が増えるため、電機子電流の大きさも増加して進み力率になります。

ポイント解説：一定負荷でも進み無効電流が増えると電流値は増加する

力率1の状態から界磁電流だけを増やす（過励磁）と、内部誘導起電力E₀が大きくなり、電機子電流は進み力率になります。V曲線では谷（力率1）から右側へ移動するので、電機子電流は増加します。

問題の解説：界磁電流増加で電機子電流増加・進み力率となる

STEP1　界磁電流を増やす＝過励磁

力率1から界磁電流を増やすとE₀が増加し、進み無効電流が流れます（過励磁）。

STEP2　電機子電流と力率の変化

V曲線の谷から右へ動くので電機子電流は増加し、進み力率になります。よって正しいのは(1)。

答え：(1)

まとめ

界磁電流	増加（過励磁）
電機子電流	増加
力率	進み
答え	(1)

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