同期機42【電験3種 機械】同期電動機のV曲線（位相特性曲線）の穴埋め！平成28年 A問題5 完全解説

今回は平成28年度 機械科目 A問題5を解説します。同期電動機の位相特性曲線（V曲線）の縦軸・横軸・力率の領域を問う穴埋め問題です。

横軸は界磁電流、縦軸は電機子電流。曲線の最低点が力率1で、破線より左が遅れ力率、右が進み力率の領域です。

平成28年度 機械科目 A問題5：問題文と選択肢

まずは、実際の試験問題を確認してみましょう。

電験3種 機械科目 【同期機】 平成28年度 A問題5

　次の文章は，同期電動機の特性に関する記述である。記述中の空白箇所の記号は，図中の記号と対応している。

　下の図は同期電動機の位相特性曲線を示している。形がＶの字のようになっているのでＶ曲線とも呼ばれている。横軸は(ア)，縦軸は(イ)で，負荷が増加するにつれ曲線は上側へ移動する。図中の破線は，各負荷における力率(ウ)の動作点を結んだ線であり，この破線の左側の領域は(エ)力率，右側の領域は(オ)力率の領域である。

　上記の記述中の空白箇所（ア），（イ），（ウ），（エ）及び（オ）に当てはまる組合せとして正しいものを一つ選べ。

出題のポイント：V曲線の軸と遅れ・進みの領域を読む

同期電動機のV曲線は、横軸が界磁電流If、縦軸が電機子電流Iaです。各曲線の最低点は力率1で、左側は不足励磁による遅れ力率、右側は過励磁による進み力率となります。負荷が増えるほどV曲線全体が上側へ移動する点も併せて確認します。

ポイント解説：力率1で電機子電流が最小になる

V曲線（位相特性曲線）は横軸＝界磁電流、縦軸＝電機子電流で描きます。曲線の最低点が力率1で、負荷が増えると曲線は上側へ移動します。

最低点を結んだ破線を境に、左側は遅れ力率（不足励磁）、右側は進み力率（過励磁）の領域になります。

問題の解説：界磁電流・電機子電流・力率領域を確定する

STEP1　（ア）（イ）縦軸・横軸

V曲線は界磁電流を変えたときの電機子電流の変化なので、横軸（ア）＝界磁電流、縦軸（イ）＝電機子電流。

STEP2　（ウ）最低点の力率

電機子電流が最小となる最低点は力率1（ウ）＝1。

STEP3　（エ）（オ）左右の力率領域

破線の左側（エ）＝遅れ力率、右側（オ）＝進み力率。よって組合せは(2)。

答え：(2)

まとめ

（ア）	界磁電流
（イ）	電機子電流
（ウ）	1
（エ）	遅れ
（オ）	進み
答え	(2)

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