誘導電動機の一次周波数制御

◆機械「に関する問題」

次のかご形誘導電動機の一次周波数制御に関する記述で誤っているのはどれか。

（１）同期速度を変更して回転速度を制御する方法である。
（２）供給電圧一定のままで周波数だけ変更すると電動機の内部磁束が
周波数に比例して変化することになる。
（３）供給電圧一定のままで周波数だけ変更すると、低周波域では、
磁束飽和が生じる。
（４）供給電圧一定のままで周波数だけ変更すると、高周波域では、
磁束の不足が生じる。
（５）供給電圧も周波数にほぼ比例して変化させるのが普通である。

解答

（２）

解説

供給電圧一定のままで周波数だけ変更すると電動機の内部磁束が
周波数に反比例して変化することになる。

電力用バルブデバイス

◆．機械「電力用バルブデバイスに関する問題」

次の電力用バルブデバイスの内、制御信号によりオフ機能を持つものはどれか。

（１）整流ダイオード
（２）逆素子三端子サイリスタ
（３）ＧＴＯ
（４）トライアック
（５）逆導通サイリスタ

解答

（３）

解説

ＧＴＯ（ゲートターンオフサイリスタ）
ゲートターンオフサイリスタの名称が示すとおり、ゲートの逆電流による
自己消弧機能を付加したサイリスタである。サイリスタのように、外部に
転流回路を必要とせず、主回路構成が簡単になる利点があるが、
ゲート駆動条件などゲート駆動回路に配慮が必要である。
またターンオフ時のサージ電圧による破壊を防ぐため、スナバ回路や
主回路配線設計に注意が必要である。
特性としては、サイリスタとパワートランジスタの中間的性質と考えればよい。
ＧＴＯの定格電流は、一般に他の素子とは異なり、ＧＴＯが遮断可能な最大の
アノード電流である可制御オン電流で呼ばれているが、素子の連続通電能力は
実行オン電流が目安となる。
大容量インバータ用として近年使用され始めている。

自動制御

◆機械「自動制御に関する問題」

次の文章の空白に適合する答えを解答群の中より選びなさい。

フィードバック制御を空調機の自動制御に当てはめてみた場合の各部の名称と
機能の説明で次のうち誤っているのはどれか。

（１）目標値は室温や湿度の設定値である。
（２）比較部は目標値と温度センサーのフィードバック量を比較し
動作信号を発する。
（３）調節部は比較部からの動作信号をもとにして、制御系の働きに必要な
信号を作り操作部へ送り出す。
（４）操作部は制御を適切に行う操作量（制御弁開度）をつくる部分
（５）制御対象は温度、湿度などのセンサーをいう

解答

（５）

解説

（５）制御対象は制御の対象となる装置（冷水電動制御弁）

自動制御 （じどうせいぎょ:auto matic control）

その目的に適合するよう自動的に操作を行う制御。ビルの空調設備の制御や
工業用プロセス制御に用いられる。自動制御を信号の流れ方によって分類すると
次の3種類に分けられる。
(1)フィードバック制御:プロセスの制御量と設定値との偏差を検出し,操作量を
調節して制御量　を設定値に一致させる制御方式。
(2)フィードフォワード制御:プロセスの外乱を検出し,その外乱による制御量の
変化を予測して　操作量を修正する制御方式。フィードフォワード制御だけでは
制御量と設定値を一致させることはできないため,フィードバック制御と
組み合わせて使用する例が多い。
(3)シーケンス制御:あらかじめ定められた順序と条件に従って制御の各階段を逐次
進めていく制御

自動制御

◆機械「自動制御に関する問題」

次の文章の空白に適合する答えを解答群の中より選びなさい。

自動制御系を「（１）」のふるまいから分類すると、目標値が一定である
「（２）」制御、変化する追値制御に分けられるが、後者は、目標値が
任意の時間変化をする「（３）」制御と他の量と一定の比率関係で変化をする
「（４）」制御およびあらかじめ定められた時間変化をする「（５）」
制御に分けられる。

解答群

（ａ）追従
（ｂ）プログラム
（ｃ）目標値
（ｄ）定値
（ｅ）比率

解答

（１）－（ｃ）
（２）－（ｄ）
（３）－（ａ）
（４）－（ｅ）
（５）－（ｂ）

解説

制御装置によって自動的に行われる制御を自動制御といい、
目標値近づけるように制御量の値を制御するフィードバック制御と、
決められた順序に従って状態を制御するシーケンス制御に大きく分けられる。

電気計器

◆機械「電気計器の分類に関する問題」

Ａ群の計器の分類に対応する階級をＢ群の中から選びなさい。

Ａ群
（１）大形配電盤用
（２）小形配電盤用
（３）携帯用計器
（４）一般工業測定用
（５）実験・検査・試験等の精密測定

Ｂ群
（ａ）０．２級
（ｂ）０．５級
（ｃ）１．０級
（ｄ）１．５級
（ｅ）２．５級

解答

（１）－（ｃ）
（２）－（ｅ）
（３）－（ｂ）
（４）－（ｄ）
（５）－（ａ）

解説

（電気計器の分類）

（ａ）０．２級　副標準器用
（ｂ）０．５級　精密測定用、携帯用計器
（ｃ）１．０級　０．５級に次ぐ精密測定用
（ｄ）１．５級　工業用の普通測定用
（ｅ）２．５級　制度を重視しない測定用

直流発電機

◆機械「直流発電機に関する問題」

磁極数６、重ね巻、電機子巻線の全導体数２００、１磁極当たりの
磁束０．０３（Ｗｂ）の直流発電機を１０００（ｒｐｍ）で運転したとき、
発電機の起電力を求めなさい。

解答

１００（Ｖ）

解説

Ｅ＝（６×２００）／（６０×６）　×（０．０３×１０００）＝１００（Ｖ）

誘導電動機の同期速度

◆機械「誘導電動機の同期速度に関する問題」

同期速度が１５００（ｒｐｍ）、周波数が５０（Ｈｚ）の三相誘導電動機の
極数を求めなさい。

解答

４（極）

解説

ｐ＝１２０・５０／１５００＝４（極）

単相ブリッジ整流回路

◆機械「単相ブリッジ整流回路に関する問題」

単相１００（Ｖ）の交流電源を単相ブリッジ整流回路によって整流した場合、
直流側の平均電圧はほぼ何ボルトになるか。
ただし、交流側のインピーダンスは無視する。

解答

９０（Ｖ）

解説

単相ブリッジ整流回路なので、全波整流波形となる。平均値Ｅavは、

Ｅav＝２／π　×√２　×１００＝９０（Ｖ）

単巻変圧器

◆機械「単巻変圧器に関する問題」

１次電圧１００Ｖ、２次電圧１１０Ｖの単巻変圧器がある。
二次電流が１０Ａのとき、自己容量を求めなさい。

解答

１００（ＶＡ）

解説

Ｐs＝（１１０－１００）×１０＝１００（ＶＡ）

同期機

◆機械「同期機に関する問題」

出力１００００ＫＶＡ、電圧６６００Ｖ、同期インピーダンス３．６Ω／相の
三相同期機の短絡比を求めなさい。

解答

１．２１

解説

定格電流Ｉ（Ａ）は、
Ｉ＝Ｐ／（√３Ｖ）＝１００００×１０＾3／（√３×６６００）
＝８７４（Ａ）

％同期インピーダンス％Ｚsは、
％Ｚs＝ＺsＩ／（Ｖ／√３）　×１００
＝３．６×８７４／（６６００／√３）　×１００＝８２．６（％）

ゆえに、
Ｋs＝１００／％Ｚs＝１００／８２．６＝１．２１