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同期機の原理と特性 ミニテスト【第3回】

同期機の原理と特性」のミニテスト第3回(全5問)です。

同期機の原理と特性 ミニテスト

第1回 第2回 第3回

テストの使い方

まず自分で答えを考えてから「解答を見る」をタップしてください。間違えた問題は解説記事に戻って確認すると効果的です。

第1問

同期発電機の回転速度を一定に保つ必要がある理由はどれか。

(1)効率が変わるため
(2)発電周波数が変わるため
(3)電圧が変わるため
(4)力率が変わるため
(5)鉄損が変わるため

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正解:(2)発電周波数が変わるため
f = pN/120 より、回転速度 N が変わると発電周波数が変わります。日本の電力系統は 50 Hz / 60 Hz を厳密に維持する必要があるため、発電機の回転速度は一定に保たなければなりません。

第2問

同期機の脱調とはどのような現象か。

(1)回転速度が上昇する
(2)回転速度が低下する
(3)同期運転を維持できなくなる
(4)界磁電流がゼロになる
(5)効率がゼロになる

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正解:(3)同期運転を維持できなくなる
脱調は過負荷や事故で相差角 δ が 90° を超えたとき、同期速度での回転を維持できなくなる現象です。系統に大きな障害を引き起こすため、保護装置で検出・対応します。

第3問

2 極の同期発電機を 60 Hz で運転するときの回転速度 [min⁻¹] はどれか。

(1)1,500
(2)1,800
(3)3,000
(4)3,600
(5)7,200

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正解:(4)3,600
N = 120f ÷ p = 120 × 60 ÷ 2 = 3,600 min⁻¹

第4問

同期機の V 曲線で、界磁電流を適正値から増やしていくとどうなるか。

(1)電機子電流は減少し続ける
(2)電機子電流はゼロになる
(3)電機子電流は一旦最小になった後、増加に転じる
(4)力率は常に 1.0 のまま
(5)回転速度が上昇する

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正解:(3)電機子電流は一旦最小になった後、増加に転じる
界磁電流を増やすと力率 1.0 で電機子電流が最小(V 字の底)になり、さらに増やすと進み力率で電流が再び増加します。これが V 曲線の形です。

第5問

円筒形回転子と突極形回転子の組み合わせで正しいものはどれか。

(1)円筒形=水力、突極形=火力
(2)円筒形=火力、突極形=水力
(3)円筒形=小容量、突極形=大容量
(4)どちらも高速回転用
(5)どちらも低速回転用

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正解:(2)円筒形=火力、突極形=水力
火力発電の蒸気タービンは高速 → 遠心力に強い円筒形(2〜4 極)。水力発電の水車は低速 → 多極の突極形(8 極以上も)。

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