三相誘導電動機とは
工場のポンプや送風機に広く使われる電動機で、学科試験ではかご形三相誘導電動機に関する 知識問題・計算問題が定番です。
回転数の計算: Ns = 120f / p
同期速度 Ns [min⁻¹] は、電源周波数 f [Hz] と極数 p から求めます。
Ns = 120 × f ÷ p
例: 4極・60Hz の場合 → Ns = 120 × 60 ÷ 4 = 1,800 min⁻¹
実際の回転速度は「すべり s」の分だけ同期速度より少し遅くなります (N = Ns × (1 - s)。すべり5%なら 1,800 × 0.95 = 1,710 min⁻¹)。
- 周波数が高いほど速く回る(50Hz→60Hz にすると回転数は増える)
- 極数が多いほど遅く回る
スターデルタ(Y-Δ)始動
誘導電動機は始動時に定格の数倍の電流が流れます。これを抑えるのがY-Δ始動です。
- 始動時は巻線をスター(Y)結線にして各巻線への電圧を 1/√3 に下げ、 加速後にデルタ(Δ)結線へ切り替える
- 始動電流・始動トルクはともに直入れ始動(全電圧始動)の 1/3 になる
「始動電流が1/√3になる」は誤り(1/3が正しい)という引っかけが定番です。
逆回転させるには
三相電動機の回転方向を逆にするには、3本の電源線のうちいずれか2本を入れ替えます。 「3本とも入れ替える」と元の回転方向のまま——これも頻出の正誤ポイントです。
そのほか問われること
- 力率改善には低圧進相コンデンサを電動機と並列に接続する
- 回転計(回転速度の測定)や、電動機の過負荷保護には電動機保護用配線用遮断器や 熱動継電器(サーマルリレー)を使う
「120f/p」「1/3」「2本入替え」の3点を軸に、アプリの機器分野の問題で仕上げましょう。