原動機及び電気に関する知識

正解: 2. 三相交流は、位相が120度ずつずれた3つの単相交流を組み合わせたもので、クレーンの電動機を回す動力用電源としては200Vまたは400Vのものが多い。

解説: 肢2が適切です。クレーンの電動機を含む工場の動力には三相交流が使われ、電圧は200Vか400Vのものが多く見られます。肢1は直流の説明で、乾電池や蓄電池から得られるのは直流です。交流は電流の大きさと向きが周期的に変わります。肢3は誤りで、日本の商用周波数はおおむね東日本が50Hz…

関連キーワード: 三相交流・直流・周波数・実効値・変圧器

正解: 3. 導体の抵抗は導体の長さに比例し断面積に反比例するので、長さを2倍にし、断面の直径も2倍にした電線の抵抗は、元の電線と同じ値になる。

解説: 肢3が適切ではありません。抵抗は長さに比例し断面積に反比例します。直径を2倍にすると断面積は4倍になるので抵抗は4分の1になり、長さを2倍にすると抵抗は2倍になります。両方を合わせると元の2分の1で、同じ値にはなりません。肢1はオームの法則 (I = E ÷ R) の説明で正しく…

関連キーワード: オームの法則・合成抵抗・電力・抵抗と断面積・単位

正解: 1. かご形三相誘導電動機は、回転子の巻線をスリップリングを通して外部の抵抗器に接続し、始動電流を抑えたり速度を制御したりする。

解説: 肢1が適切ではありません。スリップリングを通して回転子の巻線を外部抵抗につなぎ、始動や速度制御を行うのは巻線形三相誘導電動機です。かご形三相誘導電動機は回転子が導体棒と短絡環でかご形に作られた構造で、簡単で丈夫ですが、そのままでは始動電流が大きく、速度制御にはインバータなどが必要…

関連キーワード: かご形誘導電動機・巻線形誘導電動機・スリップリング・回転方向・極数

正解: 4. 巻線形三相誘導電動機の二次抵抗制御は、回転子回路に接続した抵抗の値を変えて速度とトルクを制御する方式で、始動電流を抑える効果もある。

解説: 肢4が適切です。二次抵抗制御は巻線形誘導電動機の回転子回路に外部抵抗を入れ、その値を段階的に変えて速度とトルクを制御する方式で、抵抗を入れて始動するため始動電流も小さくできます。肢1と肢2は説明が逆で、コントローラの接点で主回路を直接開閉するのが直接制御 (小容量向き)、コントロ…

関連キーワード: 直接制御・間接制御・インバータ制御・二次抵抗制御・動力制動

正解: 3. ジブクレーンの旋回体への給電には、旋回中心でキャブタイヤケーブルを直接接続する方式が用いられ、ケーブルがねじれずに連続して旋回できる。

解説: 肢3が適切ではありません。旋回体への給電には、旋回中心に設けたスリップリング (旋回する環状の導体) に集電ブラシを接触させて給電する方式が用いられ、ケーブルをねじらずに連続して旋回できます。ケーブルを直接つなぐと旋回でねじれるため、無制限の旋回はできません。肢1のトロリ線給電、…

関連キーワード: トロリ線・集電子・キャブタイヤケーブル・スリップリング・接地

正解: 2. 熱動継電器 (サーマルリレー) は、回路の電圧が規定より下がったときに電動機を保護するため回路を遮断する機器である。

解説: 肢2が適切ではありません。熱動継電器 (サーマルリレー) は、電動機に過負荷などで規定以上の電流が流れ続けたときにバイメタルの熱で動作し、電磁接触器を開いて電動機を保護する機器です。電圧の低下を検出するのは不足電圧継電器で、別の機器です。肢1の電磁接触器、肢3の配線用遮断器、肢4…

関連キーワード: 電磁接触器・熱動継電器・配線用遮断器・ヒューズ・変圧器

正解: 4. 銅、アルミニウム、鉄などの金属は導体で、電動機の巻線には主に銅が用いられる。

解説: 肢4が適切です。金属は自由電子が多く電気をよく通す導体で、導電率が高く加工しやすい銅が巻線や電線に広く使われます。肢1は導体と絶縁体が逆で、磁器・ゴム・雲母・ビニルなどが絶縁体、銅・アルミニウムが導体です。肢2は誤りで、絶縁体でも限度を超える高い電圧がかかると絶縁破壊を起こして電…

関連キーワード: 導体・絶縁体・絶縁破壊・抵抗の温度変化・絶縁抵抗

正解: 1. 同じ大きさの電流が人体に流れた場合、商用周波数の交流よりも直流のほうが心室細動を起こしやすく危険である。

解説: 肢1が適切ではありません。同じ大きさの電流であれば、商用周波数 (50/60 Hz) の交流のほうが直流より心室細動を起こしやすく、危険性が高いとされています。感電の危険の程度は、人体を流れる電流の大きさ、通電時間、電流の経路 (心臓を通るかどうか)、電流の種類で決まります。肢2…

関連キーワード: 感電・通電電流・接地・漏電遮断器・誤操作防止

正解: 3. コントローラの接点が摩耗して接触不良になると、電動機が定格速度より速く回転し、荷が急に持ち上がる。

解説: 肢3が適切ではありません。接点の接触不良は、電動機が起動しない、動いたり止まったりする、接点から火花が出て発熱するといった症状の原因になりますが、電動機が定格より速く回転する原因にはなりません。誘導電動機の回転速度は電源の周波数と極数でほぼ決まるからです。肢1の単相運転、肢2の過…

関連キーワード: 単相運転・過熱・接触不良・ヒューズ・電磁ブレーキ

正解: 5. 絶縁抵抗計 (メガー) は、電源を切った状態で電動機の巻線と外箱の間などの絶縁抵抗を測る計器で、絶縁の劣化を調べるのに用いる。

解説: 肢5が適切です。絶縁抵抗計は内部で高い直流電圧を発生させて絶縁抵抗を測る計器なので、必ず回路の電源を切り、電動機の巻線と外箱 (接地側) の間などを測定します。肢1と肢2は逆で、電流計は回路に直列に、電圧計は回路に並列に接続します。肢3は誤りで、電圧の大きさが分からないときは大き…

関連キーワード: 電流計・電圧計・絶縁抵抗計・回路計・絶縁抵抗