第三種電気主任技術者試験 電気機器とパワーエレクトロニクス 練習問題 第11問: Y 結線の三相同期発電機を、周波数 50 Hz、1 相の直列巻数 120、1 極あたりの磁束 0.04 Wb で無負荷運転している。巻線係数を 0.95 とする

正解: 5. 1,750 V

線間電圧は約 1,750 V です。コイルが一様な磁界の中を角速度 ω で回ると誘導起電力は NBAω sin ωt で、最大値は NΦω (Φ = BA) です。実効値は最大値を √2 で割るので、ω = 2πf を入れると E = (2π/√2)fNΦ ≒ 4.44fNΦ、巻線の配置による減少分を巻線係数 k で表して E = 4.44kfNΦ となります。代入すると 1 相の起電力は E = 4.44×0.95×50×120×0.04 ≒ 1,012 V、Y 結線の線間電圧は √3E ≒ 1.732×1,012 ≒ 1,753 V です。1,010 V は相電圧のまま線間電圧に直していない値、1,850 V は巻線係数を掛けていない値、2,480 V は最大値を √2 で割らずに実効値とした値、3,040 V は線間電圧を相電圧の 3 倍とした値です。Y 結線では線間電圧が相電圧の √3 倍になる点に注意しましょう。

関連キーワード: 同期発電機・誘導起電力・巻線係数・Y結線