【動画電験合格】電験三種機械演習編電動機応用各種負荷の特徴と電動機の所要特性に関して,以下の表に適する語句を語群から選ぶ

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電験三種　演習　機械８

問題と解答

問題１

各種負荷の特徴と電動機の所要特性に関して,以下の表に適する語句を語群から選び,４つの負荷に対するトルク－速度特性をグラフで表せ。

トルク－速度特性	負荷	出力－速度の関係	一般的な用途
	定トルク負荷
	速度比例負荷		定励磁抵抗負荷の直流発電機
	低減トルク負荷
	定動力負荷

1 出力－速度の関係{ P∝N , P∝N² ,P∝N³ ,P∝ ,P=一定 }
一般的な用途{ 巻取機 , 巻上機 , 揚水ポンプ , 圧延機 , 送風機 , エレベータ }

問題２

物体の移動に関して,以下の問いに答えよ。

(１)水平面に質量m［kg］の物体を静かに置き,水平方向に力F［N］を加えたところ,距離x［m］だけ進み,速さがv［m/s］になった。
このとき,①加速度a［m/s²］,②運動エネルギー［J］,③Fの仕事［J］,④Fの動力(仕事率)［W］をそれぞれ求めよ。ただし,水平面との間の摩擦は無視できるものとする。

(２)水平面に質量m［kg］の物体を静かに置き,鉛直方向に力を加えて一定速度v［m/s］で持ち上げたところ,高さがh［m］になった。
このとき,①位置エネルギー［J］,②動力(仕事率)［W］をそれぞれ求めよ。ただし, 加速に要する動力については考慮しないものとする。

問題３

慣性モーメント100kg・m²のはずみ車が1200min^–¹で回転している。このはずみ車に負荷が加わり,４秒間で回転速度が1200min^–¹から1000min^–¹まで減速した。
このとき,はずみ車が放出した平均電力［kW］を求めよ。

問題４

電動機で駆動するポンプを用いて,毎時100m³の水を揚程50mの高さに揚水したい。ポンプの効率は74%,

電動機の効率は92%で,パイプの損失水頭は0.5mであり,他の損失水頭は無視できる。このとき必要な電動機入力［kW］を求めよ。

問題５

面積1km²に１時間当たり60mmの降雨を貯水池に蓄え,これを20台の同一仕様のポンプで均等に分担し,

全揚程12mを揚水して河川に排出する場合,各ポンプの駆動用電動機の所要電力［kW］の値はいくらか。ただし,

１時間当たりの排水量は降雨量に等しく,ポンプの効率は0.82,設計製作上の余裕係数は1.2とする。

問題６

巻上重量20［t］,巻上速度12［m/min］,横行速度20［m/min］,走行速度15［m/min］,クラブ重量15［t］,ガータ質量40［t］の天井クレーンがある。
ただし,機械効率は巻上装置80%,横行装置85%,走行装置85%とし,横行抵抗300［N/t］,走行抵抗400［N/t］とする。なお,加速に要する動力については,考慮しないものとする。

(１)巻上用電動機の最小所要容量［kW］を求めよ。

(２)横行用電動機の最小所要容量［kW］を求めよ。

(２)走行用電動機の最小所要容量［kW］を求めよ。