<H30年度(2018年)問1>直流電動機の直列可変抵抗に関する計算問題(解説未掲載)

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問題

界磁磁束を一定に保った直流電動機において、0.5Ωの抵抗値をもつ電機子巻線と直列に始動抵抗(可変抵抗)が接続されている。この電動機を内部抵抗が無視できる電圧200Vの直流電源に接続した。静止状態で電源に接続した直後の電機子電流は100Aであった。
この電動機の始動後、徐々に回転速度が上昇し、電機子電流が50Aまで減少した。トルクも半分に減少したので、電機子電流を100Aに増やすため、直列可変抵抗の抵抗値を$R_{1}[Ω]$から$R_{2}[Ω]$に変化させた。$R_{1}$及び$R_{2}$の値の組合せとして、正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
ただし、ブラシによる電圧降下、始動抵抗を調整する間の速度変化、電機子反作用及びインダクタンスの影響は無視できるものとする。

(1)【$R_{1}$】2.0【$R_{2}$】1.0
(2)【$R_{1}$】4.0【$R_{2}$】2.0
(3)【$R_{1}$】1.5【$R_{2}$】1.0
(4)【$R_{1}$】1.5【$R_{2}$】0.5
(5)【$R_{1}$】3.5【$R_{2}$】1.5

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(4)
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