{ "format": "shikakustudy-deck", "formatVersion": 1, "slug": "denken3-kikai-tango", "title": "電験三種 機械 単語帳", "examName": "電験三種", "cards": [ { "front": "同期速度", "back": "Ns＝120f／p［min⁻¹］。fは周波数、pは極数。", "hint": "回転磁界の回転速度。極数が増えると遅くなる。" }, { "front": "滑り", "back": "s＝(Ns－N)／Ns。回転速度はN＝Ns(1－s)。", "hint": "同期速度に対する回転速度の遅れの割合。" }, { "front": "角速度と回転速度の換算", "back": "ω＝2πN／60［rad/s］。Nは毎分回転数。" }, { "front": "動力とトルクの関係", "back": "P＝Tω＝T×2πN／60［W］。" }, { "front": "誘導起電力の式（回転機と変圧器）", "back": "回転機はE＝4.44 kw f N Φ、変圧器はE＝4.44 f N Φm。", "hint": "回転機だけ巻線係数kwが入る。4.44は共通。" }, { "front": "直流機の誘導起電力とトルク", "back": "E＝KΦN、T＝K'ΦIa。", "hint": "起電力は磁束と回転速度の積、トルクは磁束と電機子電流の積。" }, { "front": "直流機の電圧方程式", "back": "電動機はV＝E＋Ia Ra、発電機はV＝E－Ia Ra。", "hint": "符号の向きが逆。電動機は逆起電力に抵抗降下を足す。" }, { "front": "永久磁石式直流機の特性", "back": "磁束が一定なので、E∝N、T∝Ia。" }, { "front": "分巻電動機の特性", "back": "速度がほぼ一定で、トルクは電機子電流に比例する（T∝Ia）。" }, { "front": "直巻電動機の特性", "back": "T∝Ia²。無負荷では危険速度に達するおそれがある。", "hint": "直巻は無負荷運転禁止。分巻との対比で出る。" }, { "front": "始動抵抗", "back": "電機子回路に直列に入れ、回転速度の上昇とともに短絡していく。", "hint": "始動時は逆起電力がゼロで電流が過大になるため。" }, { "front": "電機子反作用", "back": "電機子電流による磁束分布の偏り、減磁作用、中性軸の移動が起きる現象。対策は補償巻線と補極。" }, { "front": "誘導機の電力の比", "back": "二次入力：二次銅損：機械出力＝1：s：(1－s)。", "hint": "この比だけで二次側の計算はほぼ解ける。" }, { "front": "誘導機のトルク", "back": "T＝二次入力／同期角速度。" }, { "front": "比例推移", "back": "巻線形誘導機で、二次抵抗を変えるとトルク曲線が滑りの方向へ移動する性質。r2／sが同じならトルクが同じになる。最大トルクの値そのものは変わらない。", "hint": "変わるのは最大トルクを出す滑り、変わらないのは最大トルクの大きさ。" }, { "front": "Y-Δ始動", "back": "始動電流も始動トルクも、全電圧始動の3分の1になる。" }, { "front": "V/f一定制御", "back": "磁束を一定に保つため、電圧と周波数を比例させる速度制御方式。" }, { "front": "誘導機の等価回路（二次側）", "back": "r2／s＝r2＋r2(1－s)／s。前者が二次銅損、後者が機械出力に対応する。" }, { "front": "誘導機の試験", "back": "無負荷試験で励磁回路の定数、拘束試験で一次二次の定数を求める。" }, { "front": "短絡比", "back": "Ks＝Is／In＝100／%Zs。定格電圧を発生する界磁電流と、定格電流に等しい短絡電流を流す界磁電流の比。" }, { "front": "百分率同期インピーダンス", "back": "%Zs＝√3 Zs In／Vn×100。" }, { "front": "鉄機械と銅機械", "back": "鉄機械は短絡比が大きく、寸法が大きい・電圧変動が小さい・安定度が高い（水車発電機）。銅機械は短絡比が小さく、寸法が小さい・電圧変動が大きい（タービン発電機）。", "hint": "短絡比が大きいほど安定だが機械は大きく高価になる。" }, { "front": "同期電動機のV曲線", "back": "適正励磁で電機子電流が最小になり、過励磁では進み力率になる。" }, { "front": "同期発電機の並行運転の条件", "back": "起電力の大きさ、位相、周波数、波形が一致すること。加えて相回転方向が一致すること。" }, { "front": "同期電動機の始動", "back": "自力では始動できない。制動巻線を利用して誘導電動機として始動させる自己始動法などを用いる。", "hint": "回転磁界に回転子が追いつけないため。" }, { "front": "変圧器の巻数比", "back": "V1／V2＝N1／N2＝a、I1／I2＝1／a。インピーダンスの換算はa²倍。" }, { "front": "変圧器の効率", "back": "η＝出力／(出力＋Pi＋α²Pc)。Piは鉄損、Pcは全負荷銅損、αは負荷率。" }, { "front": "変圧器の最大効率の条件", "back": "Pi＝α²Pc のとき。すなわち α＝√(Pi／Pc)。", "hint": "無負荷損と負荷損が等しくなるとき最大効率。機器共通の性質。" }, { "front": "変圧器の電圧変動率", "back": "ε≒p cosθ＋q sinθ。pは百分率抵抗降下、qは百分率リアクタンス降下。" }, { "front": "変圧器の短絡試験", "back": "Z＝V／I、R＝P／I²、X＝√(Z²－R²)を求める。測っているのは銅損（負荷損）。", "hint": "無負荷試験で測るのは鉄損。どちらを測る試験かを問われる。" }, { "front": "変圧器の並行運転の条件", "back": "極性が一致、巻数比が等しい、百分率インピーダンスが等しい、抵抗とリアクタンスの比が等しいこと。三相では角変位も一致すること。" }, { "front": "単巻変圧器の容量比", "back": "自己容量／線路容量＝(V2－V1)／V2。", "hint": "自己容量が小さくてすむのが単巻変圧器の利点。" }, { "front": "単相整流回路の出力電圧", "back": "半波整流はEd＝0.45E、全波整流はEd＝0.90E。" }, { "front": "三相整流回路の出力電圧", "back": "三相半波はEd＝1.17V（相電圧）、三相全波はEd＝1.35V（線間電圧）。", "hint": "三相半波は相電圧、三相全波は線間電圧。どちらの電圧かの取り違えが定番。" }, { "front": "位相制御（三相全波）", "back": "Ed＝1.35V cosα。αは制御角。" }, { "front": "降圧チョッパ", "back": "Vo＝αE。αは通流率。" }, { "front": "昇圧チョッパ", "back": "Vo＝E／(1－α)。" }, { "front": "昇降圧チョッパ", "back": "Vo＝αE／(1－α)。" }, { "front": "チョッパの電流リプル", "back": "Δi＝(E－Vo)Ton／L。" }, { "front": "サイリスタのオンとオフ", "back": "ゲート信号でオンにはできるが、オフにはできない。オフにするには電流をゼロにするか転流させる。", "hint": "ゲートでオフにできるのはGTO。" }, { "front": "IGBTとMOSFETの使い分け", "back": "IGBTは高耐圧・大電流に向き、MOSFETは高速スイッチングに向く。" }, { "front": "還流ダイオード", "back": "誘導性負荷の電流の逃げ道をつくるダイオード。フリーホイールダイオードともいう。" }, { "front": "PWM（パルス幅変調）", "back": "搬送波と信号波の比較でパルス幅を変え、平均値として目的の波形をつくる方式。" }, { "front": "MPPT", "back": "最大電力点追従制御。太陽電池の出力が最大になる動作点を追い続ける制御。" }, { "front": "巻上機の所要動力", "back": "P＝9.8 m v／η［W］。mは質量、vは巻上速度。" }, { "front": "ポンプの所要動力", "back": "P＝9.8 Q H／η［kW］。Qは流量（m³/s）、Hは全揚程。", "hint": "水力発電はP＝9.8 Q H η。効率を掛けるか割るかが逆になる。" }, { "front": "減速機を通したときの速度とトルク", "back": "回転速度は減速比で割り、トルクは減速比と効率を掛ける。" }, { "front": "はずみ車のエネルギーとトルク", "back": "W＝(1／2)Jω²、T＝J dω／dt。" }, { "front": "光度の定義", "back": "I＝F／ω［cd］。均等放射の点光源ではI＝F／4π。", "hint": "全立体角は4πステラジアン。" }, { "front": "照度の定義", "back": "E＝F／A［lx］。" }, { "front": "逆二乗の法則", "back": "E＝I／r²。光源からの距離の二乗に反比例する。" }, { "front": "入射角余弦の法則", "back": "E＝I cosθ／r²。高さhを使う場合はE＝I h／r³。" }, { "front": "室内照明の光束計算", "back": "F＝E A／(U M)。Uは照明率、Mは保守率。" }, { "front": "保守率", "back": "照明設計で、汚れや劣化による照度低下を見込む係数。" }, { "front": "熱伝導の式", "back": "Q＝λA(T1－T2)／L［W］。λは熱伝導率、Aは面積、Lは厚さ。" }, { "front": "熱抵抗", "back": "R＝L／(λA)［K/W］。温度差はθ＝R Qで求める。", "hint": "電気回路のオームの法則と同じ形。" }, { "front": "熱量の式と水の定数", "back": "Q＝m c ΔT。水の比熱は約4.186 kJ/(kg・K)、氷の融解熱は約334 kJ/kg、水の蒸発熱は約2257 kJ/kg。" }, { "front": "電力量の換算", "back": "1 kWh＝3600 kJ。" }, { "front": "COP（成績係数）", "back": "ヒートポンプが取り出した熱量と投入電力量の比。1を超える。" }, { "front": "誘導加熱と誘電加熱", "back": "誘導加熱は交番磁界による渦電流で導体自体を発熱させる方式で、対象は金属。誘電加熱は高周波電界で絶縁物を内部から加熱する方式。", "hint": "金属は誘導、絶縁物は誘電。対象の取り違えが定番。" }, { "front": "伝達関数の直列接続と負帰還", "back": "直列接続はG1 G2。負帰還はG／(1＋GH)。" }, { "front": "一次遅れ系と時定数", "back": "G＝K／(1＋sT)。時定数Tで出力が最終値の63.2パーセントに達する。" }, { "front": "ゲインのデシベル表示", "back": "20 log10（振幅比）［dB］。" }, { "front": "PID制御の各動作の役割", "back": "積分動作は定常特性の改善、微分動作は過渡特性の改善に効く。比例・積分・微分の三動作を組み合わせる。" }, { "front": "制御の分類", "back": "シーケンス制御、フィードバック制御、フィードフォワード制御。" }, { "front": "ド・モルガンの法則", "back": "NOT(A AND B)＝NOT A OR NOT B。" }, { "front": "二進数の桁の重み", "back": "右から1、2、4、8、16と倍になっていく。" }, { "front": "EXOR（排他的論理和）", "back": "二入力が異なるとき1になる論理。" }, { "front": "銅損と鉄損", "back": "銅損は負荷損で電流の二乗に比例する。鉄損は無負荷損で、ヒステリシス損と渦電流損から成る。" }, { "front": "ヒステリシス損と渦電流損", "back": "ヒステリシス損は周波数に比例する。渦電流損は周波数の二乗と板厚の二乗に比例し、成層鉄心で低減する。" }, { "front": "機械損", "back": "軸受やブラシの摩擦、風損。回転機にだけ生じる。" }, { "front": "最大効率になる条件", "back": "無負荷損＝負荷損のとき。機器に共通する性質。" }, { "front": "回生ブレーキ", "back": "電動機を発電機として動作させ、運動エネルギーを電源に返す制動方式。" }, { "front": "逆起電力", "back": "電動機の回転により電機子に生じる、電源電圧と逆向きの起電力。" }, { "front": "巻線係数", "back": "分布巻と短節巻による起電力の減少を表す係数。分布係数×短節係数。" }, { "front": "突極形", "back": "回転子に突き出た磁極を持つ構造。水車発電機など低速機に用いる。" }, { "front": "脱調", "back": "ステッピングモータや同期機が、指令に追従できずに同期を失うこと。" }, { "front": "乱調（ハンチング）", "back": "同期機の回転子が振動する現象。制動巻線で抑える。" }, { "front": "臨界抵抗", "back": "自励発電機で、電圧が確立できる界磁回路抵抗の上限。" }, { "front": "通流率", "back": "チョッパでスイッチがオンしている時間の割合。デューティ比ともいう。" }, { "front": "行き過ぎ量（オーバーシュート）", "back": "応答が目標値を超えて行き過ぎる量。" }, { "front": "無効電力", "back": "電圧と電流の位相差により、電源と負荷の間を往復するだけの電力。" }, { "front": "SRM（スイッチトリラクタンスモータ）", "back": "回転子が鉄心だけで、リラクタンストルクで回るモータ。" }, { "front": "GTO", "back": "ゲートターンオフサイリスタ。ゲート信号でオフにできるサイリスタ。" }, { "front": "補償巻線", "back": "直流機で電機子反作用を打ち消すために磁極片に設ける巻線。" }, { "front": "計算でよく使う定数", "back": "重力加速度9.8 m/s²、円周率3.14、√2＝1.414、√3＝1.732、水の比熱4.186 kJ/(kg・K)、氷の融解熱334 kJ/kg。" }, { "front": "単位換算の要点", "back": "毎時立方メートルは3600で割って毎秒に、毎分メートルは60で割って毎秒に、センチメートルは100で割ってメートルに直す。ミリヘンリーは10のマイナス3乗、マイクロ秒は10のマイナス6乗。", "hint": "式に代入する前にすべて基本単位へ直す。" }, { "front": "8回とも同じ分野だった問番号", "back": "問1・問3・問5・問7・問9・問10・問11・問14・問16の9問。", "hint": "この9問は分野が固定なので、対策の優先度が高い。" }, { "front": "問1から問6の出どころ", "back": "問1は直流機、問2は直流機か誘導機、問3は誘導機、問4は誘導機か同期機、問5は同期機、問6は同期機か小形モータ。", "hint": "四機（直流機・誘導機・同期機・変圧器）が前半を占める。" }, { "front": "問7から問12の出どころ", "back": "問7は小形モータと機器一般、問8は変圧器（一部パワエレ・小形モータ）、問9は変圧器、問10はパワーエレクトロニクス、問11は電動機応用、問12は電熱が中心で照明と電気化学も出る。" }, { "front": "問13から問18の出どころ", "back": "問13は自動制御と情報、問14は情報、問15は誘導機・自動制御・変圧器・同期機と年により動く、問16はパワーエレクトロニクス、問17は照明と電熱（選択）、問18は情報と自動制御（選択）。" }, { "front": "機械の出題の母数（本書の集計）", "back": "令和4年度上期から令和7年度下期までの8回・144問（1回18問）を数えた結果にもとづく。公表配点合計は880点（A問題14問×5点＋B問題4問×10点＝110点×8回）。出典は電気技術者試験センターが公表している試験問題および試験結果。", "hint": "問17と問18は選択問題で、実際に解答するのは17問・100点満点。" } ] }