論述問題として押さえておくべき重要論点トップ20④:電験3種・2種・1種対策はこれで完璧!

10.3相変圧器の結線方法

ここでは基本的なパターンのみを覚えましょう。覚えるべきは、3つです。第一に、スター・スター結線です。一次側と二次側にが無く、相電圧が印加されるので巻線のが可能な他、が出来る為、地絡時の異常電圧を発生させない等の利点はありますが、が流れる為、が発生するデメリットがあります。一方で、とした場合には電圧がとなってしまいます。このような欠点を補うべく、を用いた変圧器を用います。
第二に、スター・デルタ結線です。これは主にに用いられます。一方、デルタ・スター結線はに用いられます。デルタ結線にの系統への流出が無く、が生じません。一次側と二次側の位相にずれが生じる為、の結線に注意が必要です。
第三に、V-V結線です。高い電圧階級で常用されることはありませんが、動力と電灯を取り出すことが出来る為、です。高圧需要家では、VT2台を用いて計器用に変成をするのをよく見ていると思います。利用率はと低く、二次電圧がになるデメリットがあります。

11.UPSとは何か?

とも呼び、商用電源の停電やの際に負荷に電気を供給する為の装置です。近年は方式が採用されており、インバータに接続されており、で給電可能なことが大きな特徴です。
近年は電池を用いるので、バッテリー寿命が年程度と、長寿命化していますが、日頃から本体アラームをしっかりと確認しながら、保守管理を行う必要があります。

12.直流電動機の速度制御方法

直流電動機はPC冷却ファンやエレベータ、EV自動車などなど、身近に数多く用いられています。速度制御原理としては、その速度制御法は下記の式からも分かるように、φやV、\(R_a\)を調整することで可能ですね。

さて、上記の変数を制御して回転数制御を行うには大きく3つの方式が存在します。第一に、整流器を用いたです。交流電源を直流電源に変換するを設けて、サイリスタのを制御することで、に可変速制御を行うことが可能です。また、界磁電流そのものを調整する場合もあります。
第二に、直流発電機を用いたです。発電機のを調整することによって発電機の電圧を調整し、電動機の電機子に加わる端子電圧を変化させます。  
前者の方式は、後者に比べて、に優れている他、が少なく、も小さいというメリットがあります。一方で、が大きく、が低下してしまう他、負荷又は電源のがそのまま負荷に伝わってしまうというデメリットがあります。
第三に、直流電源の場合にが用いられます。GTOのようなによって連続的な電圧調整を行います。

13.三相誘導電動機の速度制御方法(VVVF

大きなが流れず、省エネにもなる為、を用いた(VVVF)制御が広く用いられるようになってきました。覚えておきたいものは3つあります。
第一に、汎用インバータで最も良く用いられる制御です。この制御方法では、トルクはに依存します。低周波数で始動した場合に、電圧も下がってしまい、トルク不足になって始動できなくなってしまうことがあります。そこで、低周波数で電圧をあげるをパラメータ設定で行うこともあります。
第二に、滑り周波数制御です。第一の制御方法では、精密な速度制御を行うことが難しい為、滑り周波数を直接制御する目的で制御を行います。この時の発生トルクは滑り周波数は一定の為、の2乗に比例します。
第三に、さらに精緻な制御を行うためのです。すべり周波数に加えてを制御し、高速応答を可能にします。一般的には、オートチューニング機能を用いたが普及しています。

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