令和5年度 下期 学科試験（午前） 問14 解説

この問題は、三相誘導電動機の始動方式に関する知識を問うものです。スターデルタ始動は、始動時の過大な電流を抑えるために用いられる代表的な手法であり、対象となるのは三相かご形誘導電動機であると暗記しておきましょう。

flowchart LR
  A[始動時<br/>Y結線] --> B[各巻線に<br/>V/√3を印加]
  B --> C[始動電流を抑制<br/>直入れ比で約1/3]
  C --> D[回転上昇後<br/>Δ結線へ切替]
  D --> E[定格運転]

スターデルタ始動の仕組みと特徴

スターデルタ始動は、電動機の始動時に固定子巻線をスター（Y）結線にして定格電圧の1/sqrt{3}の電圧を加え、その後、回転速度が上がった時点でデルタ（Δ）結線に切り替えて定格電圧を印加する方式です。

この方式をとることで、全電圧を印加したとき（直入れ始動）と比較して、始動電流を1/3に抑えることができます。これは、電動機の始動電流による電圧降下を抑制し、配電系統への影響を小さくするために不可欠な手法です。

なぜ三相かご形誘導電動機なのか

三相かご形誘導電動機は、構造が単純で堅牢ですが、始動時に非常に大きな電流が流れるという特性があります。そのため、容量が大きくなると電源系統への悪影響が無視できなくなるため、始動電流を制限するスターデルタ始動などの方式が広く採用されます。

一方、選択肢にある他の電動機については以下の通りです。

・三相巻線形誘導電動機：二次抵抗器を用いて始動電流を制限し、始動トルクを調整する方式が一般的です。 ・直流分巻電動機：始動時には電機子回路に始動抵抗器を接続して電流を制限します。 ・単相誘導電動機：構造上スターデルタ始動には適さず、遠心力スイッチやコンデンサを用いた始動方式がとられます。

試験での狙われ方

この問題は、電動機の始動方式と対象機種の組み合わせを問う定番問題です。以下のポイントを整理しておくと、類似問題にも対応しやすくなります。

・スターデルタ始動の目的：始動電流を全電圧始動の1/3に抑えること。 ・対象：三相かご形誘導電動機。 ・注意点：6個の端子が外部に出ている電動機が必要であること。

実務においても、工場などの大容量モータの制御盤内でスターデルタ始動器（電磁接触器を組み合わせたもの）は非常によく見かける装置です。仕組みを理解しておくことで、現場でのトラブルシューティングや機器の選定にも役立ちます。