令和6年度(後期)2級電気工事施工管理技士 第一次検定 No.4は、極数が2極の三相回転界磁形同期発電機において、周波数を60Hzとする場合の回転速度〔min-1〕を求める問題です。
この問題は、同期速度の式を覚えているかを問うものです。Ns = 120f ÷ p の一本で解けます。
覚えていれば10秒で終わります。数値は素直な組合せです。
正解:選択肢4(3,600min-1)
| 選択肢 | 値 | 解説 |
|---|---|---|
| 1 | 1,500min-1 | 50Hz・4極のときの値 |
| 2 | 1,800min-1 | 60Hz・4極のときの値 |
| 3 | 3,000min-1 | 50Hz・2極のときの値 |
| 4 | 3,600min-1 | 60Hz・2極。設問どおり |
適当なのは選択肢4です。
同期速度は次の式で求めます。
Ns = 120f ÷ p
Ns:同期速度〔min-1〕 f:周波数〔Hz〕 p:極数
設問の値を入れます。
Ns = 120 × 60 ÷ 2 = 7200 ÷ 2 = 3,600min-1
この式の意味は、磁極が1回転する間に、コイルに発生する電圧が何回入れ替わるかです。2極なら1回転で1周期、4極なら1回転で2周期。だから極数が増えるほど、同じ周波数を得るのにゆっくり回せばよくなります。
「120」という数字は、60秒(1分あたりに直す)× 2(1組の極がN極とS極の2つ)から来ています。
4つの選択肢は、周波数と極数の組合せをずらして作られています。
| 極数 | 50Hz | 60Hz |
|---|---|---|
| 2極 | 3,000 | 3,600 |
| 4極 | 1,500 | 1,800 |
この4つの値がそのまま選択肢に並んでいます。式を覚えていなくても、この表を覚えていれば答えられます。
間違えやすいのは極数と極対数の取り違えです。2極とはN極とS極が1組ということで、極対数は1です。式の p には極数(2)を入れるので、極対数(1)を入れると答えが2倍になります。
同期速度を求める式は。
Ns=120f÷p です。fは周波数、pは極数です。
4極の同期発電機を60Hzで運転するときの回転速度は。
120×60÷4=1,800min-1 です。
参考資料
※ この記事の確認日:2026年9月