【電気工事士２種筆記】三相誘導電動機の力率(R2年度下期-午前問5)

問題＜R2年下期午前問5＞
定格電圧 V[V]、定格電流 I[A] の三相誘導電動機を定格状態で時間 t[h] の間、連続運転したところ、消費電力が W[kW・h] であった。この電動機の力率 [%] を表す式は

＜解答の選択肢＞

【出典：令和２年度第ニ種電気工事士筆記試験下期-午前問5】

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力率は「消費電力[W]÷皮相電力[V・A]」。また電動機は三相回路で運転される。よって、力率を表す式は、選択肢二

解法と解説

交流回路の力率は合格の必須項目。ただ、この問題のような３相回路の力率は２種では珍しいタイプ。

三相負荷の有効電力 P は、負荷の定格電圧を V、定格電流を I、力率を cosθ とすると

P = √3 VI cosθ

これを知っているか知らないかで、この問題が解ける／解けないが決まる(ふくラボではこの式を自分で導出できるように指導している)

問題文では消費電力 W と書いてあるが、単位は [kW・h]。これは、正確には消費電力量。

なので、正しい消費電力 P [W] は、P = (W×1000) / t

以上をもとに、cosθ を計算し、[%] で表すと、

cosθ [%] = (P / (√3 VI)) × 100 = W×10⁵ / √3 VI t

交流回路の力率は合格の必須項目。ただ、この問題のような３相回路の力率は、２種では珍しいタイプ。

三相負荷の有効電力 P は、負荷の定格電圧を V、定格電流を I、力率を cosθ とすると

P = √3 VI cosθ

この式を自分で導出できれば、おそらく力率の問題はすべて解けるようになるはず。