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今回は同期発電機の出力電圧変動率になります。花粉症を緩和させる事に成功したのは記憶に新しいですが、次男さんが貰ってきた風邪をうつされた者です。悪寒、熱は微熱、身体はだる重、粘着質な鼻水etc勉強が終わったらバタンキューでいつの間にか夜になってました…子供から貰う風邪は何故こんなにキツイのか！そんな感じです。参考動画：Aki塾長_電験三種チャンネル
今回は同期発電機の特性曲線になります。言ってる事は何となくはわかるけどわかってないそんな感じです。参考動画：Aki塾長_電験三種チャンネル
今回は同期発電機の電機子反作用になります。やはり体調不良の原因は秋の花粉症が濃厚となり、早速自分なりの花粉対策を講じた結果…良くなりました！ウオオオオオオアアアアーーーーッッッ！！！！後は上手く付き合ってシーズンをやり過ごすだけですねw2日しか休んでないのに2週間位遠のいていた感じがしましたが、勉強って継続しなきゃ自分が思っているよりも凄い速度で忘れてしまうのは間違いないですね継続は力なり、勉強は継続しても花粉症は継続しなくて良いんですけどね…そんな感じです。参考動画：Aki塾長
今回は同期発電機の基本になります。突極機のイラストを描くのが過去一番の難易度wそして私やらかしました…替芯が予備含めて在庫ゼロの状況でした。色分けした方がわかり易いので四色ペンを使っていますが、緑以外は今回で3本目を使い終えた所じゃないかなとボールペンの替芯を消費するという事はそれ即ち、勉強しているという証拠だと思えばちょっとは頑張り甲斐やヤル気がでてきますねwそんな感じです。参考動画：Aki塾長_電験三種チャンネル
・雨の続く一日でした。kurimarometalの生活の中心・優先事項は趣味・お稽古事なので、余った時間で各種の手続きや家のDIY作業・投資活動等をしてFIRE生活を楽しんでいます。・昨日に引き続き、電験1種2次試験の問題を解いてました。本日も機械・制御の問題を2問です。同期発電機の問題で、H27とH23で出題されたものです。残りは同期発電機でも突極型の問題（これが１種らしい問題）、並列運転の問題、同期機でも同期電動機の問題に大別できそうです。明日以降も頑張るぞぉ。少しづつ
円筒形同期発電機Ａ機及びＢ機の２台が共通母線に接続され並列運転している。Ａ機とＢ機の定格容量、定格電圧及び定格力率がＡ機と同じであるが、短絡比は０．６である。基準電圧は６６００Ｖ、基準容量は１０ＭＶ・Ａとした場合の同期リアクタンスＸＳＡ、ＸＳＢ、定格運転時の無負荷誘導起電力ＥＡ、ＥＢを求める。また、共通母線を定格電圧に保ち、各発電機の機械入力を調整してＥＡ及びＥＢを同位相（内部相差角δＡ＝δＢ＝δ）にしながら、合計有効電力を１６０００ｋＷにした。このときの内部相差角ｓｉｎδ、各有効電
三相星形接続の同期発電機が三相平衡負荷に接続されており、各定数が以下の記号で示される。Ｘｄ、Ｘｑ、Ｅ、Ｖ、Ｉａ、Ｉｄ、Ｉｑ、Φ、δ。この発電機が遅れ力率で運転しているときのフェーザ図を示し、発電機の出力ＰをＥ、Ｖ、Ｘｄ、Ｘｑ、δを用いて表せ。またＸｄ＝０．９Ω、Ｘｑ＝０．７Ω、Ｉａ＝２００Ａ、Ｖ＝４００Ｖ、δ＋Φ＝π／６であるとき、無負荷誘導起電力（相電圧）Ｅ１［Ｖ］を求めよ。
同期リアクタンスがＸｓである三相円筒型同期発電機を、その定格電圧（相電圧）ＶＮと同じ電圧の母線に直接接続して運転したときの界磁電流のＩｆの関係に関して次の問いに答えよ。定格運転時、無効電力を零とするように界磁電流を調整した時、また定格運転の状態から機械入力を零にして、かつ無効電力をＱＮに維持するように界磁電流を調整したときのそれぞれのフェーザ図を描け。
三相星形接続の同期発電機が遅れ力率で運転しているときのフェーザ図を示せ。ただし、ｑ軸はＥベクトルの正方向とし、ｑ軸のπ／２遅れにｄ軸をとること。また、Ｘｄ、Ｘｑ、Ｉａ、Ｖ及びδ＋Φ＝π／６であるときの無負荷誘導起電力Ｅ１を求めよ。
三相円筒型同期発電機のフェーザ図を端子電圧基準にして描き電圧変動率εの値を求める。また力率の違いにより変動率が異なる理由を述べる。
三相突極形同期電動機の諸量に対するフェーザ図を用いて無負荷誘導起電力、発電機端子電圧を一定とし機械入力を徐々に増加させてゆく場合の負荷角δｍをＶ，Ｘｄ，Ｘｑ及びＥで表す
本書のこの部分では、電験三種の電源出力に関する出題において、同期発電機の電源結線をY結線とΔ結線のどちらで想定しておくべきか、解説しております。ここ最近のアクセス解析を踏まえると、読者の方が興味あるテーマだと思われます。どちららの結線を想定しておくべきかというのは、問題を解く際のスピードにも影響してくるので重要なテーマです。Y結線と、Δ結線の各パターンにおいて、相間電圧と線間電圧の双方の視点から三相分の出力を算出することで、出力計算の結果に結線の相違がどのように影響してくるの
本書のこの部分では、・一相分の誘導起電力について、磁極の極性との関係を踏まえながら、起電力の位相を含めて導出しています。・その後、三相交流電源を構築するために、磁極との関係を踏まえて、各相の電機子巻線の配線方法を解説しています。・そうすることで、三相交流電源の各相の誘導起電力が位相を含めて算出される工程が示されています。・以上のプロセスを経て、最後に、各相の誘導起電力の位相関係から、同期速度Nsが120f/pと導かれることを解説しています。全文は、以下より購入可
第5章同期電動機5.1回転磁界電験三種の同期電動機や誘導電動機の出題において、固定子回路の結線種類が明示されないこともあります。その場合、固定子回路をY結線（スター結線）と、Δ結線（デルタ結線）のどちらで想定して対処したら良いでしょうか？多くの方は、Y結線を前提に対処するのではないかと思います。なぜなら、多くの参考書や情報では、Y結線を前提にした解説になっていますし、過去問でもY結線を条件にした出題が目立つためです。しかし、令和４年の機械第２問をご確認くだ
第5章同期電動機5.1回転磁界同期電動機や誘導電動機の出題を扱う上で、同期速度Nsの理解は必須です。同期速度Nsの算出方法が分からないと、問題を解く手がかりが見つからないということも多いと思います。さて、この同期速度Nsは、電源の周波数fと回転磁界の極数pを用いて、120f/pの形で表されます。それは何故でしょうか？本節では、同期速度Nsが120f/pの形で表されることを、三相交流電源の位相変化と、多極の回転磁界の回転角速度[rad/s]の関係性を明
第5章同期電動機5.1回転磁界同期電動機や誘導電動機の動作原理に欠かせない「回転磁界」。果たして、どのようにしたら回転磁界を形成できるのでしょうか。回転磁界を形成するには、固定子巻線の巻回方法を工夫し、それに三相交流電源を接続する必要があります。この回転磁界を説明している電験三種用の多くの解説では、２極の回転磁界を例にすることが殆どです。しかも、固定子の中心での磁界しか示していないことが殆どで、だから何？という感じになるのです…なぜなら、固定子の中心の磁界だ
第4章同期発電機4.4電機子反作用電験三種において、同期発電機の電機子反作用（横軸反作用（又は交さ磁化作用）とか、直軸反作用（減磁作用や増磁作用））を考えるとき、電機子と磁極の位置関係が分からず、単に暗記になってしまっている方も多いと思います。本節では、電験三種で出題されやすい、負荷が「抵抗」のみ、「リアクトル」のみ、「コンデンサ」のみのケースに分けて、発電機の起電力と電機子電流の位相関係から、横軸反作用や直軸反作用が生じているときの電機子と磁極の位置関係を明らかにし、各反
第4章同期発電機4.4電機子反作用電験三種において、同期発電機の電機子反作用（横軸反作用（又は交さ磁化作用）とか、直軸反作用（減磁作用や増磁作用））を考えるとき、電機子と磁極の位置関係が分からず、単に暗記になってしまっている方も多いと思います。本節では、電験三種で出題されやすい、負荷が「抵抗」のみ、「リアクトル」のみ、「コンデンサ」のみのケースに分けて、発電機の起電力と電機子電流の位相関係から、横軸反作用や直軸反作用が生じているときの電機子と１磁極の位置関係を明らかにし、各
第4章同期発電機4.4電機子反作用同期発電機について電機子反作用（電機子に流れる電流が形成する磁界）を考えるとき、発電機に接続される負荷の種類に応じて、その磁界の向きが異なります。電験三種の出題では、その磁界には、向きに応じて横軸反作用とか、直軸反作用とか命名されており、更に、磁極の左右で強め合うとか、弱め合うといった説明がなされることがあり、論説問題として出題されるケースが多い印象です。しかし、このような話をいきなりされても、意味が分からないのが普通だと思います。
第4章同期発電機4.3三相交流電源の結線パターンと出力電験三種では、同期発電機の出力を計算する際、次のような近似式を公式として利用します。※δは、「負荷角」を意味しています。同期発電機は、上に示したようにスター（Y）結線と、デルタ（Δ）結線が存在しますので、この電圧や電流が線間値を意味しているのか、相内値を意味しているのかで、出力の計算結果に差が出てきます。しかも、実際の電験三種の問題文においては、必ずしも、結線がYなのかΔなのか、電流が線間値なのか相内値なのか明
第4章同期発電機4.2三相交流電源同期発電機の同期速度Nsとは、電機子又は磁極の１分毎の回転速度（単位；/minとか回/分）を意味します。電験三種において、同期速度Nsは、周波数f、極数pを用いて120f/pの形で計算する問題が出題されます。本節では、電機子と、p極の磁極との位置関係を踏まえて、なぜ同期速度Nsが120f/pとなるのか解説しています。以下に、詳細を掲載しました！詳細解説第4章同期発電機4.1磁極と電機子（本書P103-P111）|
第4章同期発電機4.2三相交流電源同期発電機は、磁極が電機子に対して相対的に回転することで、電機子に起電力を発生させる仕組みの発電機です。その起電力は、どのような数式で表せるのでしょうか？答えは、対称三相の形になります。電機子の巻線が三相に分割されており、各相が2π/3[rad]（または120°）の位相差を生じるように工夫されています。では、なぜ対称三相の形になるのか考えたことはあるでしょうか？これを考えたことがないと、同期発電機は単なる暗記科目にな
第4章同期発電機4.2三相交流電源同期発電機は、磁極が電機子に対して相対的に回転することで、電機子に起電力を発生させる仕組みの発電機です。その起電力は、どのような数式で表せるのでしょうか？答えは、対称三相起電力の形になります。「対称三相」の定義からすれば、基準とした一相についてはEsinωtの形で示されます。なお、この式で、Eは起電力の最大値、ωは角周波数、tは時間を意味しています。さらに、この角周波数ωは、どのような数式で表せるか御存知でしょうか？
第4章同期発電機4.1磁極と電機子同期発電機には、次のように２タイプの構造が存在します。回転界磁型は磁極が回転し、電機子回転型は電機子が回転するという違いがあります。この回転主体が相違する２タイプの起電力を考える際、同様に考えることができるのでしょうか？また、どのように考えたら起電力を特定できるでしょうか？この疑問に答えるには、以下の記事（第1章1.1節や1.2節）も参考になるでしょう。第1章1.1節磁界が移動する場合のコイル(導体棒)の誘導起電力は
第4章同期発電機4.1磁極と電機子電験三種の同期発電機の解説では、なぜか極数２の磁極モデルを用いた解説が殆どです。果たして、この図の４極型、６極型、８極型の解説を見たことがあるでしょうか…？通常「極数２の磁極が電機子に作用し、電機子に対して三相交流起電力を誘導させる」とザックリとした解説が殆どで、ひたすら同期速度の公式や等価回路を使った計算問題の解説に比重が置かれている印象を受けます。ひどい話、極数２という極めてシンプルな事例しか紹介されていないにも関わらず、
