電気機器

重要度 B電気工学・電気設備で出題過去問 29問

電気機器は、1級電気工事施工管理技士 第一次検定の平成29年度〜令和8年度(10回)のうち10回で出題された論点です(収録911問中29問・重要度B)。出題されるのは電気工学・電気設備です。

要点:変圧器、誘導電動機・同期機、パワーエレクトロニクス、電動機の始動と制御。

覚える要点

  • 三相誘導電動機の同期速度はNs=120f/pで極数に反比例し、滑りは(同期速度-回転子速度)÷同期速度。二次抵抗を大きくすると比例推移で滑りが増え、回転速度は低下する
  • Y-△始動では各相の固定子巻線に定格電圧の1/√3が加わり、始動電流と始動トルクは全電圧始動の1/3になる。Y-△の切換は始動方式で、極数切換(速度制御)とは別
  • 同期発電機の電圧変動率は(無負荷電圧-定格電圧)÷定格電圧で、分母は定格電圧(6,600V→7,590Vなら15%)。短絡比は無負荷で定格電圧を出す界磁電流÷三相短絡で定格電流を流す界磁電流
  • 同期発電機の並行運転で有効電力の分担は原動機の入力、無効電力(力率)は励磁電流で変える。遅れ電流では出力電圧が誘導起電力より小さくなる。スリップリングが不要なのはブラシレス励磁方式
  • 誘導発電機は構造が簡単・安価で、系統への接続に同期調整は要らないが、励磁(無効電力)を系統から受ける
  • 変圧器の鉄損は負荷に関係なく一定、銅損は負荷電流の2乗に比例し、鉄損=銅損のとき効率が最大。1/2負荷から全負荷で銅損は4倍。電圧変動率の近似式はε=p cosθ+q sinθ
  • Y-△結線・△-Y結線の一次と二次の位相差(角変位)は30°。励磁突入電流は第2調波の含有率が最も高い。自己回復機能をもつのは蒸着電極コンデンサで、はく電極コンデンサは自己回復しない
  • 絶縁材料の耐熱クラスはY90℃・A105℃・E120℃・B130℃・F155℃・H180℃。単相3線式の変圧器の一次電流は二次側の電力の合計を一次電圧で割って求める

勉強のしかた:10回すべてで1〜5問出るが、令和6年度以降は1〜2問に減っている。誘導電動機(同期速度の式・滑り・Y-△始動の1/√3と1/3・比例推移)、同期発電機(電圧変動率・並行運転の分担)、変圧器(鉄損と銅損・結線の角変位・突入電流は第2調波)が定番で、式の分母・分子の入替えが誤りの選択肢になる。

この論点の引っかけ・間違えやすい点

収録している過去問の解説から、電気機器で間違えやすい点を集めました。

  • 令和8年度 No.12:Ns = 120f / p。極数が多いほど遅い。
  • 令和7年度 No.5:短絡比=無負荷定格電圧の界磁電流 ÷ 短絡定格電流の界磁電流。短絡比が大きい=同期インピーダンスが小さい・安定度がよい・大形で高価。
  • 令和7年度 No.12:Y-△始動:電圧1/√3,電流・トルク1/3。始動補償器はタップ電圧の比の2乗で線電流・トルクが小さくなる。
  • 令和6年度 No.5:鉄損は負荷に関係なく一定,銅損は負荷電流の2乗に比例する。
  • 令和6年度 No.12:比例推移:二次抵抗を2倍にすると同じトルクでの滑りも2倍(速度は下がる)。
  • 令和5年度 No.6:誘導発電機=構造簡単・安価・励磁不要だが,系統から無効電力をもらう。

この論点の問題

三相誘導電動機の同期速度・滑り・出力令和8年度 No.12
同期発電機の短絡比令和7年度 No.5
三相かご形誘導電動機の始動法令和7年度 No.12
変圧器の損失(鉄損と銅損)令和6年度 No.5
三相誘導電動機の速度制御令和6年度 No.12
同期発電機と誘導発電機令和5年度 No.6
単相3線式変圧器の一次電流令和5年度 No.7
三相誘導電動機の滑りとトルク令和5年度 No.15
同期発電機の電圧変動率令和4年度 No.6
変圧器の電圧変動率の近似式令和4年度 No.7
同期発電機の励磁方式令和3年度 No.6
変圧器の励磁突入電流令和3年度 No.7
Y-△始動方式令和3年度 No.15
同期発電機の並行運転令和2年度 No.6
負荷の変化と鉄損・銅損令和2年度 No.7
三相誘導電動機の速度制御令和2年度 No.15
同期発電機のベクトル図令和元年度 No.6
変圧器の効率と損失の曲線令和元年度 No.7
高圧進相コンデンサの用語(JIS)令和元年度 No.8
三相誘導電動機の基本式令和元年度 No.15
絶縁材料の耐熱クラス(JIS)令和元年度 No.32
誘導発電機平成30年度 No.6
単相3線式の変圧器の一次電流平成30年度 No.7
三相誘導電動機の速度制御平成30年度 No.15
同期発電機の電圧変動率平成29年度 No.6
三相変圧器の結線平成29年度 No.7
高圧進相コンデンサの用語(JIS)平成29年度 No.8
三相誘導電動機の出力特性曲線平成29年度 No.15
三相誘導電動機の始動方式平成29年度 No.30

同じ分野で出る論点

電気工学・電気設備では次の論点も問われます(問題の多い順)。まとめて対策すると得点が安定します。

出題実績は資格試験対策.netが平成29年度〜令和8年度の収録問題を集計したものです。要点と解説は当サイトの独自コンテンツです。最終更新 。