第二種電工 令和7年度上期 問14｜電気機器・配線器具・配線

三相誘導電動機の回転速度は「同期速度」の公式で計算できる。同期速度Ns=120×周波数÷極数（min⁻¹）。極数6・周波数50Hzを入れるとNs=120×50÷6=1000min⁻¹。実際の回転速度は同期速度より少し低い（すべりがある）が、「最も近い回転速度」なので1000min⁻¹（正答イ）を選ぶ。

三相かご形誘導電動機の同期速度Ns=120f/P（f：周波数、P：極数）。極数P=6、周波数f=50Hzを代入：Ns=120×50/6=1000min⁻¹。実際の回転速度は同期速度より少しだけ低い（すべりs≒0.02〜0.05程度）が、「最も近い」値を選ぶので1000min⁻¹（正答イ）。選択肢ア500（P=12に相当）、イ1000（正解・P=6）、ウ1500（P=4に相当）、エ3000（P=2に相当）。極数が多いほど回転速度が遅いという関係も確認できる。6極は工場の送風機・ポンプ等に多用される回転数帯。

三相誘導電動機の同期速度計算は電動機の速度特性を理解する最基本問題。

【計算】Ns=120f/P=120×50/6=1000min⁻¹（正答イ）。実際の回転速度はすべりsを考慮してN=Ns(1-s)≒950〜980min⁻¹程度。

【極数別同期速度（50Hz）の一覧（試験頻出）】

• P=2：Ns=3000min⁻¹（高速：小型ポンプ・コンプレッサー）
• P=4：Ns=1500min⁻¹（中速：汎用ポンプ・ファン）
• P=6：Ns=1000min⁻¹（低速：大型ファン・送風機）
• P=8：Ns=750min⁻¹

60Hzでは各値×6/5倍：P=4→1800、P=6→1200min⁻¹

【すべりの意味】誘導電動機では回転磁界（同期速度Ns）と実際の回転子速度Nの差がすべり=（Ns-N）/Ns。すべりがゼロなら誘導起電力が発生せず電流も流れず、トルクがゼロになる。負荷トルクに応じてすべりが決まり、定格負荷時は2〜5%程度のすべりで安定動作する。

【インバータ制御との関係】インバータで周波数を変えると同期速度が変化し、任意の回転速度が得られる。50Hzで1000min⁻¹の電動機に25Hzを与えると同期速度500min⁻¹（V/f一定制御では電圧も半分）。VVVFインバータは鉄道駆動から工場の省エネポンプ制御まで広く使われており、電験三種「機械」で深く学ぶ。第一種電気工事士では動力設備設計で電動機の極数・周波数・回転速度の関係を確認する問題が出る。