第二種電工 令和7年度下期 問14｜電気機器・配線器具・配線

スターデルタ始動は、電動機を動かし始めるときだけ巻線を「スター（Y）」につなぎ、回転が上がってから「デルタ（Δ）」に切り換える始動方法です。始動時の電流を小さくおさえるために使い、対象は三相かご形誘導電動機です。イの巻線形は外部抵抗を使う方法、ウの直流分巻電動機は始動抵抗器を使う方法、エの単相誘導電動機はコンデンサなどを使う方法で始動します。正答は（ア）。

誘導電動機は、始動の瞬間に定格電流の5〜7倍もの大きな電流が流れます。容量の大きな電動機をそのまま電源につなぐ（全電圧始動、いわゆる「じか入れ」）と、電源の電圧が大きく下がるため、始動電流をおさえる工夫が必要です。

ア（正しい）：一般用三相かご形誘導電動機は、固定子巻線を始動時にスター（Y）接続にすると、各巻線に加わる電圧が全電圧の 1/√3 になり、始動電流が1/3に減ります。回転が上がったらデルタ（Δ）接続に切り換えます。始動トルクも 1/3 になるため、負荷の軽い状態で始動できる機械に向いています。

イ（誤り）：三相巻線形誘導電動機は、回転子巻線にスリップリングを通して外部抵抗を接続し、抵抗を段階的に小さくする二次抵抗始動を行います。

ウ（誤り）：直流分巻電動機は、始動時に電機子回路に始動抵抗器を直列に入れて電流をおさえます。

エ（誤り）：単相誘導電動機は、単相では回転磁界ができないため、コンデンサなどで始動用の巻線に位相の異なる電流を流して始動します。

正答は（ア）です。

本問は、電動機の種類と始動方法の対応を問う問題です。

【始動方法の対応表】

【スターデルタ始動の原理】三相かご形誘導電動機の固定子巻線は、Y 接続にも Δ 接続にもできるよう、6本の端子を引き出して切換器につなぎます。始動時には Y 接続にします。Y 接続では、各巻線に加わる電圧が線間電圧の 1/√3 になるため、線電流は全電圧始動の1/3、始動トルクも1/3になります。回転速度が上がったあとで Δ 接続に切り換えると、定格電圧が各巻線に加わり、通常の運転になります。

注意点は、Δ 接続の運転を前提とした電動機にしか使えないことと、切換え時に一時的に大きな電流が流れる場合があることです。始動トルクが小さいので、始動時の負荷が大きい機械には向きません。

【巻線形・直流機・単相機が選ばれない理由】巻線形は回転子の抵抗を外から変えられる構造のため、より簡単に始動電流を減らしつつ始動トルクを大きくとれる二次抵抗始動を使います。直流分巻電動機には、そもそも交流の巻線を Y・Δ に切り換える概念がありません。単相誘導電動機は、巻線がスターデルタに切り換えられる構造ではないため、スターデルタ始動は使えません。

【実務での目安】容量の大きな三相かご形誘導電動機は、始動電流による電圧降下や、ほかの機器への影響をおさえるために、スターデルタ始動などの減電圧始動を採用します。「必要に応じ」とあるのは、電源の容量に余裕があれば全電圧始動でもよいという意味です。正答は（ア）です。