Generators, Transformers, Motors, Electrical Applications, and Sequence Control

三相さんそうかご形がた誘導電動機ゆうどうでんどうきの回転速度かいてんそくどと始動法しどうほう

Rotational Speed and Starting Methods of Three-Phase Squirrel-Cage Induction Motors

工場こうじょうやビルの動力設備どうりょくせつびで広ひろく使つかわれる三相さんそうかご形がた誘導電動機ゆうどうでんどうきでは、固定子巻線こていしまきせんに三相交流さんそうこうりゅうを流ながすと回転磁界かいてんじかいが生しょうじます。この速度そくどを同期速度どうきそくど Ns（min⁻¹）と呼よび、電源周波数でんげんしゅうはすう f（Hz）と極数きょくすう p から Ns ＝ 120 × f ÷ p で求もとまります。

In a three-phase squirrel-cage induction motor (三相かご形誘導電動機), which is the most widely used motor in factory and building power equipment, supplying three-phase AC current to the stator (固定子) windings generates a rotating magnetic field (回転磁界). The speed of this rotating magnetic field is called the synchronous speed Ns (min⁻¹), calculated from the power supply frequency f (Hz) and number of magnetic poles p as Ns = 120 × f ÷ p.

回転子かいてんしの実際じっさいの回転速度かいてんそくど N（min⁻¹）は同期速度どうきそくど Ns より少すこし遅おそくなり、その速度差そくどさの割合わりあいを滑すべり s ＝ (Ns − N) ÷ Ns と定義ていぎします。よって回転速度かいてんそくどは N ＝ Ns × (1 − s) ＝ (120 × f ÷ p) × (1 − s) となり、周波数しゅうはすう f にほぼ比例ひれいします。

The actual rotational speed N (min⁻¹) of the rotor (回転子) is slightly slower than the synchronous speed Ns, and the ratio of this speed difference is defined as slip (滑り) s = (Ns − N) ÷ Ns. Therefore, the rotational speed is N = Ns × (1 − s) = (120 × f ÷ p) × (1 − s), changing almost in direct proportion to the frequency f.

インバータ（VVVF：可変電圧可変周波数制御装置かへんでんあつかへんしゅうはすうせいぎょそうち）を用もちい、電圧でんあつ V と周波数しゅうはすう f の比ひ（V ÷ f）を一定いっていに保たもちながら周波数しゅうはすうを変かえると、磁束じそくを一定いっていに保たもって効率こうりつよく速度制御そくどせいぎょできます。60Hz から 50Hz 等とうへ変かえたときの回転速度計算かいてんそくどけいさんが頻出ひんしゅつです。

By using an inverter (インバータ — VVVF: Variable Voltage Variable Frequency controller) to continuously vary the frequency while keeping the ratio of voltage V to frequency f (V ÷ f) constant, the rotational speed can be controlled efficiently without saturating the magnetic flux. Exam questions frequently ask you to calculate the rotational speed N when the frequency is changed from 60Hz to 50Hz or 45Hz.

かご形がた誘導電動機ゆうどうでんどうきを直接電源ちょくせつでんげんにつなぐ全電圧始動ぜんでんあつしどう（じか入いれ始動しどう）では、定格電流ていかくでんりゅうの 5〜8倍ばいの始動電流しどうでんりゅうが流ながれます。大容量機だいようりょうきでは始動電流しどうでんりゅうを抑おさえるため、始動時しどうじにスター（Y）結線けっせん、加速後かそくごにデルタ（Δ）結線けっせんへ切きり替きりかえる Y-Δ 始動法しどうほうが採用さいようされます。

In full-voltage starting (全電圧始動 — direct-on-line starting じか入れ始動), where a squirrel-cage induction motor is connected directly to the power source, a large starting current (始動電流) of 5 to 8 times the rated current flows. For large-capacity motors, to suppress the starting current, the star-delta (Y-Δ始動法) starting method is used: the stator windings are connected in star (Y) during starting and switched to delta (Δ) after acceleration.

Y-Δ 始動法しどうほうでは、各相巻線かくそうまきせんの電圧でんあつが全電圧始動ぜんでんあつしどう（Δ結線けっせん）の 1 ÷ √3 倍ばいになるため、電源側でんげんがわの始動電流しどうでんりゅう（線電流せんでんりゅう）と始動しどうトルクはともに全電圧始動時ぜんでんあつしどうじの 1 ÷ 3 に減少げんしょうします。なお二次抵抗始動法にじていこうしどうほうは巻線形専用まきせんがたせんようであり、かご形がたには使つかえません。

In Y-Δ starting, the voltage applied to each phase winding becomes 1 ÷ √3 times that of full-voltage starting (Δ connection), so both the line current on the supply side (starting current) and the starting torque (始動トルク) decrease to 1 ÷ 3 (approximately 33%) of their full-voltage starting values. Note that secondary resistance starting (二次抵抗始動法) is exclusively for wound-rotor induction motors (巻線形誘導電動機) and cannot be used for squirrel-cage motors.

変圧器へんあつきの損失そんしつ・最大効率条件さいだいこうりつじょうけんと耐熱たいねつクラス

Transformer Losses, Maximum Efficiency Condition, and Thermal Classes

変圧器へんあつきの損失そんしつは、負荷ふかに無関係むかんけいで一定いっていの無負荷損むふかそん（鉄損てつそん Pi）と、負荷電流ふかでんりゅう（負荷率ふかりつ m）の 2乗じょうに比例ひれいする負荷損ふかそん（銅損どうそん Pc）に分わけられます。鉄損てつそんはヒステリシス損そんと渦電流損うずでんりゅうそんから成なり、ケイ素鋼板けいそこうばんやアモルファス合金鉄心ごうきんてっしんで低減ていげんされます。

Transformer (変圧器) losses are divided into two types: no-load loss (無負荷損 — iron loss 鉄損 Pi), which occurs at a constant rate regardless of load size, and load loss (負荷損 — copper loss 銅損 Pc), which increases in proportion to the square of the load current (or the square of the load factor m). Iron loss consists of hysteresis loss (ヒステリシス損) and eddy-current loss (渦電流損), and is reduced by using silicon steel sheets (ケイ素鋼板) or amorphous alloys (アモルファス合金) for the iron core.

定格容量ていかくようりょう Pn（W）の変圧器へんあつきを負荷率ふかりつ m（0 ≦ m ≦ 1）、力率りきりつ cosθ で運転うんてんするときの出力しゅつりょくは Pout ＝ m × Pn × cosθ で、銅損どうそんは全負荷銅損ぜんふかどうそん Pc0 から m² × Pc0 となります。効率こうりつ η は Pout ÷ (Pout ＋ Pi ＋ m² × Pc0) × 100（%）です。

When a transformer with rated capacity Pn (W) is operated at a load factor m (0 ≤ m ≤ 1) and power factor cosθ, its output is Pout = m × Pn × cosθ, and the copper loss at that time is expressed using the full-load copper loss Pc0 as m² × Pc0. Therefore, the efficiency η is calculated by Pout ÷ (Pout + Pi + m² × Pc0) × 100 (%).

変圧器へんあつきの効率こうりつ η が最大さいだいとなるのは、無負荷損むふかそん（鉄損てつそん Pi）と運転時うんてんじの負荷損ふかそん（銅損どうそん m² × Pc0）が等ひとしくなるとき、すなわち Pi ＝ m² × Pc0 のときです。これより最大効率さいだいこうりつとなる負荷率ふかりつ m は m ＝ √(Pi ÷ Pc0) で求もとめられます。

The efficiency η of a transformer reaches its maximum when the no-load loss (iron loss Pi) equals the operating load loss (copper loss m² × Pc0), that is, when Pi = m² × Pc0. From this, the load factor m at maximum efficiency is found by m = √(Pi ÷ Pc0), which appears almost every year as a calculation problem.

ビル等とうの受電室じゅでんしつでは、絶縁油ぜつえんゆを使つかわず高圧巻線こうあつまきせんをエポキシ樹脂じゅしで固かためた難燃性なんねんせいのモールド変圧器へんあつきが多用たようされます。写真鑑別しゃしんかんべつでは、上部じょうぶの太ふといブスバーが低圧二次端子ていあつにじたんし、細ほそいがいし端子たんしが高圧一次端子こうあついちじたんし、中央ちゅうおうの切替片きりかえへんがタップ端子たんしです。

In receiving rooms of buildings and hospitals, flame-retardant cast-resin transformers (モールド変圧器), in which high-voltage windings are encapsulated in epoxy resin (エポキシ樹脂) without using insulating oil, are widely used. In photo identification questions, distinguish that the thick busbars at the top are the low-voltage secondary terminals (低圧二次端子), the thin insulator terminals are the high-voltage primary terminals (高圧一次端子), and the link plates near the center are the tap terminals (タップ端子) for voltage adjustment.

変圧器へんあつきや電動機でんどうきの絶縁材料ぜつえんざいりょうは最高許容温度さいこうきょようおんどにより耐熱たいねつクラス（JIS C 4003）が定さだまっています。低ひくい順じゅんに Y（90℃）＜ A（105℃）＜ E（120℃）＜ B（130℃）＜ F（155℃）＜ H（180℃）＜ C（180℃超ちょう）となり、E・B・F・H が頻出ひんしゅつです。

Furthermore, insulating materials of transformers and motors are classified into thermal classes (耐熱クラス — JIS C 4003) according to their maximum permissible temperature. In ascending order of permissible temperature, they are Y (90℃) < A (105℃) < E (120℃) < B (130℃) < F (155℃) < H (180℃) < C (over 180℃); the order and temperatures of E, B, F, and H are especially frequent on the exam.

照明しょうめい・電熱計算でんねつけいさんと特殊場所用機器とくしゅばしょようきき

Lighting, Electric Heating Calculations, and Special Location Equipment

照明工学しょうめいこうがくの 4つの基本量きほんりょうは単位たんいとセットで暗記あんきします。光源こうげんから出でる光ひかりの総量そうりょうが光束こうそく F（lm ルーメン）、特定方向とくていほうこうへの光ひかりの強つよさが光度こうど I（cd カンデラ）、照てらされる面めんの明あかるさが照度しょうど E（lx ルクス）、光源こうげんや反射面はんしゃめんの輝かがやきが輝度きど L（cd/m²）です。

Memorize the four fundamental quantities of lighting engineering together with their units. The total amount of light emitted from a light source is luminous flux F (光束, unit: lm lumen), the strength of light in a specific direction is luminous intensity I (光度, cd candela), the brightness of an illuminated surface is illuminance E (照度, lx lux), and the brilliance (glare) of a light source or reflecting surface is luminance L (輝度, cd/m²).

LED は半導体はんどうたいの p-n 接合せつごうに電流でんりゅうを流ながして直接発光ちょくせつはっこうさせるエレクトロルミネセンス（EL）を応用おうようし、紫外線しがいせんを蛍光体けいこうたいに当あてる蛍光けいこうランプ（ホトルミネセンス）とは原理げんりが異ことなります。また断熱材施工天井だんねつざいせこうてんじょうには S形がた（SB・SG形がた）ダウンライトを選定せんていします。

LED lamps utilize electroluminescence (エレクトロルミネセンス — EL), passing current through a semiconductor p-n junction to emit light directly, which differs in principle from fluorescent lamps (photoluminescence ホトルミネセンス) that shine ultraviolet rays onto phosphor. Also, for ceilings with thermal insulation construction, select S-type (SB-type, SG-type) recessed downlights designed for insulated ceilings.

電熱器でんねつきで水みず m（kg）を温度差おんどさ Δt（K）だけ加熱かねつするとき、比熱ひねつ 4.2 kJ/(kg・K)、熱効率ねつこうりつ η、1kWh ＝ 3,600kJ とすると、電力量でんりょくりょう W（kWh）＝ (4.2 × m × Δt) ÷ (3,600 × η) です。エコキュートの冷媒れいばいには CO₂ を使つかいます。

When heating a mass m (kg) of water by a temperature difference Δt (℃ or K) with an electric heater, taking the specific heat of water as 4.2 kJ/(kg·K), thermal efficiency as η (decimal), and electrical energy 1kWh = 3,600kJ, the required electrical energy W (kWh) is found by W = (4.2 × m × Δt) ÷ (3,600 × η). In natural refrigerant heat pump water heaters (エコキュート — EcoCute), carbon dioxide (CO₂) is used as the refrigerant.

工業用電気加熱こうぎょうようでんきかねつでは、交番磁束こうばんじそくによる渦電流うずでんりゅうで金属きんぞくを溶とかす誘導加熱ゆうどうかねつ、高周波電界こうしゅうはでんかいで木材もくざいやプラスチックなど絶縁物ぜつえんぶつを内部ないぶから均一きんいつに温あたためる誘電加熱ゆうでんかねつ、ヒータからの電磁波でんじはで塗装面等とそうめんとうの表面ひょうめんを乾かわかす赤外線加熱せきがいせんかねつの区別くべつが重要じゅうようです。

In industrial electric heating, it is important to distinguish between induction heating (誘導加熱), which melts metals using eddy currents induced by alternating magnetic flux; dielectric heating (誘電加熱 — the principle of microwave ovens), which heats insulators such as wood and plastics uniformly from the inside using a high-frequency electric field; and infrared heating (赤外線加熱), which dries surfaces with electromagnetic waves from heaters placed slightly away from the heated object.

写真鑑別しゃしんかんべつでは、可燃性かねんせいガス等とうが存在そんざいする危険場所きけんばしょで使つかう厚あついガラスグローブと保護網付ほごあみつきの防爆形照明器具ぼうばくがたしょうめいきぐや、大電流導体だいでんりゅうどうたいを鋼製こうせいダクト内ないに絶縁支持ぜつえんしじして工場幹線こうじょうかんせんに使つかうバスダクトがよく出題しゅつだいされます。

In photo identification of factory equipment, explosion-proof luminaires (防爆形照明器具) equipped with robust glass globes and protective guards for use in hazardous locations containing flammable gases or vapors, and bus ducts (バスダクト) that support large-current conductors (copper or aluminum) with insulators inside a steel duct for factory trunk lines, frequently appear on the exam.

蓄電池設備ちくでんちせつびとパワーエレクトロニクス

Storage Battery Systems and Power Electronics

受電設備じゅでんせつびの操作用直流電源等そうさようちょくりゅうでんげんとうには蓄電池ちくでんち（二次電池にじでんち）が使つかわれます。鉛蓄電池なまりちくでんちは正極せいきょくに二酸化鉛にさんかなまり（PbO₂）、負極ふきょくに鉛なまり（Pb）、電解液でんかいえきに希硫酸きりゅうさん（H₂SO₄）を用もちい、公称電圧こうしょうでんあつは約やく 2.0V/セルです。放電ほうでんが進すすむと両極りょうきょくが硫酸鉛りゅうさんなまりになり電解液比重でんかいえきひじゅうが低下ていかします。

Secondary batteries (二次電池 / 蓄電池) are used for emergency power supplies and DC control power supplies in receiving substations. A lead-acid battery (鉛蓄電池) uses lead dioxide (PbO₂) for the positive plate, spongy lead (Pb) for the negative plate, and dilute sulfuric acid (希硫酸 H₂SO₄) for the electrolyte, with a nominal voltage of about 2.0V/cell. As discharging progresses, both electrodes turn into lead sulfate (PbSO₄) and the specific gravity of the electrolyte decreases.

一方いっぽう、アルカリ蓄電池ちくでんち（ニッケル・カドミウム蓄電池等ちくでんちとう）は正極せいきょくに水酸化すいさんかニッケル、負極ふきょくにカドミウム、電解液でんかいえきに水酸化すいさんかカリウム水溶液すいようえき（KOH）を用もちい、公称電圧こうしょうでんあつは約やく 1.2V/セルです。過放電かほうでんや低温ていおんに強つよく長寿命ちょうじゅみょうという特徴とくちょうがあります。

On the other hand, an alkaline storage battery (アルカリ蓄電池, such as a nickel-cadmium battery) uses nickel hydroxide for the positive plate, cadmium for the negative plate, and an aqueous potassium hydroxide solution (水酸化カリウム水溶液 KOH) for the electrolyte, with a nominal voltage of about 1.2V/cell. Compared to lead-acid batteries, it is more resistant to over-discharging and low temperatures and has a longer service life.

直流電源装置ちょくりゅうでんげんそうちの浮動充電方式ふどうじゅうでんほうしきは、充電器じゅうでんき（整流器せいりゅうき）・蓄電池ちくでんち・負荷ふかの 3つをすべて並列接続へいれつせつぞくする方式ほうしきです。平常時へいじょうじは蓄電池ちくでんちの自己放電じこほうでんを補おぎないつつ負荷ふかへ給電きゅうでんし、停電時ていでんじには無瞬断むしゅんだんで蓄電池ちくでんちから負荷ふかへ給電きゅうでんします。

The floating charge system (浮動充電方式) of a DC power supply unit connects the charger (rectifier), storage battery, and load all in parallel. During normal operation, the charger supplies power to the load while compensating for the self-discharge of the storage battery; during a power outage, power supply to the load switches from the battery without any interruption (無瞬断).

電力変換器でんりょくへんかんきでは、交流こうりゅうを直流ちょくりゅうに変かえるのがコンバータ、直流ちょくりゅうを交流こうりゅうに変かえるのがインバータ、直流ちょくりゅうを別べつの直流電圧ちょくりゅうでんあつに変かえるのがチョッパです。サイリスタのゲート信号しんごうで制御角せいぎょかく α を遅おくらせる位相制御いそうせいぎょでは波形はけいの一部いちぶが切きり取きりとられます。

In power electronics, organize the names of converters: a converter (コンバータ / 順変換器) changes AC to DC, an inverter (インバータ / 逆変換器) changes DC to AC, and a DC-DC converter (チョッパ — chopper) changes one DC voltage to another DC voltage. In phase control (位相制御), where a pulse is applied to the gate of a thyristor to delay the conduction start angle (control angle α), the output waveform has a portion of each half-cycle chopped off.

またポンプや送風機そうふうきをインバータで速度制御そくどせいぎょすると、流量りゅうりょう Q は回転速度かいてんそくど N の 1乗じょう、圧力あつりょく H は N の 2乗じょう、消費電力しょうひでんりょく（軸動力じくどうりょく P）は N の 3乗じょうに比例ひれいするため、減速げんそくで大おおきな省しょうエネ効果こうかが得えられます。

Furthermore, when the rotational speed of a pump or fan (送風機) is controlled by an inverter, the flow rate (air volume Q) is proportional to the 1st power of rotational speed N, pressure (head H) is proportional to the 2nd power of N, and shaft power (power consumption P) is proportional to the 3rd power of N. Therefore, even a slight reduction in rotational speed yields substantial energy savings.

シーケンス制御せいぎょ①：接点図記号せってんずきごうと自己保持回路じこほじかいろ

Sequence Control 1: Contact Symbols and Self-Holding Circuits

電動機でんどうきを制御せいぎょするシーケンス回路かいろは毎年必出まいとしひっしゅつです。JIS C 0617 の接点記号せってんきごうとして、操作そうさしないとき開ひらいており操作そうさすると閉とじる「a接点せってん（メーク接点せってん・常開接点じょうかいせってん）」と、操作そうさしないとき閉とじており操作そうさすると開ひらく「b接点せってん（ブレーク接点せってん・常閉接点じょうへいせってん）」を見分みわけましょう。

Sequence control circuits (シーケンス制御回路) that start, stop, and automatically operate electric motors are an essential topic appearing every year on the First-Class Electrician written exam. First, among JIS C 0617 contact symbols, reliably distinguish between an a-contact (a接点 / メーク接点 / 常開接点 — Normally Open), which is open when unactuated and closes when actuated, and a b-contact (b接点 / ブレーク接点 / 常閉接点 — Normally Closed), which is closed when unactuated and opens when actuated.

縦書たてがきのシーケンス図ずでは、縦線たてせんの右側みぎがわに可動部かどうぶが離はなれているのが a接点せってん、左側ひだりがわで接触せっしょくしているのが b接点せってんです。押おしボタンは T字形じがたの頭あたま、電磁接触器でんじせっしょくき（MC）の補助接点ほじょせってんは半円形はんえんけいのリンク記号きごう、熱動継電器ねつどうけいでんき（THR）は四角しかくい箱形要素はこがたようそが付つきます。

In vertically drawn sequence diagrams, a movable contact drawn detached to the right of the vertical line is an a-contact, whereas one touching on the left side of the vertical line is a b-contact. A pushbutton (押しボタン) has a T-shaped head at the tip of the rod, an auxiliary contact of an electromagnetic contactor (電磁接触器 MC) has a semicircular link symbol, and a thermal relay (サーマルリレー THR) has a square box-shaped trip element.

押おしボタンは指ゆびを離はなすと戻もどるため、始動用押しどうようおしボタン BS（a接点せってん）に電磁接触器でんじせっしょくきの補助ほじょ a接点せってん（MC-a）を「並列へいれつ」に接続せつぞくします。これにより BS を一瞬いっしゅん押おすだけでコイル MC が励磁れいじされ続つづけ、指ゆびを離はなしても運転うんてんを保たもつ「自己保持回路じこほじかいろ」となります。

Because a pushbutton returns to its original position when you release your finger, an auxiliary self-holding a-contact (MC-a) of the electromagnetic contactor is connected in parallel (並列) with the start pushbutton BS (a-contact). As a result, pressing BS for just a moment keeps the contactor coil MC energized, forming a self-holding circuit (自己保持回路) that maintains the running state even after the button is released.

自己保持じこほじを解除かいじょする停止用押ていしようおしボタン（b接点せってん）や、過負荷時かふかじに遮断しゃだんするサーマルリレー接点せってん THR（b接点せってん）は、自己保持回路じこほじかいろおよびコイル MC に対たいして必かならず「直列ちょくれつ」に挿入そうにゅうします。いずれかが開ひらくとコイル電流でんりゅうが途切とぎれて安全あんぜんに停止ていしします。

The stop pushbutton (b-contact) used to release self-holding and stop the motor, as well as the thermal relay contact THR (b-contact) that interrupts the circuit during an overload, must always be inserted in series (直列) with the self-holding circuit and coil MC. When either opens, current to coil MC is cut off, and the main contacts and self-holding contact open simultaneously for a safe stop.

2か所以上しょいじょうの場所ばしょから始動しどう・停止ていしを行おこなう複数箇所操作回路ふくすうかしょそうさかいろでは、「始動用しどうよう a接点せってん（ONボタン）どうしは並列へいれつ（OR回路かいろ）」、「停止用ていしよう b接点せってん（OFFボタン）どうしは直列ちょくれつ（AND回路かいろ）」に接続せつぞくするのが絶対ぜったいの鉄則てっそくです。

In a multi-point control circuit (複数箇所操作回路) that starts and stops equipment from two or more locations, the absolute ironclad rule is: connect start a-contacts (ON buttons) in parallel with each other (OR circuit), and connect stop b-contacts (OFF buttons) in series with each other (AND circuit).

シーケンス制御せいぎょ②：正逆転せいぎゃくてんインターロックとタイマ回路かいろ

Sequence Control 2: Forward-Reverse Interlock and Timer Circuits

三相誘導電動機さんそうゆうどうでんどうきを逆転ぎゃくてんさせるには、主回路しゅかいろの三相さんそう 3本ほん（R・S・T）のうち「いずれか 2本ほんの接続せつぞくを入いれ替いれかえ」て回転磁界かいてんじかいの向むきを逆ぎゃくにします。3本ほんすべてを順番じゅんばんに入いれ替いれかえても相回転そうかいてんの順じゅんが同おなじになり逆転ぎゃくてんしないため注意ちゅういしましょう。

To reverse the direction of rotation of a three-phase induction motor, swap the connections of any two of the three phases (R, S, T or U, V, W) in the main circuit to reverse the direction of the rotating magnetic field. Be careful that if you shift all three wires in cyclic order, the phase sequence remains the same and the motor will not reverse.

正転用電磁接触器せいてんようでんじせっしょくき（MCF）と逆転用電磁接触器ぎゃくてんようでんじせっしょくき（MCR）が同時投入どうじとうにゅうされると、主回路しゅかいろで相間短絡そうかんたんらくが起おきて危険きけんです。これを防ふせぐため、正転せいてんコイル MCF と直列ちょくれつに相手側あいてがわの MCR-b 接点せってんを入いれ、逆転ぎゃくてんコイル MCR と直列ちょくれつに MCF-b 接点せってんを入いれる「インターロック回路かいろ」を設もうけます。

If the forward electromagnetic contactor (MCF or MC1) and reverse electromagnetic contactor (MCR or MC2) were ever closed simultaneously, a dangerous phase-to-phase short circuit would occur in the main circuit. To prevent this, an interlock circuit (インターロック回路 / 相互鎖錠回路) is provided by placing the opposite reverse auxiliary b-contact (MCR-b) in series with the forward coil MCF, and the forward auxiliary b-contact (MCF-b) in series with the reverse coil MCR.

設定時間後せっていじかんごに動作どうさする限時継電器げんじけいでんき（タイマ TLR）では、励磁後れいじごに一定時間いっていじかん遅おくれて閉とじる「オンディレイ a接点せってん」や、遅おくれて開ひらく「オンディレイ b接点せってん」が使つかわれます。図記号ずきごうでは遅おくれる動作方向どうさほうこうに傘かさマーク（半円弧はんえんこ）を描えがきます。

In a time-delay relay (限時継電器 / タイマ TLR) whose contacts operate after a set time, an on-delay a-contact (限時動作・瞬時復帰 a接点) that closes a fixed time after coil excitation and an on-delay b-contact that opens a fixed time after excitation are used. In schematic symbols, a rounded umbrella mark (semicircular arc) is drawn pointing in the direction the contact moves (the delayed direction).

Y-Δ 始動回路しどうかいろでは、始動時しどうじに主接触器しゅせっしょくき（MCM）・スター用よう（MCS）・タイマ（TLR）が同時励磁どうじれいじされて Y結線けっせんで始動しどうします。設定時間後せっていじかんごにタイマの限時げんじ b接点せってんで MCS を切きり、限時げんじ a接点せってんでデルタ用よう（MCD）を投入とうにゅうして Δ運転うんてんへ移行いこうします。MCS と MCD 間かんにもインターロックを組くみます。

In a Y-Δ starting circuit, pressing the start button simultaneously energizes the main contactor (MCM), star contactor (MCS), and timer (TLR) to start the motor in Y-connection. After the set time, the timer's delayed b-contact opens to de-energize MCS, and its delayed a-contact closes to energize the delta contactor (MCD), transitioning to normal Δ-connected operation. An interlock is always installed between MCS and MCD as well.

制御盤せいぎょばんの表示灯ひょうじとうでは、赤色灯あかいろとう（RL）が運転表示うんてんひょうじ（MC の a接点せってんで点灯てんとう）、緑色灯みどりいろとう（GL）が停止表示ていしひょうじ（MC の b接点せってんで点灯てんとう）、橙色灯等だいだいいろとうとう（OL・WL）が過負荷故障表示かふかこしょうひょうじ（THR の a接点せってんで点灯てんとう）として結線けっせんされます。タイムチャートを追跡ついせきする問題もんだいも頻出ひんしゅつです。

For indicator lamps on control panels, a red lamp (RL) is generally wired for running indication (lit by MC's a-contact), a green lamp (GL) for stopped indication (lit by MC's b-contact), and an orange or white lamp (OL, WL) for overload fault indication (lit by THR's a-contact). Exam questions frequently ask you to trace time charts (タイムチャート) and lamp states.

試験しけんによく出でるポイントと覚おぼえ方かた

Key Exam Points and Memory Tricks

電動機でんどうきと変圧器へんあつきの計算けいさんは 3つの公式こうしきで解とけます。①回転速度かいてんそくど N ＝ (120 × f ÷ p) × (1 − s)、②Y-Δ 始動しどうは「始動電流しどうでんりゅうもトルクも全電圧始動ぜんでんあつしどうの 1 ÷ 3」、③変圧器最大効率へんあつきさいだいこうりつは m ＝ √(Pi ÷ Pc0) です。

Motor and transformer calculation problems can be solved completely with 3 formulas: (1) Rotational speed N = (120 × f ÷ p) × (1 − s); (2) In Y-Δ starting, both starting current and starting torque are 1 ÷ 3 of full-voltage starting; (3) Maximum transformer efficiency occurs when Iron loss Pi = Operating copper loss m² × Pc0, meaning m = √(Pi ÷ Pc0).

耐熱たいねつクラスの順番じゅんばんは「Y（90℃）・A（105℃）・E（120℃）・B（130℃）・F（155℃）・H（180℃）・C（180℃超ちょう）」で暗記あんきしましょう。特とくに E（120℃）→ B（130℃）→ F（155℃）→ H（180℃）の温度入替おんどいれかえひっかけが頻出ひんしゅつです。

Memorize the thermal class order as: Y (90℃) → A (105℃) → E (120℃) → B (130℃) → F (155℃) → H (180℃) → C (over 180℃). Watch out for frequent exam traps that swap the temperatures among E (120℃) → B (130℃) → F (155℃) → H (180℃).

照明単位しょうめいたんいは「光束こうそく＝lm、光度こうど＝cd、照度しょうど＝lx、輝度きど＝cd/m²」です。電熱でんねつでは「金属きんぞく＝渦電流うずでんりゅうによる誘導加熱ゆうどうかねつ」「絶縁物ぜつえんぶつ＝高周波電界こうしゅうはでんかいによる誘電加熱ゆうでんかねつ」と漢字かんじ 1文字もじ（導どうと電でん）の違ちがいを正確せいかくに見分みわけてください。

Lighting units are: Luminous flux = lumen (lm), Luminous intensity = candela (cd), Illuminance = lux (lx), and Luminance = cd/m². For electric heating, accurately distinguish the single kanji difference: Metals = Induction heating (誘導加熱) via eddy currents, whereas Insulators = Dielectric heating (誘電加熱) via high-frequency electric fields.

シーケンスの空欄補充くうらんほじゅうは、①始動しどうボタンと並列へいれつは「自分じぶんの補助ほじょ a接点せってん（自己保持じこほじ）」、②同時投入防止どうじとうにゅうぼうしでコイルと直列ちょくれつは「相手あいての補助ほじょ b接点せってん（インターロック）」、③複数箇所ふくすうかしょの始動しどうは「a接点並列せってんへいれつ」・停止ていしは「b接点直列せってんちょくれつ」で解とけます。

Fill-in-the-blank sequence control problems can be solved with 3 principles: (1) Connected in parallel with the start button is its own auxiliary a-contact (self-holding); (2) Connected in series with a coil that must never close simultaneously with the other side is the opposite side's auxiliary b-contact (interlock); (3) Multi-point start uses parallel a-contacts, while multi-point stop uses series b-contacts.