令和7年度上期機械問7

スイッチトリラクタンスモータ（SRM）の構造と特長

機械A問題配点 5点

出典：一般財団法人電気技術者試験センター令和7年度上期第三種電気主任技術者試験機械科目問題（問題文・選択肢は改変せず、公開PDFの該当ページをそのまま掲載しています）

正解

(3)

正解の出典：同センターが公表している解答

解説

SRMは、**磁石も二次導体も持たない**モータである。鉄心の突起（突極）が磁極に引き寄せられる力（リラクタンストルク）だけで回る。

**(ア) 固定子の巻線** **集中巻**。ひとつの突極に巻線をぐるぐる巻き付ける形で、誘導機や同期機のように複数のスロットにまたがって巻く分布巻とは違う。集中巻はコイルエンドが短く、巻線作業も簡単になる。

**(イ) 回転子の形状** **突極形**。鉄心に突起があるだけで、巻線も磁石もない。固定子の巻線に電流を流すと、いちばん近い突極が磁極に引き寄せられ、磁気抵抗（リラクタンス）が最小になる位置へ回ろうとする。この動きを電流の切り替えでつないでいくのがSRMの原理である。

**(ウ) 適している用途** **高速回転**。回転子が鉄の塊で、遠心力に耐える。永久磁石は高速で飛散する恐れがあり、かご形の導体は接合部が弱点になるが、SRMにはどちらも無い。だから高速回転に向く。問題文が「回転子の構造が簡単で強固であるため」と理由を先に書いているので、ここから素直に高速回転を選べる。低速回転は構造の強固さを理由にする話ではない。

**(エ) 使用しない材料** **希土類磁石**。ネオジムは希土類（レアアース）の一種で、SRMはこれを使わない。「鉄心と巻線のみで磁気回路を構成できる」という続きの文が、磁石を使わないことを言っている。軟磁性体は鉄心そのものなので、これを「使用せず」と書くと文が成り立たない。

(ア)集中巻、(イ)突極形、(ウ)高速回転、(エ)希土類磁石。正解は(3)。

選択肢ごとの理由

(1)(イ)の円筒形では磁気抵抗が回転角で変わらず、リラクタンストルクが出ない。(エ)の軟磁性体は鉄心そのもので、「使用せず」とは書けない。
(2)(ア)分布巻はSRMの構造ではない。(ウ)も、構造が強固であることを理由に挙げるなら高速回転になる。
(3)正しい。集中巻・突極形回転子・高速回転向き・希土類磁石を使わない、がSRMの特長。
(4)(ア)(イ)がいずれも誤り。SRMは集中巻・突極形が基本。
(5)(ウ)(エ)が誤り。強固な回転子構造は高速回転の根拠になる。また使わないのは希土類磁石。

この論点は、データセンターの現場でこう出てくる

SRMがデータセンターで注目されるのは、**レアアースを使わない**という一点に尽きる。永久磁石同期電動機（PMSM）は効率が高く、いま最も使われている高効率モータだが、ネオジムやジスプロシウムといった希土類が要る。これらは産出国が偏っており、価格も供給も国際情勢に左右される。24時間止められない設備を持つ事業者にとって、**部品が手に入らなくなるリスク**は性能と同じくらい重い。 SRMはその代替候補である。構造は鉄と銅だけ。壊れにくく、高温にも強い。一方で、トルクの脈動が大きく騒音が出やすい、専用のインバータと回転子位置の検出が要る、という弱点があり、汎用の置き換えにはまだ距離がある。データセンターの視点で見ると、使いどころはこうなる。 - **騒音が問題になりにくい場所**（機械室、屋外の冷却塔）では採用しやすい - **高速で回したい用途**（ターボ冷凍機の圧縮機、高速ブロワ）では構造の強さが効く - **サーバのファン**のように静かさが要る場所には向かないもうひとつ、「磁石が無い＝減磁しない」という点も設備寿命には効く。永久磁石は高温にさらされると不可逆的に磁力が落ちる。機械室の温度管理が甘い環境では、この差が長期の性能に出る。調達リスク・保守性・寿命という、カタログの効率だけでは見えない軸でモータを選ぶ場面が、実務では確実にある。

次の一歩