いっしょに学ぶ電験3種『機械』
電験で一番内容が多く難しいと言われる機械。
この記事ではその機械科目がどういった内容のものかを解説していきます。
勉強を始められる前で機械なんか難しそう…とお思いの方、勉強途中で機械もぉイヤだぁーとなっている方の精神的障壁を緩和し、楽に勉強にはいってもらうため読んでいただきたいです。
出題分野
まず大枠を知らなければ何も始まりません。なので内容確認から。
電験3種機械科目で出題される内容は主にこちらです。
直流機
誘導機
同期機
変圧器
パワーエレクトロニクス
自動制御
情報
照明
電熱
電気化学
細かくいうと明確にジャンルを分けられない問題もありますが、たいして問題はないです。
直流機、誘導機、同期機、は電気によって回転する機械なので、構造も原理も似ています。
これら参考書などで『回転機』とまとめて呼称することが多く、出題分野としてまとめてジャンル分けされます。（この記事でも回転機で統一します。）
これに構造がそっくりですが回転しない変圧器とまとめて『四機器』と書かれることもあります。（覚えなくて良い）
この分野の中からA問題15問、B問題3問（1問選択問題）が出題されます。
全ての分野を等しく同じ熱量で勉強できればそれに越したことはありませんが、1問しか出題されなかったり、年度によっては出題されない分野もあります。
後述で具体的にわかると思いますが変圧器と同じぐらいの勉強量を電気化学でするのはコストパフォーマンス的にやらない方がよいでしょう。
どういうことか、
具体的な過去の出題例を見て見ましょう。
令和3年度試験（機械）
※（ ）は選択問題
回転機（直流機・同期機・誘導機） 7問
変圧器 3問
パワーエレクトロニクス 3問
自動制御 1問
電動機応用 1問
情報 2問(1問)
照明 0問
電熱 1問（1問）
電気化学 1問
分野別の出題傾向という切り口で、令和3年度試験で特筆すべき点は
パワーエレクトロニクスが3問出たことと、
照明が出題されなかったことです。
他は例年通りといえると思います。
ではどのように傾向と対策を考えればよいのか、次で確認しましょう。
傾向と対策
機械の多すぎる分野を攻略するにあたって、
過去の出題傾向から受験者はどのように対策すればよいのでしょうか？
自分は機械の分野をこのようにカテゴライズしています。
・でかいカタマリ
四機器（直流機、誘導機、同期機、変圧器）
自動制御
パワーエレクトロニクス
・その他小粒ども
照明
電熱
電気化学
電動機応用
情報
ふざけてんのか！？(ﾟДﾟ)と怒られそうですが自分の中の意識、あくまでイメージの話なので感覚的にわかりやすさNo.1の表現なのです。それぞれ詳しく見ていきましょう。
でかいカタマリ
でかいカタマリは
回転機と呼ばれる、直流機、誘導機、同期機。機械の制御に関する自動制御。半導体素子を使った電力変換技術、パワーエレクトロニクス。
これらを自分はでかいカタマリと呼びます。
ここでいうでかいカタマリは
『応用がききやすく難易度が高いが、
毎年必ず出題される絶対に抑えておきたい得点源。』という意味です。
自動制御以外の四機とパワエレは他の理論、電力とかぶる内容にもなりますし、実際の現場でも電気機械の挙動を理解するために絶対に抑えておきたい内容です。
難易度が高いというのは、基本の正しい理解がないと問題が解けないという意味で難易度が高いということです。しかし、基本の十分な理解があれば応用的な問題が出されても対応することが出来ます。
頭に汗をかいて解く、そういう問題が多いです。
ここは何が来ても完璧だぜ（キリッ）という風に自信がつけば機械科目における精神的主柱になって安心して試験に臨めます。
その他小粒
その他小粒というと、捨てていいのかなと思われた人もいるかも知れませんがまったく違います。
照明、電熱、電気化学、電動機応用、情報、これらをその他小粒と言っていますが。
これらは、
『知っていれば100％得点できるが、知らなかったら100％勘で解く。』
ような内容です。
知ってたらラッキー！
知らなかったら残念…(T_T)
のノリです。
年度によって出題されない内容があるとはいえ、
勉強さえすれば、その内容が出題された年はほぼ100％正答できます。それぐらいパターン化されています。
ただしパターン外の問題となると出題者は細かい専門的な知識を使わざるを得なくなりますので全く歯が立たないことが多いです。
小粒たちの勉強の心構えとしては基本的なことを抑える。これで十分です。
ですが捨てるのはあまりにももったいないのでそれはしないように、なんせ知っていれば100％正答できますから。
まとめ
でかいカタマリの四機器、パワエレ、自動制御。
その他小粒達。
でかいカタマリは根気強く、
小粒たちは一つ一つ確実に、
こんな感覚で勉強するのがいいです。