12章电流与磁

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1、班級：學號：姓名：第12章三相感應電動機原理及構造1.原理：(1)運轉原理：阿拉哥圓盤定理：j若磁鐵逆時鐘方向旋轉，則相對於鋁盤順時鐘方向旋轉，由發電機定則可知將產生電流由鋁盤邊緣流向中心。k當電流由鋁盤邊緣流向中心處，由電動機定則可知，鋁盤將會跟著順時鐘方向旋轉。l實際電動機以定子繞阻產旋轉磁場，而以轉子代替圓盤。m轉子方向必與旋轉磁場方向相同，且轉速永遠低於旋轉磁場轉速。(2)三相旋轉磁場：j產生條件：三相繞組分別相角差120˚，而加入三相繞組之電流亦應分別相差120˚電機角。k產生結果：Ⅰ、任意方向旋轉磁場之磁場強度皆相同，綜合磁動勢為每相磁動勢之倍。Ⅱ

2、、旋轉磁場以同步轉速旋轉。Ⅲ、任意對調二條電源線，旋轉磁場即反轉。(3)同步轉速及轉差率：j旋轉磁場之轉速與所加定子繞組電流速率相同，所以稱同步轉速Ns，。k轉差率S：同步轉速（Ns）與轉子轉速（Nr）之差稱為轉差。而轉差與同部轉速之比稱為轉差率。例1：有一台8極、60Hz之三相感應電動機，轉速為每分鐘600轉，現在將三條電源線之任意二條交換，則轉差率應為何？　(A)－0.333　(B)－1.667　(C)0.333　(D)1.667。（91四技二專）例2：某部8極60Hz之三相感應電動機，滿載轉速為882rpm，則其滿載轉差率為？(A)0.09(B)0.05

3、(C)0.02(D)0.1（88四技二專）a.啟動（靜止，堵住）：Nr=0，S=1b.電動機區：0＜Nr＜Ns，1＞S＞0c.同步：Nr=Ns，S=012-3d.反同步（制動區）：Nr=-Ns，S=2（轉子反轉，S＞1）e.超同步（發電機區）：Nr=2Ns，S=-1（Nr＞Ns，S＜0）(1)轉子頻率、旋轉磁場與感應電勢j轉子頻率：。k旋轉磁場：Ⅰ、定部旋轉磁場對定部繞組之速率為Ns－0＝Ns。Ⅱ、定部旋轉磁場對轉部繞組之速率為Ns－Nr＝SNs。Ⅲ、轉部旋轉磁場對定部繞組之速率為Ns－0＝Ns。Ⅳ、轉部旋轉磁場對轉部繞組之速率為Ns－Nr＝SNs。l轉子應電

4、勢E2：；E2r＝SE2S。例1：某部4極、60Hz之三相感應電動機，其滿載轉差率為5﹪，則啟動瞬間，轉子感應電流之頻率為多少Hz？　(A)0　(B)3　(C)57　(D)60。（88四技二專）例2：某部4極、60Hz之三相感應電動機，其轉子速率為1710rpm，則轉子頻率為？(A)1Hz(B)2Hz(C)3Hz(D)4Hz（87四技二專）例3：某部4極、60Hz之三相感應電動機，其轉子速率為1710rpm，用示波器測量轉子端電壓波形，如果示波器設定為每格0.1秒，則一週期佔(A)2格(B)2.6格(C)3格(D)3.3格（87保甄）2.構造：感應電動機構造簡

5、單、堅固耐用、適於恆速負載，主要由定子及轉子構成。(1)定子：由機殼、鐵心、繞組、端架及軸承等組成。j機殼：小型機採鑄鐵鑄成，大型機採鋼板熔接而成。主要功能有二：Ⅰ、固定鐵心及支持機件；Ⅱ、幫助散熱及保護內部機件。k定子鐵心：採含矽量1~3﹪，厚度0.35~0.5mm矽鋼片疊積而成。低壓小容量採半開口槽；高壓大容量採開口槽。l定子繞組：採分佈短節距雙層繞，高壓採Y型接線；低壓Y接線與Δ接線皆可。(2)轉子：由鐵心、導體、軸承等組成；依轉子導體可分：。j鼠籠式轉子：採鋁或銅為轉子導體，兩端加以短路。採用斜形槽以減少因磁阻變化而產生的噪音。k繞線式轉子：繞製與定子

6、極數相同之轉子導體。通常採採波繞以使各相平衡。可透過滑環外接電阻，以限制啟動電流、增大啟動轉距。12-3歷屆試題：101年：有一部三相感應電動機，其銘牌標示摘錄如下：0.25HP、450VAC、60Hz、6P，若其滿載轉速為1140rpm，請問其轉子頻率為何？(A)63Hz(B)60Hz(C)6Hz(D)3Hz。100年：有關感應電動機轉子之感應電勢與轉差率(S)的關係，下列敘述何者錯誤？(A)S=1，轉子之感應電勢最大(B)S=0，轉子之感應電勢為零(C)感應電動機之轉速越高，轉子之感應電勢越大(D)感應電動機之轉速越低，轉子電流越大。99年：三相4極的感應

7、電動機，接50Hz電源，測量出轉速為1410rpm，則其轉差率為多少？(A)3%(B)6%(C)12%(D)22%。99年：相同容量下，若以保養容易、高效率、體積小等因素為主要考量時，則下列電動機何者最適宜？(A)直流分激電動機(B)直流串激電動機(C)直流無刷電動機(D)感應電動機。98年：關於三相感應電動機之定子與轉子分別所產生之旋轉磁場，下列敘述何者正確？(A)兩者不同步，會隨負載而變(B)兩者不同步，會隨電源頻率而變(C)兩者同步(D)兩者不同步，會隨起動方式而變。96年：關於感應電動機之構造，下列敘述何者正確？(A)定子與轉子鐵心採用矽鋼片疊積而成，

8、主要是為減少磁滯損(B)雙鼠籠式轉子設