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第一章三相感應電動機的原理及構造 第一章三相感應電動機的原理及構造黃文喜老師 一、基本原理以阿拉哥圓盤來說明磁鐵順時針轉動時，圓盤上先有發電機的效應，使圓盤上產生感應電流，繼而有電動機的效應，使圓盤產生與磁鐵同方向的運動方向。 因此三相感應電動機的定子接上三相電源時，定子繞組產生三相旋轉磁場，而使轉子依其磁場旋轉方向而轉動。 二、特性 三、構造1.定子定子外殼電機的最外層，以鑄鐵或鋼板熔接延壓而成，主要功能為定子鐵心以含矽量約2%3%的矽鋼片疊成，以減渦流損及磁滯損。 定子繞組通常採用雙層分佈短節繞。 2.轉子可分為鼠籠型及繞線型構造簡單，堅固耐用，目前以成為感應電動機的主流，但啟動轉矩小啟動電流大為其最大缺點，一般用於5HP以下電機。 的引線接到轉軸的滑環上，起動時可利用電刷外接電阻，以限制啟動電流增大啟動轉矩，也可利用外接電阻來控制轉速。 一般均用於大容量或需大啟動轉矩之處。 又稱為滑環式感應電動機。 四、基本公式比值，稱為轉差率。 啟動瞬間，Nr=0;S=1正常運轉，S介於0.030.05之間，負載增加，轉速變慢，S變大頻率，若電源頻率為f，則f2=Sf1轉子轉向與旋轉磁場轉向相同。 2旋轉磁場的轉速為NS=3三相磁場合成的磁動勢為每相最大磁動勢的3/2倍。 4旋轉磁場的轉向由三相電源的相序決定。 5運轉中若有一條電源線斷落，電動機會變為單相感應電動機而繼續運轉。 1支持定子鐵心及繞組2保護內部的機件3幫助散熱1鼠籠型直接將銅條或鋁條壓入線槽內，兩端再以端絡環短路，由於2繞線型轉子導體採用繞製方式，其極數與相數須與定子相同，繞組1同步轉速(NS)定子三相旋轉磁場的轉速，稱為同步轉速2轉差率(S)同步轉速與轉子轉速(Nr)之差，稱為轉差。 轉差與同步轉速的3轉子轉速若已知轉差率，則轉子轉速Nr=NS(1-S)4轉子頻率(f2)轉子導體切割旋轉磁場所產生感應電勢的頻率，稱為轉子5轉子感應電勢若轉子靜止時，感應電勢為E2，則在運轉中的感應電勢E2r=SE2。 五、感應電動機的優缺點優點構造簡單，經久耐用，成本低，維修保養容易。 缺點調速不易，啟動轉矩小。 精選範例1.三相、220V、60HZ、8極之感應電動機，其滿載的轉差率為0.03，則電動機的滿載轉速為何？20HP、220V、6極、60HZ的三相感應電動機，在額定電流及額定頻率下，滿載的轉差率為5%，則同步轉速及滿載轉速分別為何？三相四極50HZ感應電動機，當轉差率為0.02時，其轉子轉速？2.三相六極60HZ感應電動機，滿載轉速為1140RPM，試求轉差率及轉子頻率？三相六極60HZ感應電動機，滿載轉速為1110RPM，則轉子導體內感應電勢的頻率為多少HZ？3.某60HZ四極之感應電動機，在額定電流及頻率下運轉，若轉子頻率為1.8HZ，則此電動機的轉速為多少RPM？三相六極60HZ感應電動機，靜止時轉子每相感應電勢為200V，滿載運轉時每相感應電勢降為10V，試求滿載的轉速？自我評量()1.若將三相感應電動機電源側的R相和T相互換，則感應電動機將(A)不能啟動(B)轉向不變(C)速度增加(D)轉向反轉。 ()2.三相感應電動機若任意互換二條電源線，則(A)轉向不變(B)轉向相反(C)無法啟動(D)轉速減少。 ()3.低壓小型感應電動機採用半閉口槽，其主要目的為(A)減少噪音(B)絕緣容易(C)減低氣隙的磁阻及激磁電流(D)節省材料。 ()4.繞線型轉子感應電動機的轉子繞組，一般採用波繞，其目的是(A)節省導線的使用量(B)使各迴路的電勢相等(C)可以獲得較大的電流(D)結線容易，比較堅固。 ()5.感應電動機的轉子若不轉動，則轉差率等於(A)1(B)0(C)0.5(D)。 ()6.感應電動機轉子繞組採用斜槽之目的是為了(A)幫助電機起動(B)抵消電樞反應(C)減少噪音(D)減少激磁電流。 ()7.下列何者不是感應電動機採用小氣隙的理由？(A)減少激磁電流(B)提高功率因數(C)提高運轉效率(D)抵消電樞反應。 ()8.一台6極，200V，3.7KW，50Hz的三相感應電動機，當轉速為960rpm時，其轉子電流頻率為若干？(A)2Hz(B)4Hz(C)6Hz(D)10Hz。 ()9.試問那一種感應電動機起動時，可以在轉部上串聯電阻？(A)單相分相式(B)單相推斥式(C)三相鼠籠式(D)三相繞線式。 ()10.某三相感應電動機，定子接三相平衡電源，其每相繞組於氣隙中所建立之磁動勢最大值為mF，試問三相繞組於氣隙中所建立之合成磁動勢最大值為若干？(A)3Fm(B)2Fm(C)23Fm(D)41Fm。 ()11.三相感應電動機之轉差率為何？(A)rsrNNNS?=(B)srsNNNS?=(C)rsxrNNNS+=(D)rsxrNNNS?=。 ()12.某6極三相感應電動機定子槽內繞組應相互間隔(A)45(B)60(C)90(D)120電工角度。 ()13.某三相4極60Hz感應電動機，當外加電源頻率不變時，若以外力使之反轉，且轉速為1710rpm，則其轉子頻率應為若干？(A)25Hz(B)50Hz(C)117Hz(D)125Hz。 ()14.三相感應電動機之轉部構造，最常採用者是(A)鼠籠式(B)繞線式(C)鐵筒式(D)分離式。 ()15.4極50Hz之三相感應電動機，當其轉速為1430rpm，試求同步轉速為若干？(A)1800rpm(B)1500rpm(C)1200rpm(D)1000rpm。 ()16.承上題，試求其轉差率為若干？(A)1.7%(B)2.4%(C)3.3%(D)4.6%。 ()17.承上題，試求轉子頻率為若干？(A)2.3Hz(B)3.4Hz(C)4.5Hz(D)5.1Hz。 ()18.6極、60Hz、220V的三相感應電動機，若其轉差率為3%，則該電動機轉子之實際轉速為多少？(A)1036rpm(B)1164rpm(C)1285rpm(D)1546rpm。 ()19.三相4極感應電動機，若外