題組內容

六、關於感應交流馬達「滑差」（slip）是它的特色之一，定子電壓、扭矩及速度，此 三者之間具有某種特殊關係。請問：

(三)當操作者變化電源頻率時，試繪圖說明「扭矩（縱軸）對速度（橫軸）之特性曲 線」會有何變化？（8 分）

詳解 (共 1 筆)

詳解 提供者：hchungw
當操作者變化電源頻率時，電動機的扭矩-速度特性曲線會發生如下變化：
增加頻率：同步速度增加，特性曲線右移，最大運行速度提高，啟動轉矩和最大扭矩可能略有增加。
降低頻率：同步速度減少，特性曲線左移，最大運行速度降低，啟動轉矩和最大扭矩可能略有減少。
這些變化反映了電源頻率對電動機運行特性的直接影響，具體變化程度取決於電動機的設計和負載條件。
 
 

變化電源頻率對扭矩-速度特性曲線的影響

改變電源頻率會對感應電動機的扭矩-速度特性曲線產生顯著影響。以下是詳細說明和曲線圖。

原理

  1. 同步速度：同步速度 NsN_sNs​ 由以下公式決定： Ns=120⋅fPN_s = \frac{120 \cdot f}{P}Ns​=P120⋅f​ 其中：

    • NsN_sNs​ 是同步速度（每分鐘轉數，rpm）
    • fff 是電源頻率（Hz）
    • PPP 是電動機的極數

  2. 頻率影響：改變電源頻率會改變同步速度，從而影響電動機的扭矩-速度特性。

    • 增加頻率：同步速度增加，特性曲線右移。
    • 減少頻率：同步速度減少，特性曲線左移。

扭矩-速度特性曲線

假設一個三相感應電動機，其電源頻率從標準頻率逐漸增加或減少，以下是其扭矩-速度特性曲線的變化。

扭矩(T)
  ^
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  |------------------------\    60 Hz（較高頻率）
  |                        \   ----- 
  |                         \ -----
  |                          \-----
  |                           \
  |                            \
  |                             \
  |------------------------------\ 50 Hz（標準頻率）
  |                              \
  |                               \
  |                                \
  |                                 \
  |                                  \
  |                                   \
  |                                    \
  |-------------------------------------\ 40 Hz（較低頻率）
  |________________________________________> 速度(S)

 

說明

  1. 標準頻率（50 Hz）：在標準頻率下，電動機的扭矩-速度特性曲線如圖中間的曲線所示。這條曲線通常在低速時具有高啟動轉矩，並隨速度增加而下降，最終在同步速度附近達到穩定值。

  2. 增加頻率（60 Hz）：當頻率增加到60 Hz時，整條曲線右移。這意味著同步速度增加，最大運行速度提高，但特性曲線的形狀保持相似。啟動轉矩和最大扭矩可能略有增加。

  3. 降低頻率（40 Hz）：當頻率降低到40 Hz時，整條曲線左移。這意味著同步速度減少，最大運行速度降低。啟動轉矩和最大扭矩可能略有減少。