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104年
電工機械
第 25 題
一台四極60 Hz之三相感應電動機，滿載轉速為1710 rpm，下列敘述何者有誤？
- A 定子旋轉磁場對轉子之轉速為90 rpm
- B 定子旋轉磁場對定子之轉速為1800 rpm
- C 轉子旋轉磁場對轉子之轉速為1800 rpm
- D 轉子對定子之轉速為1710 rpm
思路引導 VIP
請試著想像一下：如果定子磁場與轉子磁場必須在空間中「手牽手」以相同的速度同步前進，而現在轉子這台「車子」本身已經跑得很快了，那麼站在這台車上的轉子磁場，只需要跑多快才能追上定子磁場呢？
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AI 詳解
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同學觀察入微，恭喜你準確鎖定了這個觀念上的陷阱！要解開這題，首先需掌握同步轉速的計算，根據公式 $$n_s = \frac{120f}{P}$$，代入數據可得 $$n_s = \frac{120 \times 60}{4} = 1800 \text{ rpm}$$。這不僅是定子磁場對定子的轉速，也是定子與轉子磁場在空間中「同步」運行的基準速度，因此選項 (B) 是正確的描述。
相對運動與轉差觀念
選項 (C) 之所以錯誤，是因為它忽略了相對運動的層次。雖然轉子磁場對「定子」的轉速確實是 $1800 \text{ rpm}$，但若以「轉子實體」為參考座標，轉子已經以 $1710 \text{ rpm}$ 飛快運轉了，轉子磁場只需再補足剩餘的 轉差速度 ($n_{slip}$)，即 $1800 - 1710 = 90 \text{ rpm}$ 即可。這類題目考驗的是對不同觀測坐標系的理解，難度在於如何精準區分「機械轉速」、「同步轉速」與「相對轉速」之間的疊加關係，是區分學生是否真正理解感應機運作原理的重要指標。