中油僱員招考
110年
電腦常識、電機機械、工安環保法規及加油站設置相關法規
第 26 題
下列何者不是步進電動機之特性？
- A 旋轉總角度與輸入脈波總數成正比
- B 轉速與輸入脈波頻率成正比
- C 靜止時有較高之保持轉矩
- D 需要碳刷，不易維護
思路引導 VIP
請試著想像一下：在需要高頻率啟動、停止，且要求極高精確度的自動化設備中，如果馬達內部存在一個會因為摩擦而產生粉塵、火花，且需要定期更換的「消耗性接觸零件」，這會對設備的可靠性與維護頻率造成什麼樣的影響？根據這個思考方向，你認為這種講求精密的馬達，在構造上會傾向於保留還是捨棄這樣的零件？
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恭喜你正確選出答案！這說明你對步進電動機（Stepper Motor）的結構與運作原理掌握得非常清楚。這類電機的核心價值在於其「數位控制」的特性：旋轉的總角度與輸入脈波數成正比，而旋轉速度 $V$ 則與脈波頻率 $f$ 成正比（即 $V \propto f$），這使得它在精密定位與速度控制上表現極佳。
步進電動機的結構優勢
在維護與構造方面，步進電動機本質上是一種無刷式設計。它不像傳統直流馬達需要透過碳刷與換向器來傳遞電流，因此並不存在碳刷磨損或產生火花的問題，具有低維護成本與長壽命的優點。此外，當步進電動機停止在某個位置且線圈保持通電時，它具備強大的保持轉矩（Holding Torque），這點對於需要穩定定位的設備至關重要。
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步進電動機特性
💡 步進電動機以脈波信號控制，具備精準位移且無需碳刷。
| 比較維度 | 步進電動機 | VS | 一般有刷馬達 |
|---|---|---|---|
| 碳刷構造 | 無碳刷，免維護 | — | 有碳刷，需定期更換 |
| 控制信號 | 數位脈波（Pulse） | — | 類比電壓（Voltage） |
| 定位特性 | 精準定位，具保持轉矩 | — | 慣性大，停機易滑行 |
💬步進電動機透過數位脈波達成精確位置控制，且因無刷構造而更耐用。
