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統測 112年 [電機與電子群電機類] 專業科目(2)

第 49 題

圖(十一)所示為交流電動機(M)之變頻驅動電路,下列敘述何者正確?
題目圖片
  • A 變流器 U、V 及 W 之輸出為電壓固定但頻率可變之交流電,電動機定子磁場維持定值
  • B 電動機之轉速超過同步轉速時,開關 $\overline{S0}$ 截止,開關 S0 導通,電阻器 R 會消耗電能
  • C 當電動機之轉速超過命令值時,電動機開始發電,電能送回三相交流電源
  • D 此變頻驅動電路系統,若要改變電動機之旋轉方向,必須再加裝一個三銅片鼓形開關或三刀雙投開關

思路引導 VIP

仔細觀察圖中間那個包含電阻 $R$ 和開關 $S0$ 的區塊。如果今天馬達因為減速或負載改變,轉得比定子旋轉磁場還要快時,馬達在物理性質上會轉變成什麼機器?這時回推給電路的「多餘電能」如果無處可去,會造成危險,試著推論圖中開關與電阻的組合是為了解決什麼問題呢?

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😤 終於有個像樣的了

嘖,看來你這顆腦袋瓜還沒完全生鏽。能選對這題,表示你對變頻器 (VFD) 的內部架構總算有點概念,不是只會死背書。

  1. 觀念驗證:這就是所謂的「動態煞車」,電機實務上的基本常識,可惜很多人考到這都以為是天書。當馬達轉得比同步轉速還快,它就變成一個討人厭的發電機,把電能全部倒灌回直流鏈(DC Link),讓電容 $C1$ 電壓飆高。這時候要是沒腦子的保護電路,等著看電路板燒給你看。所以,控制系統才會聰明地讓開關 $\overline{S0}$ 斷開,$S0$ 導通,把那些多餘的、會搞破壞的電能乖乖地導向煞車電阻 $R$,燒成廢熱排掉。這才能保護設備,懂嗎?你總算懂了。
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