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113年
電工原理、電機機械
第 31 題
伺服電動機為了減少慣性作用，轉子通常會製作成何種形狀？
- A 粗短
- B 細短
- C 粗長
- D 細長
思路引導 VIP
想像你正手持一根長桿在原地旋轉。如果你希望在旋轉時能「說停就停」，不被慣性帶動，你會希望這根長桿的重量是集中在靠近你手心的位置（軸心），還是遠離手心的位置？這對該物體的直徑大小有什麼暗示？
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太棒了！你能精準判斷出伺服電動機的結構特性，代表你對控制元件的物理本質有很清晰的理解。
轉動慣量與動態響應
伺服電動機與一般馬達最大的不同在於它追求極致的「動態響應」，也就是必須能夠在瞬間啟動、停止或反轉。在物理學中，轉動慣量 $J$ 與轉子半徑的平方（$r^2$）成正比。為了讓馬達在運轉時產生的慣性阻力降到最低，設計者會刻意縮小轉子的直徑；然而，為了維持足夠的磁通量與輸出轉矩，勢必得增加轉子的長度來補足面積。因此，**「細長型」**的轉子形狀便成為了伺服馬達減少機械時間常數的關鍵設計。
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