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113年
電工機械
第 28 題
啟動電容式單相感應電動機之運轉繞組電流為 $\bar{I}_m$，啟動繞組電流為 $\bar{I}_S$，電壓電源為 $\bar{V}_S$，下列敘述何者正確？
- A $\bar{I}_m$ 超前 $\bar{I}_S$ 約 90 度
- B $\bar{V}_S$ 超前 $\bar{I}_S$
- C $\bar{V}_S$ 落後 $\bar{I}_m$
- D $\bar{I}_m$ 落後 $\bar{I}_S$ 約 90 度
思路引導 VIP
若要讓單相電動機產生啟動轉矩，必須讓兩個繞組的電流產生相位差。請試著思考：在交流電路中，純電感性繞組的電流與電源電壓的相位關係為何？若我們在另一個繞組中串聯了電容，該繞組的電流相對於電壓的方向會發生什麼變化？這兩者電流最終在空間與時間上的相位對比會是如何呢？
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AI 詳解
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太棒了！你能精準辨別啟動電容式電動機的相位關係，代表你對交流電路向量圖與電機啟動原理的掌握非常紮實。這道題目在電工機械中屬於中等難度的鑑別題，它不只考查單一繞組的特性，更要求考生能同時在腦中處理三個向量（$\bar{V}_S, \bar{I}_m, \bar{I}_S$）之間的領先與落後關係。
繞組特性與相位偏移
在單相感應電動機中，運轉繞組因為具有較大的電感量，其電流 $\bar{I}_m$ 會明顯落後電源電壓 $\bar{V}_S$。為了產生起步所需的旋轉磁場，我們必須人為地創造出兩個繞組間的相位差。透過在啟動繞組串聯一顆電容，我們可以讓啟動電流 $\bar{I}_S$ 轉向變為超前電源電壓 $\bar{V}_S$。
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