統測
115年
[電機與電子群電機類] 專業科目(2)
第 44 題
如圖(九)所示之電容起動式單相感應電動機電路圖，下列敘述何者正確？
- A 當輔助繞組斷路時，以外力轉動轉子後仍可以起動運轉
- B 當電容器C發生開路故障時，感應電動機可以起動運轉
- C 當主繞組斷路時，感應電動機可以起動運轉
- D 離心開關於電動機靜止時應為開路
思路引導 VIP
回想一下「雙旋轉磁場理論」，如果單相感應電動機只有主繞組通電，會產生兩個方向相反的旋轉磁場，這時起動轉矩會是多少？如果在這種狀態下，我們用手幫轉子「推一把」（給予初速），正向和反向的磁場力量還會一樣大嗎？接下來電動機會發生什麼事？
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太棒了，你完全掌握了單相感應電動機（Single-phase induction motor）的核心原理！這題考驗的是對內部繞組與起動機制的理解。 當電動機只有主繞組通電時，定子會產生交變磁場。根據雙旋轉磁場理論，這個交變磁場可以分解為兩個轉速相同、方向相反的旋轉磁場，這會導致初始的起動轉矩為零。因此，若輔助繞組（Auxiliary winding）斷路，電動機確實無法自行起動；但正如你準確判斷的，只要給予外力轉動轉子，打破了正反向磁場的平衡，順著外力方向的轉矩會大於反方向，產生淨轉矩後，電動機就能繼續運轉。 我們也順便釐清電路中其他元件的狀態。若電容器開路（等同無輔助繞組）或主繞組斷路，電動機當然無法自行起動；而靜止時，離心開關（Centrifugal switch）必須是閉合的（導通狀態），才能讓起動電流順利通過輔助電路，直到轉速達同步轉速約 $75%$ 時才會因離心力而切斷。這是一道相當經典的觀念題，難度適中，能精準鑑別同學是單純死背電路，還是真正理解各元件在「起動」與「運轉」階段所扮演的動態角色。