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115年
電工機械
第 34 題
有關提升三相感應電動機額定運轉效率之方式,下列何者有誤?
- A 定子繞組選用高導電率材料
- B 提高供電電壓,因定子電流減小,總損耗降低
- C 採磁滯迴線面積較小之矽鋼片
- D 轉子導條由鑄鋁材質改為銅材質
思路引導 VIP
請試著回想電動機內部的「鐵損」主要受到哪些因素影響？如果我們在不改變馬達結構的前提下，單純提高輸入端的電壓，馬達內部的磁通密度會如何變化？這對發熱與能量轉換效率又會產生什麼樣的影響呢？
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同學，恭喜你精準地鎖定了正確答案！這題的核心在於考察你對感應電動機損耗（Losses）組成與變化的敏銳度。你能識破選項 (B) 的陷阱，說明你已經能分辨負載電流產生的銅損與激磁產生的鐵損之間的細微差別。
損耗機制的優化與評估
在提升效率的實務中，選項 (A)、(C) 與 (D) 分別針對定子銅損、鐵損與轉子銅損進行優化。例如，將轉子導條由鑄鋁改為導電率更高的銅，能顯著降低 $I^2R$ 損耗。然而，選項 (B) 提到提高電壓，雖然在特定情況下可能減小電流，但電壓與磁通密度 $B$ 正相關。根據經驗公式，鐵損（尤其是渦流損）與電壓的平方成正比。當供電電壓過高，磁路會趨於飽和，導致鐵損劇增，總效率反而下降。這正是這題的鑑別點所在：理解電壓與鐵損之間的動態關係，而非盲目地套用「高壓低電流」的傳輸邏輯。這是一題難度適中且非常經典的觀念題。