在感應電動機的穩定運轉區間內,「轉差率增大」是「負載加重」的結果。當負載需求增加時,轉速下降導致轉差率 s 增大。為平衡負載轉矩,電磁轉矩必須增加,使得氣隙功率 Pg 顯著上升。雖然輸出機械功率公式為 Pout = (1-s) × Pg,(1-s) 隨 s 增大而略微減小,但在穩定區 s 值極小,Pg 的增加幅度遠大於 (1-s) 的減少量,故整體輸出機械功率(即供給負載之功率)隨轉差率增大而增加。
「轉子每相之負載功率」並非標準電機學名詞,易造成混淆。若指轉子銅損(Pcu2 = s × Pg)或機械輸出功率(Pout = (1-s) × Pg),其最大值均發生在特定的臨界轉差率(sm),而非固定的 0.5。
C✓ 正確
在感應電動機的穩定運轉區間內,「轉差率增大」是「負載加重」的結果。當負載需求增加時,轉速下降導致轉差率 s 增大。為平衡負載轉矩,電磁轉矩必須增加,使得氣隙功率 Pg 顯著上升。雖然輸出機械功率公式為 Pout = (1-s) × Pg,(1-s) 隨 s 增大而略微減小,但在穩定區 s 值極小,Pg 的增加幅度遠大於 (1-s) 的減少量,故整體輸出機械功率(即供給負載之功率)隨轉差率增大而增加。
D✕
轉子之機械輸出功率公式為 Pout = (1-s) × Pg,與轉差率息息相關,此選項完全違背基本電機原理。
感應電動機功率流向與轉差率關係
功率項目
數學關係
物理意義
氣隙功率
Pg = Te × ωs
定子傳入轉子之總功率,與電磁轉矩成正比
轉子銅損
Pcu2 = s × Pg
轉差率越大,轉子銅損越大
機械輸出功率
Pout = (1-s) × Pg
穩定區內隨負載加重(轉差率增大)而增加
陷阱提醒
考生易從 Pout = (1-s) × Pg 的公式表象,誤認為 s 增大時 (1-s) 減小,故 Pout 應減小。實際上,在穩定運轉區,s 增大代表負載加重,此時電磁轉矩與氣隙功率 Pg 會大幅增加,其增加幅度遠超過 (1-s) 的微小減少量,因此整體輸出功率實為增加。