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三相感應電動機的起動與速率控制
1. 認識三相感應電動機的起動控制方法。
2. 認識三相感應電動機的速率控制方法。15-1 三相感應電動機的起動
控制
15-2 三相感應電動機的速率
控制
第 章
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三相感應電動機的起動與速率控制
15-1 三相感應電動機的起動控制
感應電動機的起動電流約為滿載電流的 5∼ 8倍，對於中、大型電動機而言，
太大的起動電流會造成電力系統的負擔，影響電力系統供電品質。所以中、大
型電動機起動時，應該設法降低其起動電流，但是也要能提供足夠的起動轉矩，
使電動機得以旋轉。
三相感應電動機每相的起動電流 IS與全部的起動轉矩 TS，從等效電路算出
為
IS＝ I2S'＝V1
(R1＋R2' )2＋ (X1＋X2' )
2
公式
15-1
TS＝ 3wS
V12
(R1＋R2' )2＋ (X1＋X2' )
2 R 2'公式
15-2
上列代號表示的意義如表 15-1所示。
表15-1 起動電流與起動轉矩公式的名稱和單位
代號 TS ωS V1 S R1 X1 R2' X2'
名稱 起動轉矩 同步角速率定子電源
轉差率定子電阻
定子電抗
轉子換算至定子之等效電阻
轉子換算至定子之等效電抗
單位 牛頓－公尺 弳度 / 秒 伏特 無單位 歐姆 歐姆 歐姆 歐姆
公式 (15-1)中，降低起動電流 IS的可行方法，有降低電源電壓 V1與增加轉
子電阻 R2（因為公式 15-1、15-2是以電動機換算到定子等效電路計算，所以轉
子電阻寫成 R2'，R2'＝ a2R2，a為定子繞組與轉子繞組的匝數比）兩種。若再考
慮起動轉矩的影響，從公式 (15-2)發現：
1. 增加轉子電阻R2的方法，不但可以降低起動電流IS，還可以增加起動轉矩
TS。
2. 降低電源電壓V1的方法，雖可以降低起動電流IS，但起動轉矩TS也降低了。
62
三相感應電動機的起動與速率控制 15轉子繞組的電阻值 R2，以鼠籠式轉子感應電動機而言，因為它的轉子繞組是以鋁
條（或銅條）製成，而這些鋁條已構成封閉迴路，所以結構固定，形成的電阻值 R2是
不變的。故鼠籠式轉子感應電動機僅適合採用降低電源電壓 V1的方法進行起動控制。
繞線式轉子感應電動機的轉子繞組是以銅線繞成，並接成三相 Y接，雖然繞組本
身的電阻值不變，但是藉由轉子滑環外加電阻器，就可以增加整個轉子電阻R2的大小，
如圖 13-11所示。故適合採用增加轉子電阻 R2的方法進行起動控制。以下就舉出三相
感應電動機各種起動控制的方法：
一．繞線式轉子感應電動機的起動控制
圖 15-1中，曲線 A為感應電動機轉子短接（未外加電阻）的轉矩 T對轉差
率 S（也是轉矩 T對轉速 n）的關係曲線，起動轉矩將只有 T1大。若轉子外加電
阻，逐次增加電阻值，其關係曲線由 A至 E變化，最終理想使起動轉矩達到最
大轉矩 Tmax。待電動機旋轉後，再降低外加電阻直到 0，轉子繞組短接，關係曲
線回到曲線 A，使電動機有較大的運轉轉矩。
轉子電阻加大
圖15-1 轉子電阻R2改變造成的轉矩特性曲線變化
63
三相感應電動機的起動與速率控制
繞線式轉子感應電動機的起動控制方式有二：
起動位置
滑環
電阻起動器
MC
OL MC
OL
OFF
ON
R S T
使用電阻起動器，手動式起動控制如圖 15-2所示，其中電阻起動器也可以製成兼作轉速控制用途，電阻起動器電阻愈大，電動機轉速愈慢。
繞線式轉子電動機的手動起動控制
圖15-2
使用限時電驛和電磁開關等。自動式起動控制如圖 15-3所示。
繞線式轉子電動機的自動起動控制
圖15-3
MC OL U
V
W
電動機 電阻器X
Y
Z
A
A
MCOL OFF
ON
MC MC
TRTR
A
R
S
T
64
三相感應電動機的起動與速率控制 15二．鼠籠式轉子感應電動機的起動控制
1. 直接起動
直接起動是直接將額定電壓加給電動機，適合起動電流不大的小型電動機。
2. Y－△降壓起動
Y－△降壓起動控制的方式是：原本定子繞組要接成△連接的電動機，在
起動時，定子繞組接成 Y連接；起動數秒後電動機運轉時，定子繞組才改接成
△連接；簡言之，就是以 Y連接起動、以△連接運轉。Y－△降壓起動與直接
以△連接起動比較，如圖 15-4所示，可以降低線路起動電流成13 倍，但起動轉
矩也只剩下13 倍，見表 15-2。
(a)△起動的起動電流為3IS (b)Y起動的起動電流為IS
圖15-4 △起動與Y起動的起動電流
U
V
W
VL
VL
3IS
ISVL
Vf＝VL
U
V
W
VL
VL
IS
表15-2 Y連接起動與△連接起動的比較
線電壓比VL
相電壓比Vf
每相阻抗比
起動相電流比
起動線電流比
每相起動轉矩比
三相起動轉矩比
Y連接起動 113 1 1
313
13
13
△連接起動 1 1 1 1 1 1 1
備註： 1相電流＝相電壓÷相阻抗 2Y連接，線電壓＝ 3相電壓 3△連接，線電流＝ 3相電流 4轉矩與電壓的平方成正比
（不管 Y連接還是△連接，每相阻抗值不變）
65
三相感應電動機的起動與速率控制
圖 15-5為利用電磁開關作 Y－△降壓起動的控制電路。
OLR
S
T
U
V
W
X
Y
Z
MCS
MCDON
TR
instTR MCS
MCD
OLOFFTR
MCS
MCD
圖15-5 Y－△降壓起動的控制電路
有一臺三相感應電動機，採直接起動的起動電流為 130 A，起動轉矩為 2.88
公斤重－公尺，若改為 Y－△降壓起動，求起動電流與起動轉矩各為多少？
解 1 起動電流＝ 13 ×130＝ 43.3 (A)
2 起動轉矩＝ 13 ×2.88＝ 0.96 (kgw－ m)＝ 0.96×9.8 (N－ m)
＝ 9.408 (N－ m)
答：起動電流為 43.3安培；起動轉矩為 9.408牛頓－公尺
範例1
66
三相感應電動機的起動與速率控制 153. 補償器降壓起動
補償器降壓起動又稱為自耦變壓器降壓起動，起動時電動機定子繞組正常
連接（若運轉時是△連接，即作△連接；若運轉時是 Y連接，即作 Y連接），
但是以自耦變壓器二次側較低的電壓起動電動機。起動後，再隔離自耦變壓器，
電源電壓直接接到電動機，圖 15-6為其控制電路。
表15-3 補償器降壓起動與直接起動的比較
電動機電壓比（二次側）電動機起動電流比
（一次側）電源起動電流比
起動轉矩比
補償器降壓起動1N
1N
( 1N
)2 ( 1N )2
直接起動 1 1 1 1
備註： 1假設自耦變壓器二次側的電壓值降為電源電壓的1N倍
2轉矩與電壓的平方成正比
OLR
S
T
ON
TR
inst TR
OLOFFTR
3f1M
MC
P
P
P
P
P
P
P
MCP
MC
圖15-6 補償器降壓起動控制線路
67
三相感應電動機的起動與速率控制
有一臺三相、220 V、60 Hz感應電動機，採直接起動的起動電流為 130 A，
起動轉矩為 2公斤重－公尺。以補償器降壓起動，若自耦變壓器二次側的電
壓為 110 V，求自耦變壓器一次側及二次側的起動電流分別為多少？起動轉
矩為多少？
解 1 電壓降為原來的110220 ＝
12 倍
2 自耦變壓器一次側的起動電流 IS1＝ (12 )2×130＝ 32.5 (A)
3 自耦變壓器二次側的起動電流 IS2＝12 ×130＝ 65 (A)
4 起動轉矩 TS＝ (12 )2×2＝ 0.5 (kgw－ m)＝ 0.5×9.8 (N－ m)
＝ 4.9 (N－ m)
答： 自耦變壓器一次側、二次側的起動電流分別為32.5安培、
65安培；起動轉矩為 4.9牛頓－公尺
範例2
4. 電阻器或電抗器降壓起動
起動時，電動機串接電阻器或電抗器再接電源，因為電阻會造成壓降，所
以形成降壓作用，如圖 15-7所示即為電阻器降壓起動。這種起動控制，若電動
機電壓降為原來的1N 倍，則起動電流降為原來的
1N倍，轉矩降為原來的 ( 1
N)2倍。
表15-4 電阻器降壓起動與直接起動的比較
電壓比 起動電流比 起動轉矩比
電阻器降壓起動1N
1N (
1N )2
直接起動 1 1 1
備註： 1假設電動機電壓值降為原來的1N倍
2轉矩與電壓的平方成正比
68
三相感應電動機的起動與速率控制 15MC OL
CR
電阻器
電阻器
電阻器
CR
CR
OL
MC
ONOFF
MC
TR
CRTR
U
V
W
3f1M
R
S
T
圖15-7 電阻器降壓起動控制線路
有一臺三相、220 V、60 Hz感應電動機，採直接起動的起動電流為 130 A，
起動轉矩為 2公斤重－公尺，以電阻器降壓起動，若電動機電壓降為 110 V，
求起動電流為多少？起動轉矩為多少？
解 1 電壓降為原來的110220 ＝
12 倍
2 起動電流 IS＝12 ×130＝ 65(A)
3 起動轉矩 TS＝ (12 )2×2＝ 0.5 (kgw－ m)＝ 0.5×9.8 (N－ m)
＝ 4.9 (N－ m)
答： 起動電流為 65安培；起動轉矩為 4.9牛頓－公尺
範例3
69
三相感應電動機的起動與速率控制
5. 部分繞組起動
採用部分繞組起動的三相感應電動機，其定子繞組分成相等的兩部分。若
定子繞組應接成 Y連接，則主線路如圖 15-8所示，起動時，電磁接觸器 MC1
激磁，將一半繞組接電源起動；運轉時，電磁接觸器 MC2也激磁，另一半繞組
併入運轉。
R
S
T
MCl
MC2B1
B2
A2
A1
C1 C2
圖15-8 部分繞組起動的主線路
1. 三相感應電動機的起動電流約為滿載電流的 倍。
2. 感應電動機降低起動電流的方法，有 與 兩種。
3. 有一臺三相感應電動機，採直接起動的起動電流為 57 A，起動轉矩為 0.64公
斤重－公尺，若改為 Y－△降壓起動，起動電流為 安培；起動轉矩
為 公斤重－公尺。
4. 有一臺三相、220 V、60 Hz感應電動機，採直接起動的起動電流為 57 A，起
動轉矩為 6.27牛頓－公尺，以補償器降壓起動，若自耦變壓器二次側的電壓
為 110 V，一次側的起動電流為 A；二次側的起動電流為 A；
起動轉矩為 牛頓－公尺。
隨 堂 練 習
70
三相感應電動機的起動與速率控制 1515-2 三相感應電動機的速率控制
三相感應電動機的轉速控制方法，如圖 15-9所示，有定子控制與轉子控制
兩方面，以定子來控制的方法適用於鼠籠式感應電動機，以轉子來控制的方法
適用於繞線式感應電動機。
三相感應電動機的速率控制
定子部分的控制
轉子部分的控制
改變電源頻率 改變極數 改變電源電壓 轉子外加電阻 轉子外加電壓兩電動機串並聯運用
圖15-9 三相感應電動機的速率控制方法
一．改變電源頻率控制轉速
依感應電動機轉速公式，電動機轉速與電源頻率 f成正比。
n＝ 120f
P (1－ S)公式
15-3
上列代號表示的意義如表 15-5所示。
表15-5 轉速公式的名稱和單位
代號 S n P f
名稱 轉差率 轉速 極數 電源頻率
MKS制單位 無單位 轉 /分 (rpm) 無單位 赫茲 (Hz)
71
三相感應電動機的起動與速率控制
利用頻率控制轉速，必須裝置變頻設備，設法將電力公司固定頻率的電源，
轉變成頻率和電壓可變的電源。為什麼電源的電壓也要可變呢？因為若是電壓
值 V保持不變，依公式 (15-4)，當頻率 f增加時，磁通 f會減少，轉矩也會減少。
所以，當頻率 f增加時，轉速增加了，電壓也要設法成比例增加，以保持磁通與
轉矩一定。
V1 E1＝ 4.44KW1N1 f f公式
15-4
目前變頻式冷氣機逐漸普遍，其壓縮機馬達，就是使用變頻方式，使壓縮
機隨溫度的高低而改變轉速，達到溫度高時冷度轉強，溫度低時冷度轉弱的效
果。變頻式家電產品或工業機器，有些是使用交流感應電動機進行變頻，有些
是使用直流無刷電動機進行變頻，有關直流無刷電動機的構造與原理，見本書
23-3節說明。
開始高速運轉 穩定變速運轉
t
開始休眠
非變頻
變頻
溫度
72
三相感應電動機的起動與速率控制 15二．改變極數控制轉速
由公式 (15-3)知道，電動機轉速 n與極數 P成反比，鼠籠式轉子感應電動
機可以設計讓其定子繞組的極數倍增或減半，比如由 2極變成 4極，由 4極變
成 8極等等，使轉速呈現高速與低速變化。繞線式轉子感應電動機因為要同時
改變定子繞組與轉子繞組的極數，很麻煩，較不適用此方法。
本來感應電動機在電源電壓、頻率和極數都不變的情況下，轉速隨負載變
化而改變的幅度是很有限的，基本上可稱為是一種恆定轉速的電動機，所以從
公式 (15-5)發現，電動機的輸出轉矩 T變大就是指輸出功率 P變大，轉矩 T變
小就是功率 P變小，這是速率不變的情況。
不過，改變極數來控制轉速，轉速是倍增或倍減，不是變化一點點，所以
轉矩和功率不再是正比關係。轉速 n、轉矩 T和功率 P三者的關係，如公式 (15-6)
所示，nTP 是一常數。
T＝Pw＝
P2pn60
&nTP＝
602p＝定值
公式
15-5
nLTL
PL＝
nHTH
PH
公式
15-6
上列代號表示的意義如表 15-6所示。
表15-6 轉矩公式的名稱和單位
代號 nL TL PL nH TH PH
名稱 低速轉速 低速轉矩 低速功率 高速轉速 高速轉矩 高速功率
MKS制單位 轉 / 分(rpm) 牛頓－公尺 瓦特 轉 / 分(rpm) 牛頓－公尺 瓦特
利用改變定子繞組極數來控制轉速的電動機，為了適應各種負載的需要，
製造商可製成三種繞組結構不同的兩速電動機，即定轉矩電動機、定功率電動
73
三相感應電動機的起動與速率控制
機和可變轉矩電動機等。各種電動機高速與低速的定子繞組接線，將分述如下，
我們先假設高速與低速的極數比 PH：PL為 1：2，所以轉速比 nH：nL約為 2：1。
定轉矩電動機(Constant-Torque Motor)1.
1定義
所謂定轉矩，是指電動機在高速 nH與低速 nL運轉時，轉矩大致相等，
TH＝ TL，而由公式 (15-6)可知，高速功率 PH會是低速功率 PL的 2倍。如圖
15-10所示，定轉矩電動機高速時，定子繞組採並聯 Y接線；低速時，定子
繞組採串聯△接線。
2接線方式
(a) (b)高速接線生成的磁場 (c)低速接線生成的磁場
T4
T1
T1
T6
T6 T6 T6 T6
T2
T2
T5
T3
T1 T2
圖15-10 定轉矩電動機的接線方式
3說明
速率 電源線端 短路／開路線端 繞組連接
高速 T6、T4、T5 T1、T2、T3 短路 雙並聯 Y 接
低速 T1、T2、T3 T4、T5、T6 開路 串聯△接
表15-7 定轉矩電動機高低速的轉速、轉矩與功率比
定轉矩 高速 低速
轉速（或角速率 w） 2 1
轉矩 T 1 1
功率 P＝Tw 2 1
74
三相感應電動機的起動與速率控制 15定功率（或稱為定馬力）電動機
(Constant-Horsepower Motor)2.
圖15-11 定功率電動機的接線方式
T1
T4
T3
T6
T2 T5
2 接線
方式
1定義
所謂定功率，是指電動機在高速 nH與低速 nL
運轉時，功率大致相等，PH＝ PL，而由公式 (15-6)
可知，低速轉矩 TL比較大，會是高速轉矩 TH的 2
倍。如圖 15-11所示，定功率電動機高速時，定子
繞組採串聯△接線；低速時，定子繞組採並聯 Y接
線。
3說明
速率 電源線端 短路／開路線端 繞組連接
高速 T1、T2、T3 T4、T5、T6 開路 串聯△接
低速 T4、T5、T6 T1、T2、T3 短路 雙並聯 Y 接
表15-8 定功率電動機高低速的轉速、轉矩與功率比
定功率 高速 低速
轉速（或角速率 w） 2 1轉矩 T 1 2
功率 P＝Tw 1 1
可變轉矩電動機(Variable-Torque Motor)
3.
T4
T1
T2
T6 T3
T5
圖15-12 可變轉矩電動機的接線方式
2接線方式1定義
這種電動機低速時，轉矩小功率也小，
較適合低速只需要小轉矩的負載。如圖
15-12所示，可變轉矩電動機高速時，定子
繞組採並聯 Y接線；低速時，定子繞組採
串聯 Y接線。
3說明
速率 電源線端 短路／開路線端 繞組連接
高速 T4、T5、T6 T1、T2、T3 短路 雙並聯 Y 接低速 T1、T2、T3 T4、T5、T6 開路 串聯 Y 接
75
三相感應電動機的起動與速率控制
轉矩－轉速特性曲線超級比一比
圖 15-13為以上 3種電動機的轉矩－轉速特性曲線。
(a)定轉矩電動機 (b)定功率電動機 (c)可變轉矩電動機
圖15-13 電動機的轉矩－轉速特性曲線
有一臺三相、4極 / 8極、220 V、60 Hz、雙速定轉矩感應電動機，低速時轉
速為 870 rpm，轉矩為 40牛頓－公尺，功率為 3640 W，求電動機高速時轉速、
轉矩與功率約為多少？
解 1 4極與 8極的極數比等於 1：2，轉速比等於 2：1
高速轉速 nH＝ 2×nL＝ 2×870＝ 1740 (rpm)
2 轉矩大致相等，TH＝ TL＝ 40牛頓－公尺
3 高速功率 PH＝ 2PL＝ 2×3640＝ 7280 (W)
答： 轉速約為 1740 rpm；轉矩約為 40牛頓－公尺；
功率約為 7280瓦特
範例4
76
三相感應電動機的起動與速率控制 15三．改變電源電壓控制轉速
感應電動機電磁轉矩為 Tm＝3wS
V12
(R1＋R2'S )2＋ (X1＋X2' )
2
R2'S ，轉矩 Tm與
電壓 V1的平方成正比。一般感應電動機的外加電壓 V1變小，轉矩 Tm變小，且轉速 n
降低。圖 15-14為電壓 1倍與減半時，轉矩－轉速的關係曲線，若負載特性如圖中虛
線所示，當電壓減半，轉速會由 n1減至 n2。
V1
0.5V1
n2 n1
圖15-14 轉矩－轉速的關係曲線
負載固定的電動機是不宜使用這種轉速控制法的，因為當電壓 V1變小時，
轉速 n減慢，電動機的輸出轉矩 To也會減弱，為了帶動固定的負載量，電流將
變得更大，電動機有燒毀之虞。改變電源電壓的轉速控制法，反而常用在單相
小型鼠籠式感應電動機來控制風扇轉速，風扇轉速減慢時，所需的轉矩也較小，
可接受電壓變小、轉矩也減弱的控制特性。
四．轉子外加電阻控制轉速
感應電動機電磁轉矩為 Tm＝3wS
V12
(R1＋R2'S )2＋ (X1＋X2' )
2
R2'S ，在轉矩不
變下，電動機的轉差率 S與轉子電阻 R2成正比，也就是說轉子電阻 R2加大，
77
三相感應電動機的起動與速率控制
轉差率 S也變大，轉速 n會減慢。圖 15-15為繞線式感應電動機轉子外加電阻
的電路圖。
R
T
S
圖15-15 繞線式感應電動機轉子外加電阻的電路圖
繞線式感應電動機使用這種轉速控制法，算是較簡便的，不過有下列缺點：
1. 外加的電阻會增加功率損失，使效率降低。
2. 如圖 15-16所示，當轉子電阻愈大，轉矩－轉速的關係曲線愈平坦，由無載到
滿載的轉速變化增大，亦即電動機的定速特性變差，速率調整不良。
(a) 調高R2，轉速減慢（n1→n2），負載量自動減少（P1→P2）
(b) 當R2為較大值（R2大）時，無載到滿載的轉速變化（n0→n2）較大
R2 R2
P1P2
n2 n1
圖15-16 轉子電阻對轉矩－轉速關係曲線的影響
五．轉子外加電壓控制轉速
從轉子滑環外加電源，不但能控制轉速，且能改善功率因數，不過此外加
電源的頻率須與轉子頻率相同。當外加電源與轉子繞組應電勢同相時，外加電
源將提供能量給轉子，電動機同時從定子與轉子接受能量，轉速增加。當外加
78
三相感應電動機的起動與速率控制 15電源與轉子繞組應電勢反相時，外加電源還會吸收來自於定子的能量，電動機
轉速減弱。
以上各種速率控制法，並不是對每一種感應電動機、每一種負載情況
都適用。有的方法受電動機構造所限制而不能使用，有些是由於效率或經
濟觀點而不採用，有些是由於電動機負載性質而不適用。所以要選擇哪一
種電動機，選用哪一種速率控制方法，應該視其負載需要、電源供給條件、
成本及維修等問題，做適當評估。
注意事項
5. 三相感應電動機利用改變電源頻率控制轉速，若要降低轉速，要 電源
頻率，電壓也要成比例 ，以保持磁通與轉矩一定。
6. 定轉矩電動機高速時，定子繞組採 接線；低速時，定子繞組採
接線。
7. 定功率電動機高速時，定子繞組採 接線；低速時，定子繞組採
接線。
8. 可變轉矩電動機高速時，定子繞組採 接線；低速時，定子繞組採
接線。
9. 電動機採用改變電源電壓控制轉速，當電壓變小時，轉速會 ，輸出轉
矩會 。
10. 電動機採用轉子外加電阻控制轉速，若增加轉子電阻，轉速會 。
11. 電動機採用轉子外加電壓控制轉速，當外加電壓與轉子繞組應電勢同相時，轉
速會 ；當外加電壓與轉子繞組應電勢反相時，轉速會 。
隨 堂 練 習
79
1800460120120
=×
==PfnS nS
捷運交通系統
80
1800460120120
=×
==PfnS nS
捷運交通系統
81
本章彙總
1. 鼠籠式感應電動機的起動電流約為滿載電流的 5∼ 8 倍。
2. 感應電動機理想的起動特性是：1起動轉矩大。2起動電流小。
3. 降低起動電流的可行方法，有：1降低電源電壓 V1。2增加轉子電阻 R2。
4. 起動控制方法
1 鼠籠式轉子感應電動機
1直接起動。
2 Y－Δ降壓起動。
3補償器降壓起動。
4電阻器或電抗器降壓起動。
5部分繞組起動等。
2 繞線式轉子感應電動機採用轉子外加電阻的方法。
5. 各種起動控制與直接起動的比較
說明：1假設自耦變壓器二次側的電壓降為電源電壓的1N 倍。
2電阻器或電抗器降壓起動時，假設電動機電壓降為原來的1N 倍。
Y－△降壓起動 補償器降壓起動電阻器或電抗器降壓起動
起動電流13
二次側：1N
一次側： ( 1N
)2
1N
起動轉矩13 ( 1
N )2 ( 1N )2
6. 繞線式轉子感應電動機的轉子串聯電阻起動，起動電流會降低，起動轉矩會增
加。
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7. 感應電動機的轉速控制方法，有
1 改變電源頻率：增加電源頻率，轉速會增加；降低電源頻率，轉速會降低。
2 改變極數：定子繞組極數愈多，轉速愈慢。利用改變定子繞組極數來控制
轉速的電動機，按繞組結構的不同，有定轉矩電動機、定功率電動機、可變
轉矩電動機等 3種。
3 改變電源電壓：增加電源電壓，輸出轉矩愈大，轉速會增加；降低電源電壓，
輸出轉矩愈小，轉速會降低。
4 轉子外加電阻：外加電阻愈大，轉速愈慢。
5 轉子外加電壓：當外加電壓與轉子繞組應電勢同相時，轉速會增加；當外加
電壓與轉子繞組應電勢反相時，轉速會減慢。
8. 感應電動機的轉速控制方法，上述前三項屬於定子部分的控制，適用於鼠籠式
轉子感應電動機；後兩項屬於轉子部分的控制，適用於繞線式轉子感應電動機。
圖片來源
電工來報報 shutterstock圖庫
第三軌 https://www.flickr.com/photos/lu_s/3989667753/in/photostream/
第三軌內部 http://metro60217.pixnet.net/album/photo/104454309-%E7%AC%
AC%E4%B8%89%E8%BB%8C%E5%85%A7%E9%83%A82
集電靴 http://blair-bus.blogspot.tw/2011/10/blog-post_08.html
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自我評量84
前有標示＊表示為進階題一、選擇題
15-1 三相感應電動機的起動控制
（ ）1. 三相感應電動機在無載下起動，則起動電流約為滿載電流的 A 0∼ 1
倍 B 1∼ 3倍 C 5∼ 8倍 D 10∼ 20倍。
（ ）2. 三相感應電動機的理想起動特性是 A起動轉矩大，起動電流大
B起動轉矩大，起動電流小 C起動轉矩小，起動電流大 D起動
轉矩小，起動電流小。
（ ）3. 三相感應電動機採用 Y－△降壓起動的目的是 A提高起動轉矩 B
降低起動轉矩 C提高起動電流 D降低起動電流。
（ ）4. 三相繞線式轉子感應電動機起動時，在轉子繞組中串加額外的電阻，
其目的為何？ A提高起動轉矩及提高起動電流 B提高起動轉矩
及降低起動電流 C降低起動轉矩及提高起動電流 D降低起動轉
矩及降低起動電流。
（ ）5. 某三相感應電動機，全壓起動電流為 50 A，則採用 Y－△降壓起動，
起動電流約為 A 50 B 25 C 17 D 29 A。
（ ）6. 當以 Y－△降壓方式起動某三相感應電動機時，其起動電流為 150安
培，若改以直接全壓起動，則其起動電流應為多少安培？ A 450
B 150 3 C 75 3 D 50 3。
（ ）7. 三相、4極、1 HP、220 V、60 Hz的感應電動機，將轉子堵住，且輸
入三相電壓調整為 44 V，量測其輸入線電流為 4 A；若正常使用在額
定電壓起動，則起動時輸入線電流為多少？ A 40 B 30 C 20
D 10 A。
（ ）8. 有一臺三相、6極、220 V、50 Hz感應電動機，全壓起動時，起動電
流為 200 A，若以自耦變壓器降壓起動，起動電壓由 220 V降到 132 V，
則起動時自耦變壓器一次側與二次側電流為 A 120 A，120 A
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B 120 A，60 A C 60 A，72 A D 72 A，120 A。
（ ）9. 三相感應電動機採用補償器降壓起動，當電壓降至全壓之 70%時，起
動轉矩約為全壓起動轉矩的 A 100 B 70 C 50 D 30 %。
（ ）10. 某三相、50 HP、220 V之感應電動機，在額定電壓下的起動轉矩為
220牛頓－公尺，若降壓為 110 V起動時，其起動轉矩應為多少牛頓－
公尺？ A 55 B 110 C 175 D 330。
（ ）11. 一臺三相、6極、220 V、60 Hz感應電動機，全壓起動時，起動電流
為 420 A，起動轉矩為 300牛頓－公尺，若使用電抗器由 50 %抽頭起
動，則起動電流與起動轉矩分別為多少安培與牛頓－公尺？ A 210，
150 B 210，75 C 105，150 D 105，75。
15-2 三相感應電動機的速率控制
（ ）12. 有一臺三相、4極 / 8極、220 V、50 Hz感應電動機，以變極控制轉速，
若 低 轉 速 為 720rpm， 高 轉 速 約 為 A 750 B 1000 C 1440
D 1746 rpm。
（ ）13. 有一臺定功率電動機，高速與低速極數比為 1：2，高速轉矩 TH與低
速轉矩 TL的比為 A 1：2 B 1：1 C 2：1 D 4：1。
（ ）14. 有一臺定轉矩電動機，高速與低速極數比為 1：2，高速功率 PH與低
速功率 PL的比為 A 1：1 B 2：1 C 1：2 D 4：1。
（ ）15. 要降低感應電動機的轉速，下列敘述何者錯誤？ A減少磁極數
B降低電源頻率 C降低電源電壓 D增加轉子電阻。
（ ）16. 變極控速法中，定轉矩電動機定子繞組的低速－高速連接方式，分別
為 A並聯Y接－串聯△接 B串聯Y接－並聯△接 C並聯△接－
串聯 Y接 D串聯△接－並聯 Y接。
（ ）17. 較適合鼠籠式轉子感應電動機轉速控制的方法是 A改變轉差率
B改變極數 C改變轉子電阻 D改變轉子電抗。
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（ ）18. 不適合繞線式轉子感應電動機轉速控制的方法是 A轉子外加電阻
B轉子外加電壓 C兩機串聯運用 D改變極數。
二、問答題
15-1 三相感應電動機的起動控制
1. 鼠籠式轉子感應電動機的起動控制方法有哪幾種？
2. 試畫出 Y－△降壓起動的主線路。
15-2 三相感應電動機的速率控制
3. 適合鼠籠式感應電動機的轉速控制方法有哪幾種？
4. 適合繞線式感應電動機的轉速控制方法有哪幾種？
5. 試說明極數、電源頻率、電源電壓、轉子電阻、轉子外加電壓等因素，對
電動機轉速的影響。
6. 為什麼採用改變電源頻率的轉速控制方法，電壓也要成比例改變？
