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電機常用公式與應用

電機常識：
☆ＣＴ貫通匝數＝ＣＴ一次電流×基本匝數／電流表滿刻度電流
☆ＮＦＢ：ＩＣ（一般為5000~20000A）　AF（框架容量）　AT（跳脫容量）。
☆三用表的靈敏度：ＫΩ／Ｖ愈大則靈敏度愈大，電壓檔的內阻愈大。
☆整流器的規格：順方向連續通電電流；逆方向耐電壓。順方向壓降，逆方向潰洩電流。具單方向導電。

☆ 三用表良否判斷：雙手握緊兩測試棒若指針偏轉則表內阻已毀。（人身電阻約40~400K間）。

☆ 保險絲若斷則霓虹指示燈會亮。

☆ 三相整流後之直流電壓為交流電壓的1.35 倍

☆ 電容器兩極距離愈大容量愈小，面積愈大容量愈大。其在日光燈的作用為提高功因至95／100為原則。
而在風扇的作用為分相使用，因單相無法啟動。用在整流電路則是為了減少整流後之脈動，以便趨
近於純直流。

☆ 起動電容須串聯起動開關或離心開關。

☆ 大型電容器為了保護開關、保險絲、整流器，所以最好串聯徵量之抗流圈或限流電阻（緩衝電阻）。

☆ 控制電路有時將多個勵磁線圈控制之接點串聯主要是為了快速消除火花。

☆ 導線顏色：主電路黑色、電壓線路為紅色、電流線路為黑色、直流為籃色、接地為綠色、控制線路
為黃色。被接地線為白色。

☆ 夾式電表量單相電流時應夾一線（夾二條為零）。若測平衝三相時，夾二條之電流仍同一線之電流，
夾三條為零。若夾二條但將任一條反穿，其電流為一條的1.73倍；若漏電電流，則三相三條，單相
二條一起夾入即可。

☆ 頻率愈高容抗愈小。容抗愈小感抗愈高。

☆ Ｙ－Δ連接，一、二次側相位差為３０度，負戴為三角形接線之相電流，超前線電流３０度。

☆ 串聯注意事項：不同瓦特數的燈泡、電磁接觸器、電驛、電動機不可串聯，否則功率小者會撓掉，不同容量的變壓器、電池不可串並聯，直流電驛若勵磁電流同即可串聯。

☆ 串聯之壓降正比於電阻值；並聯電阻之分流反比於電阻值。

☆ 功因的計算：
單相功率因素(cosθ)＝W(實功)÷VA(視功)
三單功率因素(cosθ)＝P÷√３EI

☆ 以電度表求瓦特值＝名牌多少？轉／1000瓦ㄨ3600秒
　　　　　　　　＝１轉／X轉一轉之秒數、、、而得X(W)＝3600000÷轉一轉需多少秒×多少轉／
　　　　　　　　　　每度
　　　　　　　　＝3600000×轉多少轉／共轉多少秒×多少轉÷每度。

☆ 進相電容器（放善功因時所需增加之計算）：
Ｑ（ＫＶＡＲ）＝？

☆ 電動機的應用知識：

☆ Ｙ－△→一般電動機的起動電流為滿載電流的４～５倍，而Ｙ－△起動時則為２倍，且起動Ｖ＝１／√３＝０．５７７；起動Ｉ與轉矩則減少至三分之一.。（三φ電動機之降壓起動。其起動Ｉ約減少至所降電壓之平方倍。例Ｙ－△之電壓降為０．５７７。所以（０．５７７的平方＝０．３３）

☆ 同步轉速公式Ｎ＝１２０Ｆ／Ｐ

☆ 各種Ｖ，單位馬力之滿載電流約值：
３φ２２０Ｖ≒３Ａ（每ＫＷ≒４Ａ）　　　３８０Ｖ／４４０Ｖ≒１．５Ａ（每ＫＷ約２Ａ）　　　單相１１０Ｖ１馬力約１４Ａ（２２０Ｖ約７Ａ

☆ 三相Ｙ接時若斷一線則會燒毀２繞組；△接時斷一線則燒１繞組。

☆ 若將電動機之軸心堵住則其Ｉ為滿載Ｉ之４００～７００％（即相當於起動Ｉ）

☆ 外加Ｖ與負載Ｉ的關係：外加Ｖ愈低則負荷Ｉ愈大（加熱器則Ｉ與外加Ｖ成正比）；空載Ｉ般為３０～６０％故外加Ｖ愈高其空載Ｉ愈大。

☆ 機功率與電功率的關係：輸出機功率是指馬力，而輸入電功率ｋｗ＝輸出機功率／效率（一般滿載效率為７０～９０％）

☆ 抽頭與電工角度：三相電動機之繞組與抽頭通常均相距１２０度之電工角度。所謂電工角就是磁力線的角度。Ｎ極中心線與Ｓ極中心線相距１８０度所以兩極一圓周為３６０度，四極為７２０度，六極為１０８０度。

☆ 電動機的功因：一般為０．６～０．８５，此係指滿載之功因。

☆ ２２０／４４０Ｖ之電動機：大部分為１２抽頭（最少９抽頭，即串Ｙ與並Ｙ），１２抽頭２２０／４４０之電動機，也可應用在３８０Ｖ，做並聯Ｙ形。用在２２０Ｖ做Ｙ－△起動（先把兩組並聯），用在４４０Ｖ做降壓起動（先把兩組串聯），若欲用在３８０Ｖ做降壓起動，則可接成串Ｙ與並Ｙ，也可接串三角形與Ｙ。

☆ 頻率不同時之影響。５０赫茲用在６０赫時Ｎ增２０％但起動轉矩與最大輸出容量將減少（因電抗增加之故），所以外加Ｖ可提高１０％左右。若一６０赫茲電動機用在５０赫時則空載Ｉ將大增（因６０赫之電動機鐵芯截面積較小之故。

☆ 電動機之絕緣電阻：最少為１ＫΩ／Ｖ，所以２２０Ｖ之最低絕緣電阻必須為０．２２ＭΩ。

☆ 短路環的作用：產生旋轉磁場。

☆ 變壓器的相關常識

☆ ＴＲ的效率與空載Ｉ：一般效率為９０～９７％（容量愈大效率愈大），空載Ｉ只為滿載之３～１０％。

☆ 減極性：其抽頭頭對頭，尾對尾成對稱之位置。

☆ 短路test：將ｔｒ之二次並接一電流（表短路）而一次經調壓器調壓。調壓時需由零調起直到二次電流表到額定電流為止，此時的瓦特表之指示就是全載時之銅損。亦可由二次加壓用一次接電表。銅損之大小與每伏特之設計匝數成正比，並與選用的電流密度成正比。

☆ 開路TEST：測鐵損，其與外加電壓之升降而增減。而與負載電流無關。

☆ 如何決定ＴＲ每Ｖ應繞之匝數：Ｔ／Ｖ（匝／伏）＝３１～４３／Ａ（㎝平方），Ａ為鐵蕊截面積，３１～４３視鐵蕊之質料而定。

☆ Ｖ－Ｖ接線的優劣點：優→用兩台單相ＴＲ就可用來變換三相電壓，　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　缺→輸出功率為兩台容量和之86.66％，而為△接線之57.7％

☆ U-V接線之作用與優缺：優→用二台ＴＲ，一次接成欠Ｙ而將中牲接在三相四線之Ｎ點，另兩端接在火線如此就可接成三相，電力公司用在偏遠地區，主要可省一條火線費用。即兩條火線一條中性線就可輸送三相電力。可同時供給動力之電梯、抽水機的三相２２０Ｖ與住宒之單三１１０／２２０Ｖ用電。缺→輸出容量的利用率只為ＴＲ容量和之０．８６６而已。目前台灣的雙併七層電梯即採用此方式供電。

☆ 燈管之抗流器之作用：主要用來限制管燈管放電後之電流。

☆ ＺＣＴ的用途：將三相之三條線一起貫通，線路正常時二次無感應電流。而當主線路接地時，二次就能感應電流以動作保護電驛。主要用來檢查漏電，常用ＥＬＣＢ上，單相的兩條一起貫通，三相的三條一起貫通（匝數需計算），其二次輸出側才來動作一磁鐵跳脫機構。

☆ ＣＴ二次不可開路；ＰＴ二次不可短路。ＣＴ二次一般為５Ａ，ＰＴ二次一般為１１０Ｖ

☆ ＴＲ一、二次Ｉ的關係：一次Ｉ完全視二次Ｉ之大小而正比例增減，當二次Ｉ開路時一次剩空載電流，約為滿載之５～１０％

☆ ＴＲ之基本公式：Ｖ１／Ｖ２＝Ｉ２／Ｉ１＝Ｎ１／Ｎ２　　　　Ｐ１＝Ｐ２

☆ ＴＲ的衝擊電流：ＴＲ在投入電源之瞬間，有很大之激勵衝擊電流產生。約６至８倍的額定電流，而可能熔斷FUSE.。

☆ ５０／６０赫茲互用：５０赫茲用在６０赫茲電源時，如電壓不變，那麼因為Ｅ＝４０４４ｆＮφ，故ｆ增加之後磁通φ減少鐵損也略為減少，所以仍可滿意使用。
而６０赫茲用在５０坊赫茲電源時，φ要增加１．２倍此時必靠近鐵蕊ＢＨ曲線之飽和點，故勵磁電流大增，功率因數降低同時因磁通增加，鐵損提高，效率降低，如此又影響溫升而使鐵蕊過熱，而損絕緣。補救的方法是增加匝數或降低外Ｖ至８４％，以維持磁通量的不變。

☆ 油箱使用的目的：油→絕緣。油箱→調節油面高度，防止油的酸化和受潮（呼吸器裝在油箱上減少空氣與油之接觸面）

☆ ｆ與鐵蕊及匝數的關係：ｆ愈高鐵蕊愈小，ｆ愈低匝數愈多。

☆ ＴＲ變動率之定義與約值：係ＴＲ之無載Ｖ與滿載Ｖ的變動百分比。其公式為
無載Ｖ－滿載Ｖ／無載Ｖ乖以１００％，一般允許在１．５～２．５％左右。

☆ ＴＲ的額定輸出容量與有效輸出容量：ＴＲ容量一般以ＶＡ或ＫＶＡ表示，一台ＴＲ能輸出多大電流已為定數而與負載性質無關（電感／電容／電阻性）然一台ＴＲ能供應多少實質功率則視負載之性質而定。

☆ 阻抗與短路Ｉ之關係：阻抗Ｖ愈高效率愈低，但短路Ｉ愈小。阻抗的大小與使用銅線之粗細及選用之磁通密度與磁路之長短有關。

☆ Ｙ接線中性點接地的作用：為穩定三相對地之Ｖ，降低線路對地之絕緣費用至１．７３分之１。

☆ 電工法規解說：

☆ 工廠採用２２０Ｖ與３８０Ｖ之比較：最主要的差別在電壓高電流反比例減少導致：
１、導線安培容量可節省４２．３％（１－０．５７７＝０．４２３）
２、分路過電流保護亦可省４２．３％
３、但六條引線之分數馬力電動機少有現貨若採用３８０Ｖ較麻煩。
４、３８０Ｖ之線路損失可節省至２２０Ｖ之０．５７７平方＝０．３３，而可節省６７％之線路損失。
５、總之：小馬力居多時選用２２０Ｖ較方便。若大馬力居多時則選用３８０Ｖ較方便。

☆ 一馬力到底有多大：每秒能將７６．４公斤的重物，提升一公尺之能力。

☆ 如何用三用表來判定火、地線：一手握任一測試棒，另一測試棒碰電源，指針會動的是火線，不動的是地線。

★被接地系統之對地電壓：
　１、單三式→１１０Ｖ（線電壓）
　２、三φ三Ｗ２２０伏△結線→將任一角接地故為２２０Ｖ（相電壓）
　３、三φ三Ｗ２２０伏Ｖ形結線→將角點接地故為２２０Ｖ（相電壓）
　４、三φ四Ｗ２２０／３８０伏→因中性點接地故對地為相電壓而為２２０Ｖ。
　５、三φ四Ｗ之Ｖ或△結線之燈力併供系統，因電燈之中性點接地故中性兩側之非接地導線對地電壓為１１０Ｖ，而接地
　　　之對角點，對地電壓為較高之相導線，對地電壓為１１０Ｖ×１．７３＝１９０伏。

☆非接地系統之對地電壓（一線與其他任一線之間的最大電壓）：
　１、三φ２２０伏△結線→因三條均未接地故任一導線對地為零伏特。所以觸及任一條導線因構成迴路故不會觸電（但
　　　日久後可能任一條對地絕緣降低，甚至完全觸地時則可高達２２０Ｖ。

☆ 判定ＡＳ開關：１、切至ＯＦＦ找出一點與所有點不通（則此點為Ａ天）。２、切至Ｒ，以Ａ天為主點，與Ａ天通的就是
　Ｒ。３、切至Ｔ以Ａ天為主點，與Ａ天通的就是Ｔ。４、最後一點沒被量到的是Ａ地；不用測量Ｓ點哦！

☆ ＶＳ的判定：１、切至ＯＦＦ每支腳應獨立不通。２、切至ＲＳ則Ｔ腳應獨立與所有點不通。３、切至ＳＴ則Ｒ腳應獨立與每支腳不通。４、切至ＲＴ則Ｓ腳應獨立與每支腳不通。Ｖ１、Ｖ２自由定義（Ａ１、Ａ２則不可錯接）。