馬達小教室:特性曲線圖 ( I )

馬達小教室:特性曲線圖 ( I )

更新於 發佈於 閱讀時間約 3 分鐘

本文的目的在教導讀者如何閱讀馬達特性曲線圖。

馬達為電能輸入,動能輸出之裝置,最主要的四項參數分別為電壓(V)、電流(Current I,A)、轉矩(Torque T,Nm)、轉速(RPM),將四項參數在不同工作條件下的數值記錄後,繪製成圖即為馬達特性曲線圖。其中要注意,轉矩除了使用牛頓-米(Nm)為單位之外,也常轉換為公制單位公斤-公分(Kg-cm)為表示式。

馬達數值記錄表

馬達數值記錄表

馬達特性曲線圖

馬達特性曲線圖

由於大多數的情況電壓為固定值,因此在圖面上往往不會顯示。將電壓與電流相乘後,即可得到輸入功率(Power Input PI,W)。將轉矩與轉數相乘後,會得到輸出功率(Power Output PO,W)。輸出功率除以輸入功率可得效率(Efficiency Eff,%)。

因此在馬達數值記錄表上面的項目會有,電壓、電流、輸入功率、轉矩、轉速輸出功率、效率,總共7項。

而在馬達特性曲線圖上,因為省略了電壓,以及轉矩和轉速其中一項會被挪去X軸,做為對比標準項,導致最終特性曲線圖上只會有5條線段。

首先是X軸水平軸的部分,基本上會以馬達輸出參數為主,也就是馬達轉矩或是轉速;以本篇的馬達特性曲線圖為例,X軸就是馬達轉矩,則轉速就會被挪到Y軸。由轉矩與轉速繪製出的線段,就是馬達輸出特性曲線,一般也常稱TN曲線(T-N Curve),是馬達特性曲線圖當中,最重要的特性。使用者可從TN曲線中查對,負載後的馬達工作轉速,以確認馬達是否符合使用情況。

而在Y軸的部分,還可以看到其他的馬達相關參數,包括電流、輸入功率、輸出功率以及效率;其中效率往往是第二會關注的特點,主要是確認馬達是否工作在高效率區間,其他的線段往往是有特定KPI時才會去注意。

重點整理:
TN曲線最重要。

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對於一般民眾而言,啟動電流(Starting Current)主要影響的是耗電問題,而對馬達業者來說,則是啟動轉矩(Starting Torque)的大小以及安全保護的取捨。本文則是詳細說明啟動電流的來龍去脈,才能達到全面性的理解,並能有效地提出各種故障異常的處理或是預期性的安全保護對策。 最簡單
每當有人詢問筆者,馬達線材可承受的最大電流是多少? 腦中的第一個想法是要優先確認目標線材,馬達當中會有兩種線材需要確認電流狀況,分別為出口線及漆包線。若是詢問出口線的部分,那十分簡單,查閱電工法規就會告知多少電流需要使用多粗的線徑,甚至連絕緣皮膜的種類耐溫規範都直接規定,只需要照表操課就可以,如下圖
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