馬達介紹：感應馬達 ( I )

老實說，感應馬達(Induction Motor)是筆者覺得最難設計的馬達，本文先從其特徵開始說起。

感應馬達為目前市佔率最高的馬達，至少60%以上的馬達都是感應馬達，如家中的電風扇、吊扇、洗衣機、冷氣、冰箱、抽水馬達等等，都有感應馬達的存在；但近年逐漸被永磁馬達取代，因永磁馬達有效率高、體積小、容易控制等因素。而感應馬達可以搶佔大量市場其實得利於交流電(AC)的普及，感應馬達及通用馬達是唯二可直接使用交流電就運轉的馬達，因此家中主要的電源型態為交流電時，使得感應馬達及通用馬達有了龐大的生存空間，因此有了較高的市佔率。

感應馬達是唯一一個非同步馬達(Asynchronous Motor)，因此有個對應的專屬名詞，滑差(Slip)，就是在評估其非同步的程度；可參考下列滑差數學式，nsync為同步轉速，nm為轉子轉速。而同步是指馬達轉速是否跟電源頻率一致，也就是交流電中的50或60Hz；口語一點的說法，就是馬達是否有跑得跟電一樣快，一樣就是同步，不一樣就是非同步，或稱異步。至於為何會產生這異步的現象，其實可參考安哥拉圓盤內的詳細說明，主要是異步的情況下，感應磁場才會生產。

但比較有趣的點是，當電跑太快，誘發的磁場的生成力不足時，轉子就不會真實旋轉；微弱的作用力產生，僅能讓馬達轉子抖動，如同下圖中的右側端點。而導電材料跑得跟電一樣快的時候，也就是同步狀態，則磁場也不會生成，因此沒有力量產生，如同下圖中的左側原點。

由於不同的滑差比例，會影響感應馬達的轉矩輸出，因此感應馬達的轉矩轉速特性線圖(TN Curve)也十分特殊，如下圖所示。然而，這還不是最麻煩的一點，由於感應馬達的磁場是誘發出來的感應磁場，我們可以在轉子上設計不同的導電材尺寸、造型及材質等等，都會改變感應磁場的強弱，都會改變輸出特性的變化，因此下圖僅是其中一種可能而已。

由上述可知，感應馬達其實是個有無窮可能的馬達，其特性曲線可完全客制化調整。但這優點在實務上，變成了缺點；工廠的生產管理變複雜，客戶也往往不知道該如何挑選適合的產品，甚至同樣標示1馬力的感應馬達，A廠跟B廠作出來的特性曲線不同時，使用者會得到不同的工作轉速。這些實務上的困擾使得感應馬達有了標準的作業規格書，會明確的定義感應馬達的尺寸、造型、繞線條件、材質、製作方式等等，使廠商按圖施工，如此一來就可以得到固定的特性曲線，客戶在挑選馬達時，也不會有疑慮。

但這後果就變成了，各家馬達廠所做出的感應馬達，缺乏自主特色，僅能比拼價格，也導致被戲稱為稱重賣的馬達。

重點整理： 感應馬達其實很難，也有很多可能性，但被市場機制所扼殺。

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