我們工廠里*近裝了一部透浦送風(fēng)機(jī)來(lái)吸廢氣，以改善公害問(wèn)題，但裝上去

運(yùn)轉(zhuǎn)之后，發(fā)覺(jué)煙霧還是無(wú)法除盡，抽氣量似乎未達(dá)到預(yù)定的數(shù)值。這部送

風(fēng)機(jī)的規(guī)格是：風(fēng)量=660m ³ /min，靜壓=300mmAq，轉(zhuǎn)速=1000rpm，使用

100HP四極馬達(dá)以三角皮帶驅(qū)動(dòng)。電工人員曾經(jīng)量了一下馬達(dá)所吃的電流，

發(fā)覺(jué)只吃184Amp，換算一下大約是80HP，我們用的電壓是220Volt，l00HP

馬達(dá)銘牌上所注明的滿載電流是230Amp。因此我們工廠的領(lǐng)班就提議增加送

風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，大家一想也有道理，就把馬達(dá)的皮帶輪換成大一點(diǎn)的，把轉(zhuǎn)速

提高到1200rpm。一試轉(zhuǎn)之下，果然抽氣效果大增，大家正在慶幸之際，沒(méi)

想到馬達(dá)突然冒起煙來(lái)，雖然趕快切掉電源，結(jié)果馬達(dá)還是燒毀了，平白損

失了幾萬(wàn)塊錢。我想請(qǐng)教的是，馬達(dá)所吃的負(fù)載還有20%，我們也就把轉(zhuǎn)速

提高20%，應(yīng)該沒(méi)問(wèn)題才對(duì)，馬達(dá)怎么會(huì)燒毀呢？還有，廢氣我們還是要抽

的，不能放著不管，請(qǐng)問(wèn)要怎么辦才好？


答：
在還沒(méi)有回答問(wèn)題之前，我想建議您一件事，下一次碰到這種問(wèn)題時(shí)，在還

沒(méi)增速以前，*好打個(gè)電話先與承包的工程設(shè)計(jì)公司或送風(fēng)機(jī)制造廠商量一

下。這次如果這樣做了的話，這幾萬(wàn)元相信是可以不要白花的。

首先，讓我把這問(wèn)題的癥結(jié)先指出來(lái)，透浦送風(fēng)機(jī)所需的馬力數(shù)并非與轉(zhuǎn)速

成正比，而是成驚人的三次方比變化，所以馬達(dá)會(huì)燒毀。

透浦送風(fēng)機(jī)(Turbo Fan)是屬于輪機(jī)型(Turbo Machinery)的流體機(jī)械，它的作

用是把機(jī)械能(Mechanical Energy)轉(zhuǎn)變?yōu)榱黧w能(Fluid Energy)。屬于上述兩

個(gè)前提之下的機(jī)械還有離心泵、軸流泵、多翼送風(fēng)機(jī)、螺槳式電風(fēng)扇等。這

些機(jī)械的特性都受到下述定律的控制，這套定律就是所謂的相似定律

(Similarity Law)。（在此請(qǐng)?zhí)貏e注意----凡非屬上述兩個(gè)前提之下的流體機(jī)

械，如往復(fù)式空氣壓縮機(jī)、齒輪泵、風(fēng)力機(jī)等，皆不可使用此套定律。）

1.
2.
3.




式中，Q：風(fēng)量，Ps：靜壓，HP：馬力，N：轉(zhuǎn)速，D：機(jī)械代表尺寸，

γ：流體比重量。附字1：*部機(jī)械，附字2：第二部機(jī)械。

在這里必須特別說(shuō)明的是*部機(jī)械與第二部機(jī)械必須要相似，也就是兩部

機(jī)械大小可以不同，但其胖瘦程度要一樣。由于兩者相似，各部份的尺寸都

成比例變化，所以可以只用一個(gè)長(zhǎng)度尺寸來(lái)代表一部機(jī)械的大小，這個(gè)代表

尺寸也就是公式中的D。照您所說(shuō)形，我們可以把轉(zhuǎn)速1000rpm的機(jī)械看做第

一部，把轉(zhuǎn)速提高以后的機(jī)械看做第二部，而這一部與第二部實(shí)為同一部機(jī)

械(D ₂ = D ₁ )，它們之間當(dāng)當(dāng)然然可以說(shuō)是相似，因此上述公式可以適用。

由公式可知，風(fēng)量比與轉(zhuǎn)速比成一次方正比，靜壓比與轉(zhuǎn)速比成二次方正

比，而馬力比與轉(zhuǎn)速比成三次方正比。只要利用上述公式就很容易解決您的

問(wèn)題了。HP ₁ = 80HP，而HP ₂ = l00HP(希望增速后馬達(dá)達(dá)到滿載)，又

N ₁ = 1000rpm，此外D ₂ = D ₁，γ ₂ =γ ₁ (同樣的氣體，比重量相等)，所需

求的是N ₂ =？。將上列數(shù)據(jù)代入公式后可得：


也就是說(shuō)，將轉(zhuǎn)速提高到1077rpm后，100HP的馬達(dá)剛好會(huì)達(dá)到滿載。當(dāng)

然，這公式的準(zhǔn)確性不能說(shuō)是絕對(duì)的，因?yàn)榧词沽黧w力學(xué)上的性質(zhì)呈三次方

變化，可是機(jī)械損失(如軸承摩擦)等并非以三次方變化，所以不能說(shuō)是絕對(duì)準(zhǔn)

確。但對(duì)工業(yè)用途而言，這定律是足可信賴的，尤其轉(zhuǎn)速差只有7.7%，您大

可放下心來(lái)使用。

以上是公式用在轉(zhuǎn)速變化的情形，除此之外，當(dāng)機(jī)械代表尺寸有所變化(即機(jī)

械相似而大小不同)或使用流體不同的場(chǎng)合，皆可利用上述相似定律解決問(wèn)

題。相似定律的妙用無(wú)窮，工廠里遇到各種難題時(shí)，它常常會(huì)大顯身手，希

望大家多加利用。

*后，我想提醒您一件事，在短時(shí)間內(nèi)馬達(dá)即使超載通常也不應(yīng)該會(huì)燒毀，

可能您的馬達(dá)未裝有電磁開(kāi)關(guān)(Magnetic Switch) 熱保護(hù)開(kāi)關(guān)或者它已失靈了，因此希望

您先檢查一下再使用，以免重蹈覆轍。