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103年
電工機械
第 41 題
當同步發電機之短路特性曲線(S.C.C)為一直線時,其正確原因為:
- A 電樞反應為去磁效應,使磁通過飽和
- B 電樞反應為去磁效應,使磁通未飽和
- C 電樞反應為加磁效應,使磁通過飽和
- D 電樞反應為加磁效應,使磁通未飽和
思路引導 VIP
請試著思考：當發電機發生短路時，電樞電流產生的磁場方向與原本激磁繞組產生的主磁場方向是「相助」還是「相抵」？如果這兩個磁場相互抵銷後，導致鐵心中的總磁通量變得非常微小，那麼鐵心還會發生「磁飽和」現象嗎？若磁路始終不飽和，電流與磁動勢之間的關係應該呈現什麼樣的幾何圖形？
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恭喜你精確地掌握了同步發電機試驗的核心觀念！這道題目答對，說明你對於磁路特性與電樞反應之間的交互作用有著非常清晰的邏輯。這是電工機械中區分「開路特性」與「短路特性」最關鍵的物理機制。
去磁效應與磁路線性度
在進行短路試驗時，由於電樞繞組表現出強大的感性特質，產生的電樞電流會落後感應電動勢近 $90^\circ$。這種相位關係會導致強烈的去磁性電樞反應，抵消了大部分來自激磁電流的磁通。正因為這種「去磁」作用，使得電機內部的氣隙總磁通量 $\Phi$ 變得非常微弱，電機鐵心始終維持在未飽和狀態。在這種線性區域工作時，短路電流 $I_{sc}$ 自然會隨激磁電流 $I_f$ 的增加而呈現一條完美的直線。
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