高考申論題
106年
[航空器維修] 航空器電氣系統
第 一 題
一、請詳述直流馬達之串繞（series-wound）、並繞（shunt-wound）及複合繞（compound-wound）有何不同？各具有何特性及各用於驅動飛機上之何種裝置？（20 分）
📝 此題為申論題
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本題測驗核心為直流電機理論及其在航空實務之對應。作答時，應先從『場繞組與電樞繞組的電路連接方式』切入解釋結構差異，接著依據電路特性推導出『轉矩與轉速』的機械特性，最後將這些特性精準對應至飛機各系統的負載需求（如：需要大扭力選串繞，需要定速選並繞）。
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【破題】 直流馬達之特性取決於定子場繞組（Field winding）與轉子電樞繞組（Armature winding）的電路連接方式。根據兩者之連接關係，主要分為串繞、並繞及複合繞三種，其結構差異直接決定了馬達的啟動轉矩與轉速穩定度，進而影響其在航空器上的應用配置。 【論述】
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直流馬達繞法特性
💡 依場繞組與電樞連接方式決定馬達之啟動轉矩與速控特性
| 比較維度 | 串繞馬達 (Series) | VS | 並繞馬達 (Shunt) |
|---|---|---|---|
| 繞組連接 | 場繞組與電樞串聯 | — | 場繞組與電樞並聯 |
| 繞組規格 | 匝數少、線徑粗 | — | 匝數多、線徑細 |
| 啟動轉矩 | 極大（電流平方比） | — | 中等（電流正比） |
| 轉速特性 | 變速（隨負載劇降） | — | 恆速（受負載影響小） |
| 空載風險 | 危險（轉速無限上升） | — | 安全（維持固定轉速） |
💬串繞適用於高阻力起動，並繞適用於定速運轉，複合繞則結合兩者優點。
