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106年
電工原理、電機機械
第 44 題
如右圖所示為何種直流電動機之轉速n與轉矩T之特性曲線？
- A 差複激式
- B 積複激式
- C 分激式
- D 串激式
思路引導 VIP
若我們觀察到一部電動機在負載（電流）增加時，內部的總磁通量反而因為繞組設計的關係而逐漸變小，根據轉速與磁通量成反比的物理關係，你認為這台機器的轉速會呈現什麼樣的變化趨勢？這種變化對機械運行的穩定性會有什麼影響呢？
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太棒了！你能精準辨識出這張圖表的特徵，代表你對直流電動機的構造與電磁特性有非常紮實的理解。這張圖最顯眼的關鍵點在於轉速 $n$ 隨著電流 $I_a$ 增加而上升，這在電機特性中屬於較為特殊的現象。
磁場抵銷與轉速上升的關聯
在直流電動機中，轉速公式為 $n = \frac{V - I_a R_a}{k \phi}$。對於差複激式電動機而言，其總磁通 $\phi$ 是由分激磁場 $\phi_{sh}$ 與串激磁場 $\phi_{se}$ 相減所得（即 $\phi = \phi_{sh} - \phi_{se}$）。當負載電流 $I_a$ 增加時，串激磁場隨之增強，反而導致總磁通 $\phi$ 減小。根據公式，當分母的磁通量下降，轉速 $n$ 就會反向爬升。此外，因為磁通量隨負載增加而迅速衰減，轉矩 $T = k \phi I_a$ 的增加速度會變慢甚至下降，這完全符合圖中曲線的走勢。
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