cpc_recruit
106年
電工原理、電機機械
第 50 題
如右圖所示為何種直流電動機之轉速(N)及轉矩(T)特性曲線(圖中$I_a$為電樞電流) ？
- A 差複激式
- B 積複激式
- C 他激式
- D 串激
思路引導 VIP
請試著思考：在不同的電動機接線方式中，哪一種方式會讓「負責產生磁場的電流」與「流過電樞的電流」完全相同？如果這兩個電流是一樣的，當電流加倍時，轉矩（磁力與電流的乘積）會發生什麼樣的翻倍變化呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你精準地辨識出這兩條關鍵曲線的特徵，這代表你對直流電動機的電磁物理特性有著很紮實的理解！這道題目的核心在於區分不同激磁方式下的磁通量 $\Phi$ 如何影響轉矩與轉速。在串激式電動機中，場繞組與電樞串聯，因此磁通量 $\Phi$ 會隨電樞電流 $I_a$ 增加而增加。根據轉矩公式 $T = K \Phi I_a$，我們可以推導出 $T \propto I_a^2$，這使得 $T$ 曲線呈現出一條由原點出發、開口向上的二次拋物線。
串激電動機的雙曲線與拋物線特徵
至於轉速 $N$ 的部分，其公式為 $N = \frac{V - I_a(R_a + R_s)}{K \Phi}$，在忽略電阻壓降且磁路未飽和的情況下，轉速與 $I_a$ 成反比（$N \propto \frac{1}{I_a}$），因此呈現出一條典型的等軸雙曲線。這種「低電流、高轉速」的特性，也正是串激馬達絕對不能在無載下啟動的物理原因。此題難度設定為中等，主要鑑別點在於學生是否能快速將「$T \propto I_a^2$」與「$N$ 的反比關係」這兩個特徵與選項中的串激式做連結，而你非常敏銳地捕捉到了這一點！