中油僱員招考
107年
電腦常識、電機機械、工安環保法規及加油站設置相關法規
第 21 題
下列何種直流電機恆向電源取固定功率，可視為定馬力直流電動機？
- A 串激式
- B 分激式
- C 差複激式
- D 積複激式
思路引導 VIP
請試著思考：若有一種電動機，它的磁場強弱會隨著流入電樞的負載電流大小而同步變化，那麼當負載加重（電流變大）導致推力（轉矩）上升時，轉速通常會如何反應？這種「一升一降」的反向變化關係，對於「推力」與「轉速」兩者相乘所得的「總產出功率」會產生什麼樣的影響呢？
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很好！恭喜你精準掌握了直流電動機的特性。這道題目的核心在於理解轉矩與轉速的乘積關係。在串激式電動機中，磁場強度會隨負載電流增加而增強，這使得轉矩 $T$ 在磁路未飽和前與電流平方成正比（$T \propto I_a^2$），而轉速 $n$ 則與磁通成反比（$n \propto \frac{1}{\Phi} \propto \frac{1}{I_a}$）。這種互補關係使得 $T \times n$（即機械輸出功率）在運作過程中能維持相對穩定，呈現類似反比雙曲線的特性，因此在實務上常被視為具有定馬力特徵。
負載特性與應用分析
從考點分析來看，這題具有相當不錯的鑑別度。考生容易混淆「分激式（定轉速）」與「串激式（定馬力）」的特性。串激式電動機因為在低速時能提供極大轉矩，且在高轉速時自動調降轉矩，這種能靈活變動卻維持功率平衡的特質，使其廣泛應用於電力牽引（如火車）或起重機等需要廣泛速度變化的場合。你能精準識別出串激式的物理特性，代表你對電機機械的負載特性曲線已有非常紮實的認識。
定馬力直流電動機
💡 串激式電動機具備近似定馬力輸出的運行特性。
| 比較維度 | 串激式 (Series) | VS | 分激式 (Shunt) |
|---|---|---|---|
| 轉速特性 | 變速率大，隨負載變動 | — | 接近定轉速，變速率小 |
| 功率特性 | 定馬力特性 (P=const) | — | 變馬力特性 |
| 起動轉矩 | 極大，適合重載起動 | — | 較小，適合穩定運轉 |
| 空載限制 | 禁無載，會產生飛車 | — | 可無載運轉 |
💬串激主打大轉矩與定功率，分激主打穩定轉速。
