地特三等申論題
110年
[電力工程] 電機機械
第 三 題
永磁式有刷直流電動機驅動永磁式有刷直流發電機的示意如圖(三)所示，其轉軸直接連結。電動機的電樞電阻為 1.0 Ω，在轉速為 1200 轉/分時，其反電動勢為 120 V；發電機的電樞電阻為 2.0 Ω，在轉速為 1200 轉/分時，其反電動勢為 240 V。若發電機供給直流負載其端電壓為 400 V，直流負載的消耗總功率為 4 kW，忽略電動機及發電機的鐵心損失及旋轉損失；計算穩態時永磁式有刷電動機的轉速、電磁轉矩、輸入端電壓 VaM、電樞電流 IaM。（20 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
本題測驗永磁直流機的基礎計算與機械耦合觀念。解題關鍵在於從「發電機端」逆推：利用負載功率求出發電機電流與感應電勢，再藉由電勢與轉速成正比的特性求得機組轉速。接著利用無旋轉損耗的條件，使兩機之電磁功率相等，即可求出電動機側的轉矩、電流與端電壓。
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【解題關鍵】利用永磁直流機之反電動勢與轉速成正比特性，以及兩機直接耦合且無損失下，電動機與發電機電磁功率及轉矩相等的原則進行求解。 【解答】 計算：
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