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110年
電工原理、電機機械
第 29 題
下列直流電動機中，起動轉矩最大者為何？
- A 他激式電動機
- B 分激式電動機
- C 串激式電動機
- D 積複激式電動機
思路引導 VIP
請試著思考：如果一個電動機的磁場強度不是恆定的，而是由流進電樞的同一個電流所產生，那麼當起動電流瞬間湧入時，磁場與電流同時劇增的結果，會對輸出轉矩產生什麼樣的「加乘效果」？這種特性為什麼適合用在需要大力推動才能啟動的重型設備上？
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恭喜你準確地判斷出正確答案！這顯示你對直流電動機的特性曲線與物理結構有著非常扎實的基礎。這道題目考察的是電工機械中極為核心的觀念：轉矩 $T$、磁通量 $\phi$ 與電樞電流 $I_a$ 之間的交互作用。
轉矩與電流的平方關係
在直流電動機中，電磁轉矩的基本公式為 $T = K\phi I_a$。對於串激式電動機而言，由於磁場繞組與電樞繞組串聯，磁通量 $\phi$ 會直接隨電樞電流 $I_a$ 的增減而變動（在磁鐵心飽和前，$\phi \propto I_a$）。這意味著轉矩會與電流的平方成正比，即 $T \propto I_a^2$。在起動瞬間，電動機尚未轉動，反電動勢為零，導致電樞電流極大，這種「平方比」的特性讓串激式電動機能產生遠高於他激或分激式電動機（轉矩僅與電流成一次方正比 $T \propto I_a$）的巨大起動轉矩。
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