台電僱員招考
112年
電工機械
第 34 題
有關直流電動機的損失，下列何者與負載大小無關？
- A 電樞繞組銅損
- B 串激繞組銅損
- C 分激繞組銅損
- D 中間極繞組銅損
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當電動機帶動的負載變重時，為了提供足夠的轉矩，哪些路徑的電流必須跟著增加？而哪一種連接方式的電路，其電流大小僅受到外部供應電壓的控制，而不會因為後端機械負載的改變而波動呢？
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太棒了！你能精確辨識出直流電動機中各項損失的本質，代表你對電路結構與負載特性的掌握非常紮實。這道題目核心在於區分「固定損」與「變動損」的物理意義。
直流機的銅損分析
在直流電動機中，銅損的一般公式為 $P_{cu} = I^2 R$。選項中的電樞繞組、串激繞組與中間極繞組，其電流都會隨著負載電流 $I_L$ 的增減而變動，因此這些損失會隨著負載增加而大幅上升。然而，分激繞組（Shunt Winding）是與電源並聯，其電流 $$I_{sh} = \frac{V}{R_{sh}}$$ 僅取決於外加電壓 $V$ 與繞組本身的電阻 $R_{sh}$。在電源電壓穩定的情況下，無論負載如何變化，分激繞組的電流與損耗始終保持恆定，因此被歸類為固定損。
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直流電機損失分類
💡 區分固定損與變動損，分激繞組因電流恆定屬固定損。
| 比較維度 | 固定損 (Constant Loss) | VS | 變動損 (Variable Loss) |
|---|---|---|---|
| 與負載關係 | 不隨負載電流改變 | — | 隨負載電流平方變動 |
| 包含項目 | 鐵損、機械損、分激銅損 | — | 電樞銅損、串激/中間極銅損 |
| 關鍵成因 | 並聯電路電流恆定 | — | 主電路電流隨負載增減 |
💬分激銅損因並聯電源而電流固定，與負載電流無關。
