地特三等申論題
114年
[電力工程] 電機機械
第 一 題
📖 題組：
一部直流並激電動機額定 80 匹馬力（hp）、380 V、1,800 rpm，電樞電阻 0.05 Ω。此直流並激電動機目前運轉在輸入電流 150 A、轉速 1,800 rpm、電動機端電壓 380 V，磁場繞組的總電阻設定在38 Ω、機械損失不計。（每小題 10 分，共 20 分）
一部直流並激電動機額定 80 匹馬力（hp）、380 V、1,800 rpm，電樞電阻 0.05 Ω。此直流並激電動機目前運轉在輸入電流 150 A、轉速 1,800 rpm、電動機端電壓 380 V，磁場繞組的總電阻設定在38 Ω、機械損失不計。（每小題 10 分，共 20 分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
繪出此直流並激電動機的等效電路。
思路引導 VIP
本題要求繪製直流並激（Shunt）電動機的等效電路。並激（又稱並聯激磁）代表磁場繞組與電樞繞組是並聯連接在相同的端電壓（380V）下。在繪圖時：
- 標示外加端電壓 Vt = 380V。
小題 (二)
計算此電動機目前的輸出轉矩（N-m）與輸出馬力（hp）數。
思路引導 VIP
本子題要計算直流並激電動機的實際運轉輸出特性。第一步：利用磁場電阻求出分激電流 $I_f = V_t / R_f$；第二步：利用 $I_a = I_L - I_f$ 計算電樞電流；第三步：計算實際運轉下的反電動勢 $E_a = V_t - I_a * R_a$；第四步：求得電磁發展功率（電磁功率） $P_{dev} = E_a * I_a$。因為機械損失與旋轉損失不計，所以輸出功率 $P_{out} = P_{dev}$。最後：利用馬力轉換（$P_{out,hp} = P_{out}/746$）及轉矩公式 $\tau_{out} = P_{out}/\omega$ 算出其對應數值。