申論題

一、下圖為二極同步機之橫截面，其中定子（stator）之軸向長度（axial length） 為 L = 2.8 m ，共安排了三相線圈，每相定子繞組匝數為= 33 ，繞組係數（winding factor）為 = 0.933 ；又該二極轉子（rotor）半徑為 r = 24 cm，其上纏繞 N = 20 匝線圈，並通入直流 I = 45 A；轉子兩邊凸極之極面（pole-face）與定子鐵心之間的氣隙（air gap）寬度為：l g = 2 cm 。

 (一)已知自由空間（free space）之導磁係數（permeability）μ₀ = H/m， 假設此同步機之鐵心（定子、轉子）均為理想導磁性材料，試計算： 氣隙於圖中轉子中軸處 (θ = 0) 之磁通密度為若干特斯拉(T)。

(二)承上，令該轉子繞組於機體氣隙中產生了分布磁場 cosθ (T)，試就每個磁極範圍()計算其總磁通（flux per pole, ）為若干韋伯(Wb)。（8 分）