申論題

1. 永磁式直流電機（PMDC）的永久磁鐵的標準磁化曲線
在 PMDC 中，永久磁鐵的磁化曲線描述了磁鐵的磁感應強度（B）與磁場強度（H）之間的關係。標準磁化曲線通常會顯示以下特性：

飽和區域：當磁場強度（H）增加到一定程度後，磁感應強度（B）達到最大值並趨於飽和，表示磁鐵內的磁域已經完全對齊，磁通密度不再隨著外加磁場增強而顯著增加。
初始斜率：曲線的初始部分是線性的，斜率代表材料的磁導率。
矯頑力（Hc）：當外部磁場撤除後，磁鐵仍保持的剩餘磁性，矯頑力是使磁感應強度下降到零所需的反向磁場強度。
剩磁（Br）：即當外部磁場為零時，磁鐵內部的磁感應強度。
典型的磁化曲線如下所示：

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   B (磁感應強度)
   ↑
   |                          /
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   |            /   
   |          /  
   |________/____________________→ H (磁場強度)
                  Hc
2. 永磁式直流電機（PMDC）所要求的永久磁鐵特性
PMDC 中使用的永久磁鐵需要具備以下幾個關鍵特性：

高剩磁（Br）：

永磁磁鐵應該具有較高的剩磁，以確保在無外部磁場的情況下仍能提供強勁且穩定的磁場，這是保證電機運行性能的關鍵。
高矯頑力（Hc）：

高矯頑力意味著磁鐵具有強抗去磁能力，能夠抵抗外部反向磁場的影響，保持磁性穩定，特別是在電機運行過程中受到外部磁場干擾時。
高能量積（(BH)max）：

能量積代表了磁鐵的能量密度，較高的能量積意味著在體積較小的磁鐵內可以存儲更多的磁能，這對於緊湊型的PMDC設計非常重要。
溫度穩定性：

永磁體應該具有良好的溫度穩定性，能夠在運行溫度範圍內保持其磁性不變。溫度升高通常會減少磁鐵的磁性，因此選擇具有低溫度系數的材料非常重要。
耐腐蝕性：

永磁體應該具有良好的耐腐蝕性能，特別是在高濕度或惡劣環境下使用的電機，這有助於延長電機壽命。
在選擇PMDC的永久磁鐵時，上述這些特性都是至關重要的，確保電機的穩定性、效率和使用壽命。