申論題

四、一部大型水力發電用三相凸極式（salient pole）同步發電機之相量圖 （phasor diagram）如下圖所示，已知圖中各標么電氣量或角度分別為：內電勢相量 E、端電壓相量 V、輸出電流相量 I；V 與 I 之間的夾角為功因角θ；V 與 E 之間的夾角為轉矩角δ。該發電機定子繞組等效電路之參數包含：流過直軸電流 I_d 之直軸電抗（d-axis reactance）X_d、流過交軸電 流 I_q 之交軸電抗（q-axis reactance）X_q、電樞電阻（armature resistance）R_a。若忽略該電機之電樞電阻 R_a，試求轉矩角δ之表示式。（25 分）