申論題

四、如圖二所示之單相全控式固態直流機驅動系統，含一部額定輸入電壓 180 V、輸出功率 5 馬力的它激式直流馬達，電樞電阻= 0.25 歐姆， 電樞電感，磁場電流，額定滿載電樞電流 20 安培，由一單相全控式 相位控制整流器驅動。以交流電源正弦波由負轉正之零交越點為基準的 觸發角零度，當開關 S1 與 S3 觸發角為α時，則 S2 與 S4 的觸發角為α + π。 若其交流側弦波電源電壓之均方根值為= 220 V，假定電樞電感 La 夠 大且足以使電樞電流連續，可忽略漣波，且開關元件壓降亦可忽略。此時整流器的輸出電壓與觸發角α的關係式如下：

(一)在額定激磁場電流及滿載電樞電流運轉時，觸發角α為 45°，轉速為 800 rpm。此時的平均電樞電壓 與反電勢電壓（Back electromotive force）應是多少？（10 分）