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112 年特種考試地方政府公務人員考試試題
等 別
：
三等考試
類 科
：
電力工程
科 目
：
電機機械
考試時間
：
2
小時
座號
：
※注意：可以使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
代號：
34430
頁次：
2
－
1
一、一個鐵芯磁路如圖一所示，磁路各段的寬度數值（單位 cm）示於圖中，
此磁路深度（進入紙面）為
10cm
，磁路上繞有 200 匝線圈，通入電流
1A
I
，鐵芯的比導磁係數
2 500
r
,
。（每小題 10 分，共 20 分）
計算此磁路的總磁阻。
計算此磁路的磁通量，與磁路的儲能。
N=200
I
15 cm
15 cm
15cm
10 cm
30 cm
30 cm
2
10 cm30 cm15 cm
1
圖一
二、圖二為一個單相交流供電系統，其中供電變壓器的電壓比為4,400 V/220 V，
負載的滿載額定容量
500
kVA
、功率因數（pf）為 0.8 落後，系統電路參
數值示於下，變壓器的激磁等效電抗與鐵損等效電阻不計。此時負載在
滿載額定容量操作、負載電壓 220 V。（每小題 10 分，共 20 分）
0
eq
R
,
2
eq
jX j
,M
jX
,C
R
,
1
S
jX j
.
計算電源
S
V
的電壓大小，與負載側的電壓調整率（V.R.%）？
計算負載等效串聯阻抗
eq
Z
大小？
eq
jX
+
-
1
V
4,400 V/220 V
L
V
+
-
S
jX
S
V
500
L
S kVA
C
R
M
jX
eq
R
0 8pf .落
後
eq
Z
L
I
圖二
代號：
34430
頁次：
2
－
2
三、一部三相感應電動機，線電壓 460 V、
60 Hz
、6極、Y接線、額定轉差
率3%，等效到定子側的單相等效電路與參數值示於圖三，圖中 S為滑差。
感應電動機的機械與鐵芯等損失不計，激磁電抗
M
X
忽略。
（每小題 10 分，共 20 分）
計算額定運轉時輸出轉矩（N-m），與轉速（rpm）。
計算啟動電流，與啟動轉矩（N-m）。
M
jX j
0.2
1.5
j
+
-
S
V
1.5
j
0.2
S
圖三
四、一部 50 馬力（hp）、250 V、
1,200 rpm
，具補償繞組的直流並激電動機
示於圖四。圖中電樞電阻為
0 06
.
，磁場繞組總電阻設定在
50
。直流
並激電動機在此時空載運轉，電樞電流為
0 A
、轉速
1,200 rpm
、電動機
端電壓 250 V。（每小題 10 分，共 20 分）
若輸入電流增加為
100 A
，計算此時輸出轉速（rpm）。
同輸入電流增加為
100 A
，計算此時感應轉矩（N-m）。
250 V
T
V
A
R
A
E
A
I
m
n
F
L
F
R
F
I
負載
T
I
0.06
50
圖四
五、一部三相、
1,000 kVA
、
3.3 kV
、4極、
60 Hz
、Y接線圓柱式轉子（round
rotor）同步電動機的每相同步電抗為
5
，電樞電阻忽略不計。此電動機
以額定電壓、額定容量、功率因數（power factor）為 0.95 領前（leading）
運轉，所有損失均不計。（每小題 10 分，共 20 分）
繪出同步電動機的單相等效電路，計算電樞感應電壓
( )
A
E
與功率角
( )
。
計算此電動機輸出轉矩多少 kg-m。