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112年公務人員特種考試關務人員、身心障礙人員考試及
112年國 軍 上 校 以 上軍 官 轉 任 公 務人 員 考 試 試 題
考 試 別
：
關務人員考試
等 別
：
三等考試
類 科
：
電機工程
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
：
10640
頁次
：
3
－
1
一、圖一所示之磁路，鐵芯為理想導磁材料（ c
），氣隙長度 g = 1.2 mm，
氣隙截面積 Ac= 4.0 cm2，兩繞組的匝數分別為 n1= 70 匝及 n2= 130 匝，
並分別通以直流電流i1= 2 A 及i2= 5 A。忽略氣隙附近的邊緣效應（fringing
effect），試計算：
氣隙中的磁通密度 B。（4分）
兩繞組的自感 L1、L2及繞組間的互感 M。（12 分）
氣隙中所儲存的磁能。（4分）
g
c
c
A
截
面
積
1
i
1
n
2
n
2
i
2
L
1
L
圖一
代號：
10640
頁次：
3
－
2
二、一部 20 kVA、20 kV/480 V、60 Hz 之單相雙繞組配電變壓器，為求其等
效電路而實施開路與短路試驗，測定之數據記錄如下：
開路試驗
（於低壓側量測） 短路試驗
（於高壓側量測）
Voc=480 V Vsc=1130 V
Ioc=1.60 A Isc=1.00 A
Poc=300 W Psc=260 W
此變壓器之標么等效電路如圖二所示，以其額定容量及電壓為基準值，
求Req、Xeq、Rc、Xm之標么值。（12 分）
此變壓器二次側輸出額定電壓，供應功率因數 0.8 落後的額定負載時，
效率及電壓調整率為何？（8分）
m
jX
c
R
eq
R
eq
jX
圖二
三、額定 30 kW、120 V 之他激式直流發電機，電樞電阻 Ra = 0.04 Ω，當激磁
電流 If= 1.5 A，轉速為 2400 rpm 時，此發電機的開路電壓為 120 V。
若將此電機當作直流電動機操作，以 125 V 的直流電壓供電，激磁電流
If= 1.5 A 保持不變，轉速為 2300 rpm，忽略一切機械損失。
繪出此電機作為電動機時的等效電路圖。（5分）
計算此電動機之電樞電壓 Ea、電樞電流 Ia、及輸出轉矩 τ。（15 分）
代號：
10640
頁次：
3
－
3
四、一部三相、2300 V、60 Hz、12 極、Y接之同步電動機，每相同步電抗為
4.5 Ω，此電動機接至 2300 V 之無窮母線，汲取 250 A 功率因數 0.8 落後
之電流，忽略電樞電阻及機械損失。
計算此電動機之輸出機械功率。（10 分）
計算此電動機可緩慢加載而不失步的最大輸出機械功率。（10 分）
五、一部額定 460 V、60 Hz、20 kW 之三相 4極感應電動機，從 460 V、60 Hz
電源汲取 25 A 電流，功率因數 0.9 落後。若鐵損為 0.9 kW，定子銅損
為1.1 kW，轉子銅損為 0.55 kW，風損及摩擦損合計為 0.3 kW，試求：
（每小題 5分，共 20 分）
同步轉速 ns。
氣隙功率 Pag。
轉差率 s。
輸出機械功率。