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113年公務人員高等考試三級考試試題
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：
37170
頁次：
2
－
1
一、某電感結構由兩個相同鐵心與兩個線圈串聯如圖一所示，兩個線圈匝數
相同，且每個線圈匝數為 60 匝，鐵心與氣隙的截面積相同為 40 cm2，鐵
心的平均長度為 50 cm，鐵心的導磁係數為無窮大，氣隙的導磁係數為
7
4 10 H/m
，不計其磁飽和、邊緣效應及線圈漏磁通。在電感為 18 mH，
電流
S
I
為10 A，計算氣隙
o
g
寬及氣隙磁通密度。（20 分）
圖一
二、某單相變壓器的額定為 100kVA、22.8kV/220V，額定操作的銅損為 2kW、
鐵損為 1.6 kW。採用此三個單相變壓器接成一具三相變壓器，高壓側為
接線、低壓側為
接線。三相平衡負載接於低壓側，其端電壓為變壓器
的額定，負載總消耗功率為 120 kW，功率因數為 0.8 落後，計算三相變
壓器低壓側的線電流及相電流、三相變頻器的效率。（20 分）
三、某三相、Y接線、6極、380 V、60 Hz 的同步發電機，每相同步電抗為
2.5
j
，忽略電樞電阻及鐵心磁飽和。在額定電壓及頻率，發電機輸出
三相總實功率為 42 kW，功率因數為 0.8 落後，此時發電機的激磁場電流
為15A。若在額定電壓、頻率，輸出總實功率也維持 42kW 時，調整激磁
場電流使其功率因數為 0.6 落後，計算激磁場電流及功率角。（20 分）
o
g
S
I
S
I
氣隙
鐵心#1 鐵心#2
線圈#1 線圈#2
o
g
代號：
37170
頁次：
2
－
2
四、某台他激式直流發電機的額定電流為 100 A，轉速及激磁電流維持固定，
忽略電刷壓降及電樞反應。當電樞電流為 40 A，其電樞端（輸出）電壓
為212 V，當電樞電流為 60 A，其電樞端電壓為 208 V。若發電機在額
定電流操作，計算電樞電阻消耗功率及電壓調整率。（20 分）
五、某三相、Y接線、220 V、8極、60 Hz 的感應電動機，忽略激磁電抗及
鐵損等效電阻的等效至定子側每相電路如圖二所示，s表示滑差率、
1
0.22
R
、2
0.18
R
、1
1.10
X
、2
1.40
X
。此感應電動機在
額定電壓、頻率操作，計算下列問題：（每小題 10 分，共 20 分）
起動電流及功率因數。
最大電磁轉矩及其對應的轉速。
圖二
2
R
s
1
I
1
R
1
jX
2
jX
1
V
～