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114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：
27470
頁次：
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一、圖一所示為啟動時之線性直流機，其中速度為 v，導體感應電壓 eind，電
流i(t)，感應力 Find
。當開關閉合時導體上有電流流動，其並以等速運動，
即可啟動此線性直流機。試以公式簡要說明啟動時，線性直流機的動作
原理（包含感應電壓 eind，電流 i(t)，與感應力 Find 的變化）。（20 分）
圖一
二、一配電變壓器的規格 100 kVA，6900/220 V，其參考至一次側的阻抗為
30+j100 ，激磁分路上元件參考至一次側數值為 Rc=110 k，XM=25 k，
試求：（每小題 10 分，共 20 分）
當一次側電壓為 6800 V 且負載阻抗 ZL=2+j0.7 時，變壓器的二次側
電壓為何？
如果中負載改為-j3 時，變壓器的二次側電壓為何？
三、一 8 hp，120 V 串激電動機，其電樞電阻=0.1 ，串激場電阻=0.07 。
於滿載下，輸入電流 55 A，額定轉速 1060 rpm。根據其磁化曲線，當場
電流為 55A 時，其內建電勢為 132 V；而場電流為 70 A 時，其內建電勢
為142V。試求：（每小題 10 分，共 20 分）
滿載下此串激電動機的效率為何？
當此電機運轉於電樞電流為 70 A 時，其轉速為何？
四、一 60 Hz，六極感應電動機，其氣隙功率 PAG=26 kW，由電能轉換到機
械能的功率 Pconv=24 kW。試求：（每小題 10 分，共 20 分）
此時感應電動機的轉差率與感應轉矩為何？
若在此轉差率下之機械損失為 330W，則其負載轉矩為何？
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代號：
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五、一發電廠共有三部並聯運轉的同步發電機，每部規格 300 MVA，20 kV，
0.9 PF 落後，其有相同的轉速下降特性。發電機之原動機上調速機
（governors）滿載到無載之間產生 3 Hz 的轉速下降。其中兩部在 60 Hz
下供應穩定功率 250 MW，而第三部發電機負責系統上負載的變化增量，
使系統頻率維持在 60 Hz。試求：（每小題 10 分，共 20 分）
當系統的總負載為 600 MW 時其系統頻率為 60 Hz，則系統中每部發
電機的無載頻率為何？
若系統的負載增加到 700 MW 時且發電機之調速機設定點不變，新的
系統頻率將為何？