加載中. ..
PDF
104
年公務人員高等考試三級考試試題 代號：26670
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。
（請接背面）
全一張
（
正面
）
一、如圖一所示之磁路，假設鐵心之導磁率為無窮大（ ∞→
c
μ
），平均磁路長度 cm20=
c
l，
氣隙長度 cm2.0=
g
，氣隙截面積 2
cm5=
g
A，氣隙之導磁率（permeability）為
H/m104 7
0−
×=
πμ
，繞組之匝數 500=
N
匝，
試求該繞組的電感值 L。（5分）
若繞組通以一直流電流 A5=i，則氣隙中儲存的磁能為何？（10 分）
g
氣隙
長度
磁
力線
N
匝
g
A
氣隙截面
積
c
l平均磁路長度
L
圖一
二、一部 480 V（線電壓）、四極、Y接、60 Hz、額定輸出 10 kW 之三相感應電動機，
其每相等效電路及參數如圖二所示。當此電動機以外力帶動，以 1900 rpm 高於同步
轉速運轉，即運轉於發電機模式（generator mode）時，
計算轉差率 s之值。（5分）
計算線電流 I（大小及相角）。（10 分）
此感應發電機送入電源的三相有效功率。（5分）
此感應發電機從電源吸收的三相無效功率。（5分）
1.8 Ω
+
−
480 V
3
4 jΩ
1.5
sΩ
100 jΩ
15 Ω
4
j
Ω
I
圖二
∞→
c
μ
0
μ
104
年公務人員高等考試三級考試試題 代號：26670
類 科： 電力工程
科 目： 電機機械
全一張
（
背面
）
三、如圖三所示，一部 230 V 之直流並激電動機之電樞電阻為 0.15 Ω，當該電動機由
230 V 之直流電源供電時，電樞電流為 75 A。如果負載轉矩及磁場電阻的設定都保
持不變，在插入一 0.9 Ω 之外加電阻與電樞串聯之後，（每小題 10 分，共 20 分）
計算該電動機之電樞電流。
計算該電動機之轉速為原轉速的百分比。
+
−
a
I
230 V
f
I
0.15 Ω
0.9 Ω
圖三 直流並激電動機之等效電路
四、一部 20 kVA、2400/240 V、60 Hz 之單相配電變壓器，其開路及短路試驗之紀錄如
下表所示：（每小題 10 分，共 20 分）
電壓(V) 電流(A) 功率(W)
高壓側開路，自低壓側所測得之數據 240 1.066 126.6
低壓側短路，自高壓側所測得之數據 57.5 8.34 284
繪出該變壓器低壓側之等效電路，並標註所有電路元件之阻抗歐姆值。
當此變壓器供應額定電壓、功因 0.8 落後的滿載電流時，其效率為何？
五、一部 14 極、三相 Y接、額定 120 MVA、13.2 kV、60 Hz、功因 0.8 落後，水輪驅動
之凸極式同步發電機，其每相之直軸及交軸電抗分別為 Ω= 62.0
d
X及Ω= 4.0
q
X。
所有的轉動損失皆可忽略，當此發電機工作在額定條件下，（每小題 10 分，共 20 分）
計算發電機的功率角（power angle）
δ
。
計算每相的電樞電壓（excitation voltage）Ea。