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106年公務人員特種考試關務人員考試、
106年公務人員特種考試身心障礙人員考試及
106年國軍上校以上軍官轉任公務人員考試試題 代號：14550 全一頁
考試別： 關務人員考試
等別： 四等考試
類科： 電機工程
科目： 電工機械概要
考試時間 ： 1 小時 30 分座號：
※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）
一、兩部相同單相變壓器，其高壓側及低壓側繞組額定電壓分別為 200 V 及100 V，容量
為1 kVA。若要將此兩單相變壓器用在 200 V 電源系統中，以相當於隔離變壓器的功
能供電給一額定為 200 V 及1.6 kW 的電感性負載，而不發生任何變壓器過載的現象。
請標示兩變壓器極性並畫出正確的接線圖（含電源及負載）。（10 分）
若負載在額定電壓與功率下運轉，且變壓器繞組電流亦達到額定值，請計算此時
負載的功率因數。（10 分）
若於子題
中一個變壓器的二次側繞組極性接錯，請決定負載端電壓。（5分）
二、某並激式（Shunt）直流發電機轉子固定在額定轉速之下旋轉，
請在同一平面座標上畫出電樞繞組感應電動勢（Eg）相對於激磁場電流（If）之磁
化曲線（Eg（If）函數曲線），以及激磁場電路等效電阻 Rf固定下端電壓 Vf相對於
激磁場電流（If）之歐姆線（Vf（If）函數曲線）；並請說明自激發電時，電樞電壓
自初始值上升至接近額定值的過程（假設電樞繞組等效電阻 Ra可忽略）。（15 分）
說明輸出端特性（Terminal Characteristic）的意義及影響因素。（10 分）
三、請針對運轉中之三相 50 Hz、6極同步電動機回答下列問題：
計算轉子轉速（rpm）。（5分）
假設 Ia為電樞輸入電流，If為激磁場電流，請繪製 V型曲線（Ia（If）函數曲線），
並且據以說明電動機輸入功率因數隨激磁場電流變化情形。（10 分）
假設在同一配電線路中，除了該同步電動機之外，其餘均為電感性負載，若欲提
升該配電線路的總功率因數，請說明如何調控同步電動機之運轉狀況。（10 分）
四、已知一配電線路供給一 4極Y接三相感應電動機，電動機的額定為 346 V、60 Hz、
15 hp，電源電壓及頻率與該電動機額定值相同；同時在電動機定子側之轉子等效電
路所看到的電源等效電壓 Vp為190 V、等效阻抗 Zp為（j1.0）Ω，轉子等效阻抗 Zr
為（ s
5.0 +j1.0）Ω，其中 s為轉子轉速相對於同步轉速之轉差率。請計算：
電動機啟動時定子側轉子等效電路電流（A）。（5分）
轉差率為 4%時之轉子轉速（rpm）與感應扭力（N-m）。（10 分）
電動機穩態運轉之下，轉子所能產生的最大扭力（N-m）及當時的轉速（rpm）。
（10 分）