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年公務、關務人員升官等考試、
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年交通
事業郵政、公路、港務人員升資考試試題
等 級：簡任
類科（別）：電力工程、技術類（選試電機機械研究）－關務
科 目：電機機械研究
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：
16030
30430
頁次：
2
－
1
一、某一台單相變壓器的額定為 2400：240 V、48 kVA，開路試驗（open-circuit
test）及短路試驗（short-circuit test）的數據如下：
開路試驗：高壓側繞組開路，在低壓側量測電壓為 240 V，電流為 4 A，功
率為 200 W。
短路試驗：低壓側繞組短路，在高壓側量測電壓為 48 V，電流為 20 A，
功率為 600 W。
繪出等效至高壓側的T型等效電路圖，並標示參數的數值及單位。（10 分）
繪出等效至低壓側的T型等效電路圖，並標示參數的數值及單位。（10 分）
若負載為變壓器的額定電壓及電流，功率因數為 0.6 滯後，求出變壓
器的效率。（5分）
二、某一台三相、Y接、220 V（線電壓）、60 Hz、6極的感應電動機，試驗
數據如下：
無載試驗（no-load test）：頻率為 60 Hz，線電壓為 220 V，線電流為 6 A，
總實功率為 500 W。
堵轉試驗（blocked-rotor test）：頻率為 15 Hz，線電壓為 26 V，線電流為
18 A，總實功率為 800 W。
感應電動機等效至定子側的近似每相等效電路如下圖，圖中 s為滑差
率，且假設鐵心損失集中於旋轉損失，已知電阻 R1=0.25 Ω
，
X1= X2；
試求下圖中的電路參數 Xm
、
X1
、
R2。（25 分）
m
jX
1
ˆ
V
1
R
1
jX
2
jX
1
ˆ
I
2
R
s
代號：
16030
30430
頁次：
2
－
2
三、某一台三相、Y接、8極、60 Hz 的同步發電機，每相的直軸同步電抗
（direct-axis synchronous reactance）Xd = 2 Ω，交軸同步電抗（quadrature-axis
synchronous reactance）Xq = 1.5 Ω，忽略電樞電阻及鐵心損失。若發電機
端的線電壓為 380 V，發電機的感應電勢線電壓為 520 V，功率角（power
angle）為 20 度。試求發電機輸出總實功率及總虛功率。（25 分）
四、電感的結構示意如下圖，線圈的匝數 N1= 100 匝，鐵心的截面積 Ac與氣
隙的截面積 Ag相等，Ac=Ag= 3.18 cm2
，鐵心的磁路平均長度 cm35
=
c
，
空氣的導磁係數 H/m104 7
0−
×=
πµ
，氣隙 g= 2 mm。忽略線圈的漏磁及氣
隙邊緣效應，且鐵心為理想特性。下圖中，電源電壓 es(t) = 20 sin 1000tV，
線圈的導體等效電阻 Rs = 2 Ω。試求線圈的電感、穩態電流時間函數 is(t)、
穩態的氣隙磁通密度有效值。（25 分）
鐵心
氣隙
線圈
g
s
R
( )
s
e t
( )
s
i t
～