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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：薦任、員級晉高員級
類科（別）：電力工程、技術類（選試電機機械）－關務、港務
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：
25930
40430
71330
頁次：
2
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一、三個單相變壓器組合之三相變壓器，高壓端接在一三線三相 13,800 伏
（線至線）之電力系統上，低壓端聯接於三線三相額定值為 1,500 仟伏
安，線至線為 2, 300 伏之負載。高壓端△接，低壓端 Y接法，試計算每
一單相變壓器之高壓端及低壓端之電壓、電流及仟伏安額定值。（25 分）
二、一部額定輸入電壓 200 V、輸出功率 8千瓦（kW）的它激式直流馬達，
電樞電阻 Ra = 0.125 歐姆，電樞電感 La，磁場電流 if，額定滿載電樞電
流40 安培，由一單相半控式相位控制整流器驅動，如下圖所示。以交
流電源正弦波由負轉正之零交越點為基準的觸發角零度，當開關 S1 觸
發角為α時，則 S2 的觸發角為α+π。若其交流側弦波電源電壓 Vs 之均
方根值為 220 V，假定電樞電感 La 夠大且足以使電樞電流連續可忽略漣
波，且開關元件壓降亦可忽略。（每小題 5分，共 25 分）
在額定激磁場電流及滿載電樞電流，此時觸發角α為 30°，轉速為
1,000 rpm，此時平均的電樞電壓 Ea 應是多少？
承小題，反電勢電壓 Eg 應是多少？
若在額定激磁場電流及額定負載下，且轉速為 800 rpm 時，則全控式
整流器的觸發角α應為多少度？
承小題，平均的電樞電壓 Ea 應是多少？
承小題，反電勢電壓 Eg 應是多少？
單相半控式相位控制驅動它激式直流機系統
交流電源
Vs
i
s
S1
S2
Ra
i
a
La
i
f
D1
D2
D
FW
i
FW
e
a
e
L
a
e
g
L
f
V
f
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+
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三、有一工廠感應馬達吸收 20 kW 的有效功率（P1），功因 0.8 落後。今欲裝
一部 12 kW（P2）的同步馬達，並且改善兩部電機之總功因至 0.95 落後。
（每小題 5分，共 25 分）
此時兩部電機的視在功率（S）總和大小為何？
總虛功率（Q）總和大小為何？
同步馬達要提供或吸收多少虛功率？
同步馬達之視在功率大小為何？
同步馬達的功率因數為多少？
四、一部標準的 A級設計四極 60 Hz 的15 kW 典型感應電動機，在系統額定
電源運轉時，額定轉速為 1,764r/min，供應額定的感應轉矩與機械功率。
（每小題 5分，共 25 分）
此時電動機的轉差率是多少？
此時電動機的感應轉矩約為多少牛頓-米？
系統額定電源不變，負載轉矩降低到額定的 50%，電動機的轉速會變
成多少？
系統額定電源不變，負載轉矩提高到額定的 150%，電動機的轉速會變
成多少？
感應電動機運轉時，轉差率與效率有何關係？