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110 年特種考試地方政府公務人員考試試題
等 別
：
三
等考試
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：
34030
頁次：
2
－
1
一、磁路結構示意如圖所示，鐵心的截面積為 9 cm2、平均長度為 50 cm、
相對導磁係數為 200，線圈編號 1的匝數 N1為100 匝，線圈編號 2的匝
數N2為200 匝，忽略線圈的漏磁及鐵心磁飽和。計算線圈編號 1及編號
2的自感及互感。若線圈編號 1的電流 1
2sin(2000 )
i t
A，計算線圈編號 2
的開路端電壓
2
v
時間函數。（註：真空的導磁係數為 4π×10-7 H/m）
（20 分）
1
i
～
1
v
2
v
鐵心
線圈編號1線圈編號2
2
N
1
N
圖
二、某台三相、Y接、6極、60 Hz、線電壓為 440 V 的感應電動機，其每相
等效至定子側的電路及參數如圖，圖中 s表示滑差率，
1 1
ˆ
ˆ
V I
、
分別表示
電壓及電流相量。（每小題 10 分，共 20 分）
在額定電壓及頻率其最大電磁轉矩（崩潰轉矩）發生，對應的轉速為
1120 轉/分，計算圖中的電阻
2
R
。
同條件，計算最大電磁轉矩發生的電動機輸入相電流、最大電磁轉
矩、輸入總實功率。
1.2
j
2
j
24
j
0.24
2
R
s
1
ˆ
I
1
ˆ
V
圖
代號：
34030
頁次：
2
－
2
三、永磁式有刷直流電動機驅動永磁式有刷直流發電機的示意如圖所示，
其轉軸直接連結。電動機的電樞電阻為 1.0 Ω，在轉速為 1200 轉/分時，
其反電動勢為 120 V；發電機的電樞電阻為 2.0 Ω，在轉速為 1200 轉/分
時，其反電動勢為 240 V。若發電機供給直流負載其端電壓為 400 V，直
流負載的消耗總功率為 4 kW，忽略電動機及發電機的鐵心損失及旋轉
損失；計算穩態時永磁式有刷電動機的轉速、電磁轉矩、輸入端電壓 VaM
、
電樞電流 IaM。（20 分）
永磁式有刷
直流電動機
aM
V
永磁式有刷
直流發電機
aG
I
aG
V
直流
負載
aM
I
圖
四、某台 150 kVA、4200 V：420 V、Y-Y 的三相變壓器，在三相平衡電源作
開路及短路實驗。高壓側開路，低壓側量測其三相總功率為 540 W、線
電壓為 420 V，線電流為 5.4 A。低電壓側短路，高壓側量測其三相總功
率為 1860 W，線電壓 85 V、線電流 20.6 A。若低壓側接三相負載，其負
載的電壓及電流為三相變壓器的額定、功率因數為 0.85 落後。計算此三
相變壓器的效率及電壓調整率。（註：計算電壓調整率可忽略鐵心損失）
（20 分）
五、某台三相、Y接、60Hz、8極、線電壓為 440V 的圓筒型同步電動機，每
相的同步電抗為 j2.5 Ω，忽略電樞電阻、鐵心損失及旋轉損失。在額定電
壓及頻率操作，且反電動勢與額定電壓相同時，其輸出轉矩為 400 N-m；
計算此電動機的轉速、輸入相電流、功率角及功率因數角。（20 分）