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110年公務人員普通考試試題
類 科
：
電力工程
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。
本科目得以本國文字或英文作答。
代號：
44830
頁次：
2
－
1
一、圖一為一個單相、15 kVA、60 Hz、2,300/230 V 變壓器設計的交付到一
次側等效電路。
若在一次（2,300 V）側分別進行短路與開路實驗，試計算瓦特表記錄
到的功率應各為多少瓦？（10 分）
若 此 變 壓 器 二 次 側 負 載 電 壓 為 額 定 230 V ， 負 載 阻 抗 為
3 1.85
L
Z j
，試計算此變壓器的效率與電壓調整率（V.R.%）。（15 分）
100k
10k
j
4.4
6.5
j
+
-
1
V
L
Z
2,300:230
圖一、單相變壓器等效電路
二、圖二為一個三相、220 V、
接線運轉的感應電動機定子三相繞組示意圖。
若欲以電磁接觸器設計
Y
接線啟動，請繪出主電路接線，並說明動
作原理。（15 分）
以公式說明，比較以
Y
接線啟動與直接以
接線啟動對此感應電動
機的啟動電流與啟動轉矩有何差異。（10 分）
a
'
a
b
c
'
b
'
c
圖二、三相感應電動機的定子繞組示意圖
代號：
44830
頁次：
2
－
2
三、圖三為一部 100 hp、380 V、1,800 rpm 直流並激電動機的等效電路，其
中電樞等效電阻
A
R
為
0.04
，磁場繞組電阻與調整電阻（
F Adj
R R
）的
總電阻值為
76
，所有機械損失忽略不計。此電動機在輸入電壓 380 V、
無載時，忽略電樞電流，轉速為1,800rpm。若此電動機輸入電流為200A，
試計算：
轉速多少 rpm。（15 分）
輸出轉矩多少牛頓-米（N-m）。（10 分）
T
V
A
R
A
E
m
m
F
R
F
L
Adj
R
圖三、直流並激電動機等效電路
四、一部三相、20 MVA、12 kV、4極、60 Hz、Y接線圓柱式轉子（round
rotor）同步發電機的同步電抗為 5
/每相，電樞電阻忽略不計。此發電
機運轉在額定容量、額定電壓、功率因數（power factor）為 0.95 落後
（lagging），所有損失均不計。
繪出單相等效電路，計算電樞感應電壓（induced armature voltage,
A
E
）
與功率角（power angle,
）。（15 分）
繪出運轉相量圖（phasor diagram），並標示相關數值。（5分）
計算輸入轉矩為多少牛頓-米（N-m）。（5分）