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100
年公務人員升官等考試、
100
年關務人員升官等考試試題
代號：
35840
等 別： 薦任
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。
全一張
（
正面
）
一、有一電磁裝置之
λ
−i關係為：
cm82A40)
5
(2≤<≤<= xii ，，
x
λ
求此裝置之儲能（Energy）表示式 ),( xWf
λ
及共能（Co-energy）表示式 。
並求於（ ， ）下，
),(
'xiWf
A4=icm8=x),( xWf
λ
及之值。（8分）
),(
'xiWf
在何條件下，一電磁裝置之儲能等於共能？（2分）
二、有一單相變壓器之額定為 60Hz2400/240V50kVA1 ，，，
φ
，其於滿載及功因
8.0cos =
θ
下之效率為 975.0
=
η
。試求：
總損失 。（5分）
如鐵損為 ，在滿載下之銅損
L
PW250=？
c
P
=
cu
P
8.0=（2分）
功因cos
θ
下之最大效率 ？
=
η
（5分）
將此變壓器接成2400/2640V之自耦變壓器，求其容量及在滿載及功因 8.0cos
=
θ
下
之效率。（8分）
三、
解釋為何一個單相感應馬達不能自行啟動？於穩態運轉中為何具有抖動轉矩
（Pulsating torque）？（6分）
繪出一電容啟動／電容運轉單相感應馬達之接線圖，以及其複合轉矩-轉速曲線，
說明其工作原理。（6分）
四、有一串激馬達（規格及參數為 220V，7hp，
Ω
=
Ω
=
4.06.0 sra RR ，），其轉子耦接至
一風扇，風扇負載轉矩與其轉速之平方成正比，將其接至直流電源 220V
=
t
V，試求：
啟動電流。（3分）
於一穩態下之電樞電流及轉速分別為 5A2
=
a
I300rpm及
m
=
ω
，求：電樞電壓 、
電樞功率 、電磁產生轉矩 T（N-m）。（9分）
今欲藉由外加電阻 將轉速降至
a
E
PR200rpm
a
ae
m
=
ω
，求 。（6分）
ae
R
（請接背面）
100
年公務人員升官等考試、
100
年關務人員升官等考試試題
代號：
35840
等 別： 薦任
類 科： 電力工程
科 目： 電機機械
全一張
（
背面
）
五、一部三相鼠籠式感應馬達（規格為 60hp，2200V，6-poles，60Hz），其測試資料為：
無載測試資料為：電源頻率=60Hz，線電壓=2200V，線電流=5A，輸入功率=1500W；
堵住測試資料為：電源頻率=15Hz，線電壓=250V，線電流=250A，輸入功率=8000W；
電樞單相平均直流電阻：
=
Ω
5.2R
？=P
phase/80.0
1/phase。試問：
無載旋轉損失 （4分）
為何堵住測試需在電源頻率=15Hz 下進行？（4分）
繪出 IEEE 建議之單相等效電路，並簡要說明由上列測試資料獲得單相等效電路
參數之步驟。（8分）
rot
對於一部三相線繞式感應馬達，草繪出兩個轉子電阻值（標示大及小）下之轉
矩-轉速曲線，並說明曲線形狀不同之原因。（4分）
六、
有一部三相 Y-接隱極式（Non-salient pole）同步馬達具有下列資料：5kVA，P=4，
60Hz，208V，
Ω
=
Ω
=XR ，
0.1
sa 。將其接至 60Hz，220V 之匯流排，調
整激磁電流使得於功率因數為cos
=
θ
之輸入功率為 P=3kW。求磁化電壓及功
率角（
δ
∠
f
E）。（8分）
如實功率不變下，將激磁電流提高 20%，求新的磁化電壓及功率角（
δ
∠
f
E）、
電樞電流、功率因數、虛功率。（12 分）