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103年公務人員特種考試關務人員考試、103年公務
人員特種考試身心障礙人員考試及103年國軍
上校以上軍官轉任公務人員考試試題 代號：
考 試 別： 關務人員考試、身心障礙人員考試
等 別： 四等考試
類 科： 電機工程、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。
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一、某部單相變壓器由矽鋼片鐵芯及銅線繞組所構成，且其標稱額定為 200 V/100 V、
2 kVA 及50 Hz。
請說明此變壓器運轉時功率損失之來源。（10 分）
若此變壓器低壓側等效之高壓及低壓銅線繞組漏阻抗總和為（0.2 + j0.2）Ω，求
低壓側負載之電壓及電流均與變壓器之額定相同，且功因為 0.707 落後時，高壓
側電源電壓。（忽略鐵芯磁化等效導納）（10 分）
若將此變壓器移到 60 Hz 的電力系統中使用，考慮鐵芯磁飽和效應，其工作電壓
與頻率比值需固定，則在該 60 Hz 的電力系統中，其高壓側電源電壓及低壓側輸
出容量限制為何？（10 分）
二、某部直流並激式電動機之電樞電路等效電阻（RA）為 0.5 Ω，且其激磁場電路等效
電阻（RF）為 50 Ω。此電動機在端電壓（VL）為 100 V 且無載時之轉速（n）為 1500 rpm
（假設無載時電樞電流（IA）為 0 A）。
請畫出此電動機之等效電路（包含電樞電路及激磁場電路）。（5分）
在端電壓及激磁電流（IF）均不變之下，求端電流（IL = IA + IF）為 22 A 時之
轉速（n）及感應扭力（Td）（假設氣隙磁通不受電樞電流影響）。（10 分）
請以 Td為橫軸及 n為縱軸畫出此電動機之輸出端子特性曲線（Td-n曲線）。
（5分）
三、某部 4極、定子繞組 Y接之 3相感應電動機，當其定子端電壓為額定 380 V、60 Hz
時，轉子輸出功率為 20 hp，轉差率為 5%（假設 1 hp = 746 W）。
求此時轉子轉速及輸出扭力。（15 分）
假設此時感應電動機運轉效率為 90%，且功因為 0.86 落後，求定子電流。（15 分）
四、某部 3相同步發電機在激磁通與原動機轉速均不變之下，請畫出相量圖說明負載功
因屬性（超前功因、落後功因及單位功因）對其電壓調整率的影響。（忽略電樞繞
組等效電阻）（20 分）