(110.04.24) ~「關務特考(四等)」~「電工機械概要」

一、某台三相、Ｙ接、4 極、圓筒型同步發電機，額定為 100 kVA、380 V （線電壓）、60 Hz。開路實驗時，在發電機電樞端為額定電壓，量測激 磁繞組的電流為 8 A；短路實驗時，在發電機電樞端為額定電流，量測激 磁繞組的電流為 4.5 A。忽略損失及磁飽和現象，試求： (一)短路比（short circuit ratio, SCR）及每相同步電抗為多少？（10 分） (二)在發電機電樞端為額定電壓、電流、頻率，且功率因數為 0.8 落後，計 算此發電機的電樞電流、輸出總實功率、輸出總虛功率及激磁繞組的電流。 （15 分）

二、某台永磁式直流電動機的電樞電阻為0.4 ，已知轉速為 1200 轉/分時其 反電動勢（back-EMF）為 100 V。忽略旋轉機械損及鐵心損，試求： (一)當外加電樞端電壓為 150 V，且轉速為 1740 轉/分，計算此電動機的電 樞電流及電磁轉矩。（10 分） (二)同(一)條件的電磁轉矩，且轉速為 960 轉/分時，計算外加的電樞電壓、輸 入功率及電樞電阻的損失。（15 分）

三、某台單相變壓器的額定為 120 kVA、3300 V：240 V、60 Hz，假設為理想 變壓器，試求： (一)低壓側繞組的匝數為 160 匝，計算高壓側繞組的匝數。（5 分） (二)計算高壓側及低壓側繞組的額定電流。（10 分）(三)若高壓側的端電壓為 3025 V，負載阻抗為0.4+ j0.3 接於低壓側端，計 算高壓側的電流及負載消耗功率。（10 分）

四、某台單相、220 V、60 Hz、兩極的電容起動型感應電動機。在額定電壓及 頻率操作，轉速為 3510 轉/分，電動機的輸入電流為 4 A，功率因數為 0.7 落後、效率為 70%，試求： (一)電動機的滑差率、輸出功率、輸出轉矩。（10 分） (二)電動機端並聯電容器，以改善功率因數為 1.0，計算此並聯電容值及電 源提供電流。（15 分）