電力工程 101 年電力電子考古題

有一負載之端電壓及端電流分別為： (A) ) 45 sin( 4 ) 30 sin( 5 3 ), V ( sin 6 sin 10 5

1 2 1 ° − + ° − + = + + = t t i t t v ω ω ω ω 求：平均功率 ；電壓總諧波失真 ；功率因數 av P v THD PF 。（15 分） 二、如圖示之電力電子系統： 草繪 及 之波形。（4 分） ac v ac i 繪出返馳式（Flyback）直流－直流轉換器電路。（4 分） 設此返馳式直流－直流轉換器工作於連續導通模式，其內之變壓器匝數比為1：2， 求其責任週期比 = D ？（4 分） 為改善交流入電電力品質，改採升壓型切換式整流器（Switch-mode rectifier）， 繪出其電路及其標準高頻控制機構，並簡述其操控原理及電壓轉換限制關係。 （8 分） + 1 d v + 2 d v − 2 d C − 1 d C ac i + ac v − L L L s R s R s R as e bs e cs e PMSM a n b c ≈ 2 110 ab v

如第二題圖示之變頻器（Inverter）： 如採120 度之方波切換機構，草繪 之波形、求 之基本波有效值、寫出 之前四個諧波階數、此馬達之最低且最重要之抖動諧波轉矩頻率為基本波之 幾倍？（12 分） ab v ab v ab v 如採正弦脈寬調制機構，其幅度調制指數為 、頻率調制指數為 8 . 0 = a m 75 = f m 、 基本波頻率為 ，求： 之基本波有效值、寫出 之最低次諧波頻率、 如此馬達之極數為 Hz 50 1 = f ab v ab v

= P ，求其同步旋轉磁場之轉速為多少rpm？（8 分） 101年公務人員高等考試一級暨二級考試試題 類 科： 電力工程 全一張 （背面） 四、如圖示之三相可控整流器，交流輸入線電壓有效值為 ，如觸發角為 零度： 20V/60Hz 2 = ab V 草繪 波形、求輸出之平均電壓 。（10 分） o v o V 對齊草繪 及 之波形。（5 分） an v ai 求入電功率因數PF 。（5 分） 1 si ai o v 定值 = = o o I i an v - - + + c b a

有一升降壓式直流－直流轉換器工作於連續導通模式，其輸入電壓 V 24 = s V 、負載 電阻 Ω

= R 、儲能電感 H 100 μ = L F 470 、輸出濾波電容 μ = kHz 20 C 、切換頻率 = sf 6 . 0 = D 、 責任週期比 ： 繪出此轉換器之電路，草繪電感之電壓 L v 及電流Li 波形，推導電壓轉換比。 （8 分） 求輸出平均電壓V 、電感平均電流 o L I 、開關平均電流 。（6 分） S I 求開關之耐壓V 。（3 分） S 求輸出電壓紋波 。（3 分） o v Δ 邱克（Cuk）直流－直流轉換器與此標準傳統直流－直流轉換器有何不同之處？ （5 分）