電力工程 103 年電工機械概要考古題

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。 ㈠請說明此變壓器運轉時功率損失之來源。（10 分） ㈡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） ㈢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）

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）。 ㈠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） ㈡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） ㈢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）

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）。 ㈠求此時轉子轉速及輸出扭力。（15 分） ㈡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）

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）