電力工程 111 年電機機械考古題
題目為考試當年公告版本，實務標準請以現行規範為準。
某部單相額定為2200/220 伏特的變壓器，忽略鐵心損失及激磁電抗，此變 壓器等效至一次側（高壓側）的串聯電阻為0.75 及串聯電抗為1.5 。 此外，在額定電壓下此變壓器一次側輸入的電流為100 安培，功因為0.8 滯後。試計算此部變壓器：（每小題5 分，共20 分） ㈠一次側感應電壓（induced voltage）為若干伏特？ ㈡一次側的輸入功率為若干仟瓦？ ㈢變壓器的銅損為若干仟瓦？ ㈣二次側的感應電壓為若干伏特？
某部直流外激（separately excited）電動機，忽略激磁場的損失。該電動 機銘板上的資料為：額定輸出100 馬力，額定電壓440 伏特，額定轉速 2000 轉/分。試計算：（每小題5 分，共20 分） ㈠此部直流電動機的額定轉矩為若干牛頓-米？ ㈡在額定功率下且效率為90% 時，此部直流電動機的電樞電流為若干 安培？ ㈢在㈡小題相同條件下，電動機的輸入功率為若干仟瓦？ ㈣與直流外激電動機比較，永磁直流電動機（permanent-magnet DC motor）有那些優點？
某部3 相，Y 接，4 極，線電壓有效值為460 伏特，60 赫茲的三相感應 電動機。當連接到3 相，線電壓有效值為460 伏特，60 赫茲的三相電源 時，輸入電流為25 安培，且功因為0.9 滯後。電動機的鐵損為900 瓦 特，定子銅損為1100 瓦特，轉子銅損為550 瓦特，摩擦損與風損合計為 300 瓦特。試計算此部電動機：（每小題5 分，共20 分） ㈠氣隙功率為若干仟瓦？ ㈡電磁功率（electromagnetic power）為若干仟瓦？ ㈢輸出為若干馬力？ ㈣效率為若干%？
某部3 相，10 仟伏安，線電壓有效值為220 伏特，60 赫茲，Y 接的同步 發電機。已知此發電機的電樞電阻為0.25 /相，及同步電抗為5 /相。 當此部發電機在滿載下運轉時，試計算：（每小題10 分，共20 分） ㈠功因為0.85 滯後時，每相的反電動勢電壓 f E 為若干伏特？ ㈡功因為1.0 時，每相的反電動勢電壓 f E 為若干伏特？
某部0.25 馬力，110 伏特有效值電壓，額定轉速為1728 轉/分，60 赫茲， 4 極，電容啟動的單相感應電動機，具有下列等效參數：一次側電阻2.2 ， 一次側電抗2.5 ；二次側電阻等效到一次側為3.5 ，二次側電抗等 效到一次側為2.5 ；及激磁電抗為60 。此部電動機在110 伏特時， 鐵損為20 瓦特，摩擦損及風損合計為15 瓦特。將電動機連接到110 伏 特，60 赫茲的單相電源，且滑差為0.04，若啟動繞組已由離心開關切離， 試計算此時：（每小題5 分，共20 分） ㈠電動機輸入電流為若干安培？ ㈡電動機輸入功因為何？ ㈢電動機輸入功率為若干瓦特？ ㈣電動機電磁轉矩（electromagnetic torque）為若干牛頓-米？