電力工程 113 年電工機械概要考古題

使用三部相同規格的單相變壓器做三相電壓的轉換，分別繪出下列連接 方式的電路圖並標示變壓器繞組的極性：（每小題8 分，共24 分） Y 連接 YY 連接 連接

某單相變壓器的額定為200 kVA、2400 V/240 V，負載接於變壓器低壓側， 其端電壓為變壓器的額定，負載阻抗為1.2+ 0.9 j 標么（per unit），以變壓 器的額定為基值。假設此變壓器為理想特性，請計算下列問題： 負載阻抗的標么值換算為實際值及等效至變壓器高壓側的實際值。 （10 分） 負載電流實際值、變壓器高壓側的電流實際值、負載的實功率（平均 功率）實際值、負載的虛功率實際值。（15 分）

針對一部三相、4 極、60 Hz 的感應電動機， 繪出此電動機典型的轉矩-速度曲線圖。（13 分） 於圖中標示出啟動轉矩、崩潰轉矩、滿載轉矩之工作點。（13 分）

某一部三相、Y 接線、200 V、10 極、50 Hz 同步電動機其每相同步電抗 為j4 ，忽略電樞電阻及其損失。在額定電壓、頻率運轉，輸入電動機的 相電流為25 A，功率因數為1.0，請計算其轉速、輸出功率、輸出轉矩、 功率角。（25 分）

兩部三相同步發電機併聯運轉的4 個條件為何？（24 分）

某一部並激式直流電動機其電樞電阻為0.8 ，激磁繞組電阻為60 ， 電動機的輸入電壓為120 V，輸入電流為10 A，轉速為1200 轉/分。忽略 碳刷壓降、電樞反應、鐵心損失及旋轉機械損失，請計算電動機的輸入 功率、電磁功率、電磁轉矩、轉速調整率。（25 分）

下圖為直流並激電動機（DC shunt motor）的等效電路圖。忽略電樞電阻 Ra 的影響，分析並回答下列問題：（每小題13 分，共26 分） 若電源電壓Vt 加倍，場電阻Rf 保持不變，電動機的轉速會如何變化？ 若電源電壓Vt 保持不變，場電阻Rf 卻減半，電動機的轉速會如何 變化？ aI   a E   tV fI a R f R LI

某一部三相、Y 接線、6 極、380 V、60 Hz 的感應電動機，其定子繞組 的每相等效電阻為0.25 Ω。在額定電壓及頻率的電源操作，轉速為1158 轉/分，機械的輸出轉矩為82.5 N-m，電動機的輸入功率為11.5 kW，輸 入相電流為21 A，機械的旋轉損為300 W，請計算電動機的效率、功率 因數、定子銅損、轉子銅損、總鐵損。（25 分）