電力工程 96 年電機機械考古題

下圖所示電路為一單相20 kVA，2200 V/220 V，60 Hz 之變壓器參考至高壓側之等 效電路，其中鐵心損失及磁化電感效應均已忽略；已知Z'L 負載為額定負載之75％， 其功因為0.6 滯後，試求其電壓調整率，並繪出此負載條件下之電壓電流相量圖。 （20 分）

有一它激式直流電動機，其穩態等效電路如下圖所示。假設其反電動勢Ea 與轉速 ωm 及激磁電流IF 關係為Ea＝KIFωm，當IF 維持於額定值而轉速由靜止至額定轉速 1500 rpm 時，量測得其反電動勢Ea 由零變至900 V，試求： ㈠在額定轉速及轉矩為300 Nm 時之電樞電流Ia及輸出功率（忽略摩擦及風阻損失）。 （10 分） ㈡在上小題中，維持Ia 及Ea 不變（即定功率情況下），轉速為3000 rpm 時之轉矩。 （10 分）

已知一台三相四極鼠籠式感應電動機，其額定電壓為220 V，60 Hz，其定子電阻可 近似為零，而在60 Hz 時之單相等效電路如下圖所示。試求該電動機在額定電壓時 之最大轉矩Te 及其對應之滑差S。（20 分）

有一台10 kVA，220 V，四極，60 Hz，Y 接同步發電機，假設其定子繞組電阻可以 忽略，而其每相同步電抗為8 歐姆；當此發電機以額定電壓及頻率供電於三相平衡 負載8＋j6 kVA 功率時，求其每相之激磁電壓大小、Ef 及其與端電壓相量之夾角δ。 （20 分）

小型單相感應電動機在一般家庭、辦公室、商店中應用非常廣，試繪出其雙旋轉磁 場等效電路，簡述其中各參數之意義，並列舉兩種起動方法。（20 分） 10 Ω Z'L j30 Ω 2200 V IH VH ＋ － ＋ － Ia Vt ＋ － Ra Ea ＋ － IF VF RF Is Vs ＋ － j0.5 Ω j0.5 Ω j30 Ω S 2.0 S ' R r Ω =