電力工程 96 年電工機械概要考古題

一台額定量為2.0kVA的理想單相變壓器之電壓比為100V：400V，若將其低壓側接 到一個均方根值為100V，頻率為60Hz的交流電壓源，而高壓側接至一個大小為 160Ω的純電阻負載，請計算由電壓源所供應之低壓側電流為多少安培（A）及由高 壓側負載所吸收的實功率為多少瓦（W）？（25分）

一1000/200V，100kVA 的單相變壓器，其各參數之標么值為：R1＝R2＝0.01，X1＝ X2＝0.05，G 及B 忽略。二次側之負載電阻，其實際值為0.5Ω。如一次側外加電壓 為1000V，試求一次側與二次側實際的電流為若干？（25 分）

試應用以下所示的三個電路元件（a.感應內電勢、b.電樞繞組等效線圈、c.激磁場繞 組線圈），繪圖說明直流串激電動機及直流並激電動機在激磁場繞組線圈及電樞線 圈兩者間連接上的不同，同時並簡述這兩種型態之直流電動機在操作特性上的差異 點？（25分）

對於一個加入三相正序之Y－Δ接線，則 一次側之相電壓與線電壓有何關係？（8 分） 二次側之線電流與相電流有何關係？（8 分） 若匝比相同，則一次側與二次側間之線電壓有何關係？（9 分）

一台單相感應電動機透過啟動電容分相作用後開始運轉，若此電動機具有四極，而 輸入的電源頻率為50Hz，且其穩定時的轉差率為5%，則此時電動機轉子的轉動速 度為每分鐘多少轉（rpm）？另一方面，若此電動機在無機械負載連接的情況下， 其轉子軸承的摩擦甚小而可以忽略，以致電動機可以轉動至其電源的同步速率的話， 則這時電動機轉子的轉差率為多少%？（25分）

三相感應電動機，額定為240V，7.5HP，24A，60Hz，1750rpm。電動機端電壓為 240V，60Hz，而空轉時測得線電流12A，輸入功率為600W。轉子線圈短路，做短 路試驗，線圈間電壓為36V，60Hz 而測得線電流為18A 和輸入功率380W。求其等 效電路之參數？（25 分）

若將一均方根值大小為400V，頻率為60Hz的電壓源連接至一個10kVA，功因為0.8 落後的電感性負載時，請問由電源所提供的電流均方根值大小為多少安培（A）？ 以及相對於電壓源的角度又為多少度？此時若再將一個6kVAR的純電容負載並聯至 該電感性負載後，則由電源所提供的電流均方根值大小將變為多少安培（A）？而 電源所提供的總功率又將變成為多少kVA？（25分） a. b. c.

試述三相交流電併接所需具備條件為何？（25 分）

將一台三相八極感應電機連接至一60Hz 之電力系統後，若因外加負載形式的改變， 使得此一感應電機的機械轉速大於其同步速率時，此電機將操作於感應發電機的特 性範圍內。若感應電機之運轉速率為945 rpm，試問其轉差為多少%？（20 分）