102年 - 102年高等三級暨普通考高考三級_電力工程#25928

科目：電機機械 | 年份：102年 | 選擇題數：0 | 申論題數：5

試卷資訊

所屬科目：電機機械

選擇題 (0)

申論題 (5)

一、設有一「ㄇ」型電磁鐵，截面積為 50 cm2 ，其上繞有 200 匝的線圈，線圈總電阻值 為 3 Ω。將該電磁鐵用來舉起一 100 公斤重的厚鐵板，電磁鐵與厚鐵板的兩接觸 面因鐵板表面粗糙而形成兩處長度為 0.2 cm 的氣隙。設自由空間的導磁係數μ0 為 4π×10-7 H/m，若不計電磁鐵以及厚鐵板的磁阻，試求應施加於電磁鐵線圈的最小電 壓值。（20 分）
二、考慮旋轉電機（直流機、交流機）的兩種繞組：電樞繞組、磁場繞組。試說明該兩 種繞組的功能並比較直流機與交流機在裝設該兩種繞組位置的差異，以及分析兩種 交流機（同步發電機、感應電動機）在轉子構造、轉子繞組、機械轉速的不同。 （20 分）
三、設有一230 V 外激式（separately excited）直流電機，其電動勢常數K=212.21 V．s/Wb．rad、 電樞電阻 Ra=0.278 Ω、每極之磁通為 0.01 Wb。將端電壓 Vt設定為 230 V 且電樞電 流 Ia 設定為 36 A 情況下，試計算若作為發電機運轉時之轉速，若作為電動機運轉 時之轉速，以及若作為電動機輸出 10 HP 至機械負載時之旋轉損失。（20 分）
四、設有一 Y 接、二極、60 Hz、13.8 kV、10 MVA、功率因數 0.8 落後之同步發電機， 其同步電抗為每相 10 Ω，電樞電阻為每相 2.0 Ω。此發電機與大型電力系統（無限 匯流排）並聯運轉。試求此發電機運轉在額定運轉下之內電壓與轉矩角，以及若磁 場電流為定值且可忽略電樞電阻情形下此發電機之最大輸出功率。（20 分）
五、設有一 50 HP、460 V、60 Hz、865 rpm 的三相感應電動機，連接至三相、460 V、 60 Hz 的電源，於額定輸出下運轉，此時輸入功率與輸入電流分別為 43.75 kW 與 61 A。 已知換算至定子側的每相等效電路參數 R1=0.15 Ω，且在額定轉速時的旋轉損失為 1050 W。試求此電動機滿載時的功率因數及效率、轉子銅損、鐵損。（20 分）