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104年 - 104年高等一級暨二級電機機械#42074

科目：電機機械 | 年份：104年 | 選擇題數：0 | 申論題數：21

試卷資訊

所屬科目：電機機械

選擇題 (0)

申論題 (21)

⑴其鐵心之 φ ↔ i 特性若以磁滯迴線表之，以及以磁化特性曲線近似表之，分別繪 出其激磁支路等效電路。激磁電壓之頻率提高時，磁滯迴線之形狀如何改變。 （6 分）
⑵鐵心之相對導磁係數 μr = 2500 ， μ0 = 4π × 10-7 H/m ，鐵心截面積為 4 cm × 4 cm ， 鐵心磁路平均長度為 40 cm，如所需之磁化電感為 10 mH，求線圈匝數 N。（6 分）
⑶如鐵心具有一氣隙，長度為 g = 2 mm ，忽略鐵心之磁阻，如所需之磁化電感亦為 10 mH，求線圈匝數 N。（6 分）
⑴求此馬達之效率。（5 分）
⑵求此馬達之輸出轉矩 Tout （N-m）。（5 分）
⑶繪出直流至直流轉換器（DC-DC converter），提供Vt 以使此馬達具正反轉及再生 煞車功能。（5 分）
⑷1.繪出它激直流馬達與差複激直流馬達之 ω m ↔ I a 於同一圖中；2.繪出它激直流 發電機與差複激直流發電機之Vt ↔ I a 於同一圖中。（5 分）
⑴其於額定頻率及額定電壓下之鐵損為 100 W，而於（1/4）額定負載及單位功率因 數下之效率為 0.956，求其額定負載下之銅損。（5 分）
⑵求功率因數 cos θ = 1.0 下之最大效率η max 。（5 分）
⑶將此傳統變壓器接成 2000 V/2100 V 之自耦變壓器，求其額定功率。（3 分）
⑷一個 Δ − Y 接三相四線式配電系統，其二次側之三個單相迴路供給相同之非線性 負載，如 ia = 20 sin 2π 60t + 5 sin 2π 180t (A) ，求流於中性線上之電流。（3 分）
⑴此馬達於市電三相電源額定電壓及頻率（460 V, 60 Hz）供電下，求外加之轉子相 線圈電阻 R ′2e ，以使轉速成為 1000 rpm，並求此時之氣隙功率。（8 分）
⑵此馬達以變頻器供電運轉於 1140 rpm，如含 5 次諧波電流，求其轉差率 s5 ，電磁 產生轉矩為正或負。（3 分）
⑶繪出此馬達於下列條件下之轉矩-轉速（ T ↔ n ）特性曲線於同一圖中： 1.（460 V, 60 Hz）；2.（230 V, 30 Hz）；3.（460 V, 90 Hz）。（6 分）
⑷此馬達以原動機驅動其轉子當成變頻發電機，轉子線圈經滑環輸出變頻之電壓， 如定子電樞激勵之市電三相電源為 f1 = 60 Hz ，輸出頻率欲為 f 2 = 20 Hz ，求原動 機之驅動速度（rpm）。（3 分）
⑴感應機及同步機於定子及轉子結構上有何差異？（4 分）
【已刪除】 ⑵有一工廠具有兩部感應馬達，每部操作於 4.4 kV/60 Hz, 500 kVA, 400 kW, 300 kVAR。 其中一部換成 4.4 kV/60 Hz, 2-pole, 450 kVA 之隱極式（Non-salient pole）同步馬達， 輸出相同之實功，虛功可調，在額定 450kVA 下，求此工廠之最佳功率因數。 此同步馬達為 Y-接， Ra = 0, X s = 15 Ω / phase ，求此時之激磁電壓 E f = 。 （8 分）
【已刪除】 ⑶如令此同步馬達之輸出實功相同，但功率因數為 1，求此時之激磁電壓 E f = 。 （4 分）
⑷何謂直流無刷馬達（Brushless DC motor, BDCM）。（4 分）
⑴求步進角；
⑵如時鐘 脈波之頻率為 600 Hz，採全步驅動方式，求轉子轉速為多少 rpm。（6 分）