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108年 - 108 公務人員升官等公務簡任_電力工程、關務人員升官等關務簡任_技術類(選試電機機械研究):電機機械研究#80449
> 申論題
題組內容
一、某一台單相變壓器的額定為 2400:240 V、48 kVA,開路試驗(open-circuit test)及短路試驗(short-circuit test)的數據如下: 開路試驗:高壓側繞組開路,在低壓側量測電壓為 240 V,電流為 4 A,功 率為 200 W。 短路試驗:低壓側繞組短路,在高壓側量測電壓為 48 V,電流為 20 A, 功率為 600 W。
⑶若負載為變壓器的額定電壓及電流,功率因數為 0.6 滯後,求出變壓 器的效率。(5 分)
相關申論題
⑴繪出等效至高壓側的 T 型等效電路圖,並標示參數的數值及單位。(10 分)
#327685
⑵繪出等效至低壓側的 T 型等效電路圖,並標示參數的數值及單位。(10 分)
#327686
二、某一台三相、Y 接、220 V(線電壓)、60 Hz、6 極的感應電動機,試驗 數據如下: 無載試驗(no-load test):頻率為 60 Hz,線電壓為 220 V,線電流為 6 A, 總實功率為 500 W。 堵轉試驗(blocked-rotor test):頻率為 15 Hz,線電壓為 26 V,線電流為 18 A,總實功率為 800 W。 感應電動機等效至定子側的近似每相等效電路如下圖,圖中 s 為滑差 率,且假設鐵心損失集中於旋轉損失,已知電阻 R1 = 0.25 Ω,X1 = X2; 試求下圖中的電路參數 Xm、X1、R2。(25 分)
#327688
三、某一台三相、Y 接、8 極、60 Hz 的同步發電機,每相的直軸同步電抗 (direct-axis synchronous reactance)Xd = 2 Ω,交軸同步電抗(quadrature-axis synchronous reactance)Xq = 1.5 Ω,忽略電樞電阻及鐵心損失。若發電機 端的線電壓為 380 V,發電機的感應電勢線電壓為 520 V,功率角(power angle)為 20 度。試求發電機輸出總實功率及總虛功率。(25 分)
#327689
四、電感的結構示意如下圖,線圈的匝數 N1 = 100 匝,鐵心的截面積 Ac與氣 隙的截面積 Ag相等,Ac = Ag = 3.18 cm2,鐵心的磁路平均長度 = 35 cm, 空氣的導磁係數 ,氣隙 g = 2 mm。忽略線圈的漏磁及氣 隙邊緣效應,且鐵心為理想特性。下圖中,電源電壓 es (t) = 20 sin 1000t V, 線圈的導體等效電阻 Rs = 2 Ω。試求線圈的電感、穩態電流時間函數 is (t)、 穩態的氣隙磁通密度有效值。(25 分)
#327690
四、有一部分激式直流電動機,已知分激場電阻為 500 Ω,電樞電阻為 10 Ω, 額定激磁電流為 0.5 A,額定電樞電流為 3 A。此電動機於外加額定電壓下, 其實驗測試數據如表一所示。若不計電刷壓降、電樞反應、鐵損以及機械損失,根據上述實驗數據,此電動機之額定轉速與額定效率各約為何? (25 分)
#569836
三、某製造廠有兩部具備並聯運轉條件之三相交流同步發電機 A 與 B,額定 容量分別為 3 MW 與 4 MW,單機之頻率-負載功率特性曲線(frequency- power curve)如圖二所示。若將此兩部同步發電機進行並聯運轉,供應 5 MW 之負載,則並聯後之系統頻率(Hz)為若干?又每部發電機各分攤 多少負載功率(MW)?(25 分)
#569835
二、有一部額定電壓 380 V(線電壓),額定頻率 60 Hz,三相四極 Y 接之 感應電動機,其參考至定子側之單相等效電路參數如下:R1 = 0.35 Ω、 R2 = 0.2 Ω、X1= 0.65 Ω、X2 = 0.5 Ω、XM = 15.5 Ω。若電動機操作於正常狀態下,已知轉差為 0.025,無載旋轉損與雜散損共 750 W,且該電動機 於啟動時施加額定頻率與額定電壓,試計算啟動轉矩、最大轉矩、與軸 端輸出轉矩分別約為多少公斤米(kgm)?(25 分)
#569834
一、某一電氣機械系統如圖一所示,系統中固定部分繞有 N 匝線圈,與可動部分之間存在一氣隙,其長度為 lg,線圈輸入端連接電源電壓 v 產生電流 i, 進而在磁路中產生磁交鏈 λ 控制電樞可動部分。假設系統導磁鐵芯為理想,磁路截面積為 A,且無漏磁,而氣隙之邊緣效應亦可忽略,已知輸入 電流為 I0,請推導此系統可動部分向上吸引力 F 之計算式。(25 分)
#569833
3. 今透過轉子外串電阻R,使起動時產生最大電磁轉矩,則R應為何?同時, 起動電流變為原起動時的百分之多少?
#562401
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