102年高等考試技師考試_電機機械
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1.
考慮一 10-kVA , 200:25-V 的雙繞組變壓器 (two winding transformer) 如下:
今將此變壓器之 a 點與 c 點相接,使之成為一個自耦變壓器 (autotransformer) ,且此自耦變壓器是以 d、b 為輸入端,以 a、b 為輸出端(換句話說,b 點為輸入端與輸出端之共同參考點)。
( 一 ) 試計算此自耦變壓器之額定輸入電壓與輸出電流值。( 5 分)
( 二 ) 試計算此自耦變壓器之額定 kVA 值。( 5 分)
( 三 ) 若將此自耦變壓器的負載端接上功率因數為 0.6 落後之額定負載,試計算通過N
2
繞組本身之電流值。( 5 分)
( 四 ) 承 ( 三 ) ,將此自耦變壓器的負載端接上功率因數為 0.6 落後之額定負載,且變壓器本身之總功率耗損為 500 W ,試計算此自耦變壓器之效率值。( 5 分)
題型：計算題
難易度：尚未記錄
看詳解
2.
考慮一部 2.5-kW 、 125-V 並激式 (shunt excitation) 直流發電機,如下圖所示。
其中,場繞組之電阻值 R
f
為可變,電樞繞組之電阻值 R
a
= 2 Ω 。當原動機之帶動轉速為每分鐘 3000 轉,且當 R f = 100 Ω 時,此發電機之無載電壓輸出為 125-V 。
( 一 ) 當原動機之帶動轉速變為每分鐘 3300 轉,且在無載的情況下,場繞組之電阻值R
f
應為多少,方能維持額定之 125-V 端電壓 (terminal voltage) 輸出?( 10 分)
( 二 ) 當原動機之帶動轉速變為每分鐘 3300 轉,並且系統投入額定負載,此時場繞組之電阻值 R
f
應為多少,方能維持額定之 125-V 端電壓 (terminal voltage) 輸出?( 10 分)
題型：計算題
難易度：尚未記錄
看詳解
3.
某 7.5-kW 、 60-Hz 、六極、 220-V 之三相繞線式感應電動機之力矩 - 速度關係如下式:
其中 R
2
為此感應電動機之轉子電阻,且此轉子電阻可以調整大小之範圍為:
R
2
= 0.15 ± 0.05 Ω 。
( 一 ) 若 R
2
= 0.15 Ω ,求此電動機之起動轉矩 (starting torque) 。( 5 分)
( 二 ) 當負載轉矩為 90 N ⋅ m 時,則在上述之 R
2
大小調整範圍內,可能起動此電動機嗎?( 5 分)
( 三 ) 當負載轉矩為 40 N ⋅ m 時,若欲維持電動機之轉速等於 1180 rpm ,則應如何調整R
2
?( 10 分)
題型：計算題
難易度：尚未記錄
看詳解
4.
一具 2400-V 、 60-Hz 、 Y- 接之同步發電機,其同步電抗為 0.5 Ω / 每相。其開路測試曲線如下圖所示:
令其摩擦與風阻損失為 24 kW ,鐵心損失為 18 kW 。今利用此發電機,通過每相0.3 +
j
1.60 Ω 阻抗之饋線來供給 500-kVA 、 2400-V ,功率因數為 0.8 落後之三相負載。
( 一 ) 場電流應為多少安培,方能提供 2400-V 之負載端電壓?( 10 分)
( 二 ) 就上述情況下,請計算此發電機系統整體的發電效率。( 10 分)
題型：計算題
難易度：尚未記錄
看詳解
5.
下圖為某個雙凸極二相 4/2 極之可變磁阻電動機 (variable reluctance motor, VRM) ,其中每個定子凸極面的弧角是 60° ,每個轉子凸極面的弧角也是 60° 。假設轉子與定子鐵心之導磁率 (permeability) 為無窮大 ( μ → ∞ ) ,
( 一 ) 試繪出此可變磁阻電動機之第一相與第二相自感值( L
11
與 L
22
)相對於轉子位置 ( θ
m
) 的對應圖,範圍:由 θ
m
= 0° 到 θ
m
= 360° 。( 10 分)
( 二 ) 若兩相同時以相同的直流輸入,亦即 i
1
= i
2
= I ,試繪出此可變磁阻電動機所產生之扭力 (torque) 相對於轉子位置 ( θ
m
) 的對應圖,範圍:由 θ
m
= 0° 到 θ
m
= 360° 。( 10 分)
題型：計算題
難易度：尚未記錄
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