四技二專

【107】四技二專統一入學測驗 107～1

四技二專

統一入學測驗

電機類專業科目(二)－電工機械

（本試題答案係依據統一入學測驗中心於107 年 5 月 7 日公布之標準答案）

試題分析

一、命題焦點：

電工機械：

整份試題難度適中，僅有一兩題較具鑑別度，若同學能勤讀本書必能獲得高 分！

二、配分比例表：

電工機械 題數 電工機械 題數

1. 概論 0 10. 三相感應電動機構造及原理 1 2. 直流電機原理與構造 0 11. 三相感應電動機的特性 2 3. 直流電機之一般性質 0 12. 三相感應電動機的相關控制

及試驗 0

4. 直流發電機 1 13. 單相感應電動機 2

5. 直流電動機 5 14. 同步發電機的原理、構造及

分類 2

6. 變壓器的原理與構造 1 15. 同步發電機之特性 1 7. 變壓器的試驗與效率 2 16. 同步發電機之並聯運用 0 8. 變壓器的連接與並聯運用 1 17. 同步電動機 1

9. 特殊變壓器 0 18. 特殊電機 1

合 計 20

107 年

3589-X﹝C﹞夾入3589

107～2 【107】四技二專統一入學測驗

電機類專業科目(二)─電工機械：

____ 1. 一部 4 極直流發電機，每極磁通量為 0.01 韋伯，電樞繞組之總導體 數為1000 根，共繞成 4 個並聯路徑；若發電機轉速在 1500rpm 時，

感應電勢為何？

(A)100V (B)150V (C)200V (D)250V。 直流發電機 ____ 2. 一直流電動機運轉在額定電樞電流及磁通下，產生轉矩 100N-m；若

磁通及電樞電流皆減半，則產生轉矩為何？

(A)100N-m (B)75N-m (C)50N-m (D)25N-m。 直流電動機 ____ 3. 一台 10 kW、200 V 之直流分激式電動機，電樞電阻為 0.2Ω；若起動

電樞電流為滿載電樞電流之 2 倍，電樞須串聯之外部起動電阻約為 何？ (A)1.3 Ω (B)1.8 Ω (C)2.3 Ω (D)2.8 Ω。 直流電動機 ____ 4. 下列有關直流電動機轉速控制的敘述，何者正確？

(A)電樞電阻控制法在低速下效率較佳

(B)磁場控制法常用於額定轉速以下的轉速控制 (C)電樞電壓控制法效率較電樞電阻控制法佳

(D)他激式直流電動機最適合採用電樞電阻控制法。 直流電動機 ____ 5. 一他激式直流電動機，在場磁通及負載轉矩維持額定下運轉，若將外

加電壓降為額定值之一半，不計電樞電阻壓降，則轉速為額定值之幾 倍？ (A)0.25 倍 (B)0.5 倍 (C)2 倍 (D)4 倍。 直流電動機 ____ 6. 一串激式直流電動機，額定電壓為 200 V，電樞電阻為 0.35 Ω，場繞

組電阻為0.15 Ω；滿載時，總銅損為 200W，鐵損、機械損及雜散損 共300W，則滿載效率約為何？

(A)82.5% (B)85% (C)87.5% (D)90%。 直流電動機 ____ 7. 一台 2200 / 220V、60Hz 之單相變壓器，高壓側繞組匝數為 1500 匝，

則鐵心之最大磁通量約為何？

(A)55mWb (B)5.5mWb (C)0.55mWb (D)0.055mWb。

變壓器的原理與構造 ____ 8. 一台 15 kVA、2200 / 200 V 之單相變壓器，滿載時功率因數為 0.8，

鐵損為300W，銅損為 500W，則滿載效率約為何？

(A)91.35% (B)92.45% (C)93.75% (D)94.94%。

變壓器的試驗與效率

1.(D) 2.(D) 3.(B) 4.(C) 5.(B) 6.(C) 7.(B) 8.(C)

【107】四技二專統一入學測驗 107～3

____ 9. 三台匝數比皆為 10：1 之單相變壓器，採Δ-Y 接線，若低壓側線電 壓為220V，則高壓側之線電壓約為何？

(A)1270V (B)2200V (C)3800V (D)6600V。 變壓器的試驗與效率 ____ 10. 一台 5kVA、2000 / 100V、60Hz 之單相變壓器，低壓側短路，於高壓

側加電源進行試驗，量測讀值瓦特表為 250W、電壓表為 125V、電 流表為2.5A，則低壓側等效電阻約為何？

(A)0.1 Ω (B)2 Ω (C)10 Ω (D)40 Ω。 變壓器的連接與並聯運用 ____ 11. 下列有關三相鼠籠式感應電動機轉子電流之敘述，何者正確？

(A)經過滑環由電源電壓引入 (B)經由感應而產生

(C)經過電刷由電源電壓引入

(D)經過電刷與換向器由電源電壓引入。 三相感應電動機構造及原理 ____ 12. 三相感應電動機之轉子輸入功率為 P1，轉子輸出功率為 P2，轉子銅

損為P3，轉差率為S，則 P1：P2：P3之比例關係為何？

(A)S：(1 S )：1 (B)(1 S )：S：1

(C)1：(1 S )：S (D)(1 S )：1：S。 三相感應電動機的特性 ____ 13. 下列有關三相感應電動機起動電流之敘述，何者正確？

(A)與電源電壓大小無關 (B)與等效電路電阻大小無關 (C)與等效電路電抗大小無關

(D)與機械負載大小無關。 三相感應電動機的特性

____ 14. 一部 4 極、60 Hz 單相感應電動機，若轉子轉速為順向 1710 rpm，則 該轉子對於逆向旋轉磁場的轉差率為何？

(A)0.05 (B)0.2 (C)1.8 (D)1.95。 單相感應電動機 ____ 15. 電容起動式單相感應電動機若要產生最大轉矩，則流過主繞組與輔助

繞組的電流相位差為何？

(A)0 度 (B)45 度 (C)90 度 (D)180 度。 單相感應電動機 ____ 16. 一部三相同步發電機頻率為 50 Hz，每極最大磁通量為 0.05 韋伯，每

相匝數為20 匝，則同步發電機每相之感應電勢有效值約為何？

(A)50V (B)111V (C)222V (D)444V。

同步發電機的原理、構造及分類

9.(A) 10.(A) 11.(B) 12.(C) 13.(D) 14.(D) 15.(C) 16.(C)

107～4 【107】四技二專統一入學測驗

____ 17. 一部三相 12 極同步發電機，定子共有 144 槽，線圈跨距為 10 槽，其 分佈因數為Kd、節距因數為Kp，則下列敘述何者正確？

(A)K_d ^{sin 30} 4sin 7.5

 

 (B)K_d ^{4sin 7.5} sin 30

 

 (C)K_p cos75

(D)K_p sin 30。 同步發電機的原理、構造及分類 ____ 18. 一部 50 kVA、220 V、60 Hz、Y 接三相同步發電機，以額定轉速運

轉，激磁電流3 A 時產生開路額定電壓 220 V；激磁電流 2.4 A 時產 生短路額定電流131.2 A，其同步阻抗標么值為何？

(A)0.8 標么 (B)1.25 標么 (C)2.4 標么 (D)3 標么。

同步發電機之特性 ____ 19. 一部 4 極、220 V、60 Hz、Y 接三相同步電動機，在額定電壓及額定

頻率下運轉；若其輸入線電流為 75A，功率因數為 0.88 滯後，效率 為0.9，則輸出轉矩約為何？

(A)60N-m (B)75N-m (C)120N-m (D)220N-m。 同步電動機 ____ 20. 一部線性感應電動機之極距為 D（公尺），外加電源頻率為f（赫芝），

轉差率為S，則其同步速度 vs（公尺／秒）為何？

(A)² Df

 (B)^Df

2 (C)^Df

S (D)2Df。 特殊電機

17.(A) 18.(A) 19.(C) 20.(D)

【107】四技二專統一入學測驗 107～5

電機類專業科目(二)─電工機械：

1. E_g ^{P Z} n ^{4 1000} 0.01 1500 250V

60 a 60 4

 

     

  。

2. 轉矩T K  ；I_a 100 : T' K I : K_a ^{1 1}I_a T' 25N m 2 2

       。

3. _X

X

10k 200

2 R 1.8

200  R 0.2  

 。

5. _{m a a} V I^a R^a E V I R K n n

K

        

 ，且T K  I_a

因此當磁通_與負載轉矩T 維持額定，表示I_a I 亦維持額定值，而外加電_a 壓(V)減半時轉速(n)亦減半。

6. P_cu(滿載) I_a(滿載)²(R_aR )_S 200 I _a(滿載)²(0.35 0.15) I_a(滿載) 20A，

i loss ( )

i

P P 200 20 200 300

100% 100% 87.5%

P 200 20

   

     



滿載 。

7. E 4.44 f N    _m 2200 4.44 60 1500      _{m m} 5.5mWb。

8. _{( )} ^o

i

P 15000 0.8

100% 100% 93.75%

P 15000 0.8 300 500

      

  

滿載 。

9. ₁ V² 220

V a 10 1270V

3 3

     。

10. _e1 ^sc_{2 2}

sc

P 250

R 40

I 2.5

   ；因此R_e2 ^R₂^{e1 40}₂ 0.1 a 20

   。

12. P : P : P_{1 2 3}1: (1 S) : S 。

13. 起動時轉差率 S 恆為 1，與機械的負載大小無關，_S ¹

2 2

1 2 1 2

I V

(R R ) (x x )

      。

休息一下！看我一眼，茅塞頓開

解 析

107～6 【107】四技二專統一入學測驗

14. N_S ^{120f 120 60} 1800rpm

P 4

    ，S ^{1800 1710} 100% 5%

1800

   

正向 ；

因此S逆向 2 S正向 2 5% 1.95 。

15. 起動繞組與運轉繞組兩電流相隔 90 度電機角時，為二相完全旋轉磁場，此 時起動轉矩最大。

16. E 4.44 f N    _m 4.44 50 20 0.05 222V    。

17. Y_P ^{S 144} 12 P 12

   ， ^{10 5}

12 6

   ， _p

180 5

K sin( ) sin( 6) sin 75

2 2

 

    ，

每相每極槽數m ¹⁴⁴ 4

3 12 

 。每槽的電機角度 ^{12 180} 144

 

 

d

m 4 15

sin( 2 ) sin( 2 ) sin 30 K m sin( ) 4 sin( )15 4sin 7.5

2 2

 

      。

18. 額定電流 50k

131.21A 3 220

 

 ，同步阻抗標么值

S(pu)

Z 2.4A 0.8

短短時產生額額額額額電電需之場額電  3A 

開短時產生額額額額額電電需之場額電 。

19. P_o  3 V _L I_L cos  3 220 75 0.88 0.9 22634W     ，

S

120 60

N 1800rpm

4

   ，

o o

s

P 22634

T 9.55 9.55 120N-m

N 1800

     。