科目：電機機械

104 年度助理管理師/助理工程師、助理事務員甄試試題 師級： 「類別三：電機」

科目：電機機械

1.作答前須檢查答案卷、入場通知書號碼、桌角號碼、應試類別是否相符，如有不同應立即 請監試人員處理。繳卷時，請將「答案卷」及「試題卷」一併繳回。

2.本試題共 100 分，請於答案卷上作答，並標明題號。

一、選擇題 40%(共 10 題，每題 4 分)

1. 直流發電機之端電壓與負載電流之關係曲線是

（A）內部特性曲線

（B）外部特性曲線

（C）無載特性曲線

（D）電樞特性曲線

2. 直流發電機之端電壓隨負載加大而上升是

（A）分激式

（B）差複激式

（C）欠複激式

（D）過複激式

3. 分激之直流電動機電壓為 100V，磁場電阻為 50Ω，電樞電阻為 0.25Ω，今欲限制起動時 之電流為 42A，則應於電樞電路串聯電阻為

（A）2.25Ω

（B）2.75Ω

（C）3.25Ω

（D）3.75Ω

4. 若 Y-△之線路電壓比為 10:1，則其匝數比為

（A）17.32:1

（B）1.732:1

（C）1:10

（D）5.73:1

5. 有一部三相 2 極 10HP 感應電動機，連接三相 200V、60Hz 之電源，滿載時線電流為 30A，

功率因素為 0.8，則滿載之效率為

（A）79.7%

（B）84.7%

（C）89.7%

（D）94.7%

6. 三相感應電動機定子繞組以 Y 接線啟動時，啟動轉矩為 TY，以△接線啟動轉矩為 T△，則

（A）TY= T^△

（B）TY= 3T^△

（C）TY= (1/3)T^△

（D）TY= 3 T^△

7. 以 60Hz 220V 之三相感應電動機接於 50Hz 220V 電源時，則電動機 (A)轉速減慢，轉矩增大

(B)轉速減慢，轉矩減少 (C)轉速加快，轉矩增大 (D)轉速加快，轉矩減少

8. 一般而言，電動機之最佳起動方式為 (A)起動轉矩大，起動電流小

(B)起動轉矩大，起動電流大 (C)起動轉矩小，起動電流大 (D)起動轉矩小，起動電流小

9. 150KW，250V 直流並激發電機，磁場電阻 Rf=50Ω，電樞電阻 Ra=0.05Ω，則電樞電動勢為

（A）250V

（B）280.25V

（C）267.5V

（D）275V

10. 有一 30KVA、380V、60Hz，Y 接之三相同步發電機，設每相電樞繞組同步電抗為 1.6Ω(電 阻忽略不計)，則在功因為 1 之額定負載下，電壓調整率為

（A）7.5%

（B）6%

（C）5%

（D）4.5%

二、申論題或計算題 60%(共 6 題)

1.直流電機在能量轉換中使輸入與輸出功率產生差值稱為電機損失。試簡述說明一般直 流電機的損失為何?(10 分)

2.若兩台三相交流發電機須並聯運轉以因應船舶電力更多需求時，試問三相交流發電機 的並聯運轉條件為何?並請說明三相交流發電機的並聯程序為何?(10 分)

3.三相電機 Y 接線與

Δ

Δ

說明: VL:線電壓, VP:相電壓, IL:線電流, IP:相電流, Z:相阻抗.

2

4.平衡三相電源，供電於 Y 形聯接負載，每相負載之阻抗為 8+j6 歐姆，若三相線電壓(VL) 為 208 伏特，則線電流(IL , line of current)為何?視在功率(apparent power)為何？實在功 率(active power)為何？無效功率(reactive power)為何？功率因數(power factor)為何？

(10 分)

5. 4 極三相感應電動機其端子電壓為 200V，電路電流為 45A，頻率為 50Hz，電動機效 率為 84%，功率因素為 0.86，轉差率為 3%，試問該電動機出力為何?又其轉子速率為 多少? (10 分)

6.如下圖所示，請說明其主線路與控制線路作動原理?試問此系統運用於何處? (10 分)

＜試題結束＞

104 年度助理管理師/助理工程師、助理事務員甄試試題答案 師級： 「類別三：電機」

科目：電機機械 一、選擇題

題號 標準答案 1 B 2 D 3 A 4 D 5 C 6 C 7 A 8 A 9 B 10 C

二、申論題或計算題

題號 答案

1

直流電機的損失包括兩大類：機械損及電損。

電損可分為銅損及鐵損兩種，其中鐵損則包含磁滯損及渦流損。

機械損:

電樞旋轉時，因機械之摩擦及空氣阻力之影響，將產生摩擦損及風損等機械損失。

銅損:

電樞電路及磁場電路皆由線圈所繞製而成，因此當電流通過這些線圈時，將造成熱 能損失。

磁滯損:

當磁滯曲線變化一週時，在磁性反轉之過程中，鐵心之磁分子因轉動而摩擦生熱，

因而消耗功率。

渦流損:

電樞轉動時，鐵心中也因感應而產生電動勢，如鐵心是鐵製成，則在鐵塊中將會產 生強大的渦流環流，此種渦流環流將會消耗功率。

2

發電機並聯的條件:

1.電壓相同 2.頻率相同 3.相位相同 4.相序相同

並聯的整步程序:

1.檢查發電機的電壓值 440V 2.檢查頻率值是否一致 60Hz 3.進行整步(Synchronizing) 4.斷電器閉合

5.負荷平均分配

3

設線電壓為 VL, 相阻抗為 Z

3 1

Z V 3

3 Z

V

Z V , 3

3 Z

V

L L

L L

=

∆ =

=

∆

=

L L

L L

I I

I I

Y Y

4

阻抗：Z＝8＋j 6＝

8

+ 6

= 100 = 10

相電壓：V^P＝208/ 3 ＝120.1(V) 相電流：I^P＝120.1/10＝12(A) 線電流：I^L＝I^P＝12(A) (Y型接法)

每相功率：P^P＝E^PI^P＝120.1×12＝1.44(KVA) 視在功率：S^T＝3P^P＝3×1.44＝4.32 (KVA)

實在功率：P^T＝3P^P×cosθ＝3×1.44×0.8＝3.46(KW) 無效功率：Q^T＝3P^P×sinθ＝3×1.44×0.6＝2.59(KVAR) 功率因素 : cosθ=0.8

另解:

視在功率：

S

E

I

KVA

實在功率：

P

E

I

K

無效功率：

Q

E

I

K

AR

5

(1)

kw E

kw I

26 . 1000 11

84 . 0 86 . 0 200 732 . 1 45

1000 cos 3

× =

×

×

= ×

×

= × θ η

(2)

RPM N

S N

P RPM N

f

1455

% 0 . 3

% 1500 100

1500

4 1500 50 120 120

=

=

− ×

=

× =

=

=

6

主線路:

為三相電動機 Y－Δ起動線路圖。

控制電路:

當按下 PB-ST RT(Relay Time)電驛 MCS relay 自保，即 Y 型啟動。直到 Relay Timer 設定時間(一般約 5~8 秒)到 RT a 接點受電，b 接點因無電故斷電，MCD relay 自保，

即Δ型運轉達成 Y－Δ起動法。

此套設備用於 Y－Δ起動法。