普考申論題
105年
[電力工程] 基本電學
第 二 題
📖 題組:
在三相平衡系統中,若三相電動機的輸出功率為 20 馬力,三相電動機的輸入線電壓為 220 V(有效值)、線電流為 55 A(有效值),功率因數為 0.8 滯後、頻率為 60 Hz。試求: (一) 三相電動機輸入的總實功率、總虛功率及三相電動機的效率。(15 分) (二) 採用三個相同的電容器接成三相 Δ 接,並接於三相電動機端,以改善功率因數至 1.0,計算每個電容值。(5 分)
在三相平衡系統中,若三相電動機的輸出功率為 20 馬力,三相電動機的輸入線電壓為 220 V(有效值)、線電流為 55 A(有效值),功率因數為 0.8 滯後、頻率為 60 Hz。試求: (一) 三相電動機輸入的總實功率、總虛功率及三相電動機的效率。(15 分) (二) 採用三個相同的電容器接成三相 Δ 接,並接於三相電動機端,以改善功率因數至 1.0,計算每個電容值。(5 分)
📝 此題為申論題,共 2 小題
小題 (二)
採用三個相同的電容器接成三相 Δ 接,並接於三相電動機端,以改善功率因數至 1.0,計算每個電容值。
思路引導 VIP
看到功因改善題目,先利用總虛功率公式 Q = √3·V_L·I_L·sinθ 求出原系統的落後虛功率。要將功因提升至 1.0,表示電容組需完全抵銷原系統的虛功率。接著根據 Δ 接法的特性(相電壓等於線電壓),代入單相電容功率公式 Q_c = ωCV² 即可求出單一電容值。
小題 (一)
三相電動機輸入的總實功率、總虛功率及三相電動機的效率。
思路引導 VIP
看到三相電動機的輸入電壓、電流與功率因數,應立即聯想三相交流功率公式 $P=\sqrt{3}V_L I_L \cos\theta$ 與 $Q=\sqrt{3}V_L I_L \sin\theta$ 來求出輸入實功率與虛功率。計算效率時,務必先將機械輸出功率的單位由馬力(HP)轉換為電功率的瓦特(1 HP = 746 W),再利用輸出除以輸入求得效率百分比。