高考申論題
105年
[航空器維修] 航空器電氣系統
第 一 題
📖 題組:
大型客機的交流電源供應方式與架構,試問: (一)試繪出交流電源系統架構圖,並說明交流電源的規格包括電壓、頻率、單相、三相、相位與接線方式等。(8 分) (二)客機的交流電源是如何產生?有那些發電機組或設備,可以供應交流電力?並說明其任務。(7 分) (三)這些交流發電機組如何控制電壓和頻率?(說明使用了那些設備來調節電壓和頻率?)(7 分) (四)交流電源與直流電源相互間供應的關係是如何?(可以繪圖說明)(8 分)
大型客機的交流電源供應方式與架構,試問: (一)試繪出交流電源系統架構圖,並說明交流電源的規格包括電壓、頻率、單相、三相、相位與接線方式等。(8 分) (二)客機的交流電源是如何產生?有那些發電機組或設備,可以供應交流電力?並說明其任務。(7 分) (三)這些交流發電機組如何控制電壓和頻率?(說明使用了那些設備來調節電壓和頻率?)(7 分) (四)交流電源與直流電源相互間供應的關係是如何?(可以繪圖說明)(8 分)
📝 此題為申論題,共 4 小題
小題 (一)
試繪出交流電源系統架構圖,並說明交流電源的規格包括電壓、頻率、單相、三相、相位與接線方式等。(8 分)
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看到此題,首先應聯想到傳統大型民航機(如 B737/B777、A320)的標準交流電源規格:115V/200V、400Hz、三相四線式 Y 型接法。繪圖時需掌握核心的對稱式雙匯流排架構,包含主發電機、APU、外部電源及匯流排聯結斷路器(BTB),並清楚解釋中性點接地對飛機減重的工程意義。
小題 (二)
客機的交流電源是如何產生?有那些發電機組或設備,可以供應交流電力?並說明其任務。(7 分)
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看到此題,考生應首先聯想現代大型客機(如B777/A330等)的交流電源產生原理(機械能轉電能),並分類列舉主要交流電源來源:主引擎驅動發電機(IDG/VFSG)、輔助動力單元(APU)、外部電源(GPU)及緊急備援設備(RAT、Inverter)。解題時應清楚敘明各設備在不同情境(正常飛行、地面整備、緊急失效)下的供電任務,以展現對航空冗餘設計的理解。
小題 (三)
這些交流發電機組如何控制電壓和頻率?(說明使用了那些設備來調節電壓和頻率?)(7 分)
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看到這題,首先應將問題拆解為「電壓控制」與「頻率控制」兩大核心。電壓控制需聯想到發電機控制單元(GCU)透過調節激磁電流來實現;頻率控制則需說明發電機轉速的控制機制,包含傳統的恆速傳動裝置(CSD)/整體驅動發電機(IDG),以及現代客機採用的變頻發電機(VFG)架構。
小題 (四)
交流電源與直流電源相互間供應的關係是如何?(可以繪圖說明)(8 分)
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看到此題,應立即聯想航空電力系統的轉換元件:變壓整流器(TRU)與靜態變流器(Static Inverter)。解題時須分述「正常狀況下 AC 如何轉 DC」以及「緊急狀況下 DC 如何轉 AC」,並強烈建議繪製簡單的方塊圖(Block Diagram)標示電力流向,以獲取滿分。