普考申論題
114年
[電力工程] 電工機械概要
第 三 題
一部 480 V、60 Hz，Δ 接之 4 極同步發電機，此發電機同步電抗 0.1 Ω，電樞電阻 0.015 Ω，滿載供應電流 500 A，功率因數 0.85 落後，在滿載時摩擦和風損失 20 kW，鐵心損失為 30 kW，若忽略轉子磁路損失，試求：發電機之轉速為多少？滿載時，發電機輸出多少功率？將銅損失一併考慮則原動機供應多少功率給發電機？此時發電機總效率為多少？假設發電機輸出突然斷路，則輸出端電壓為多少？（25 分）
📝 此題為申論題
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本題測驗同步發電機之各項基本參數計算。解題時先依極數與頻率求得同步轉速；其次利用三相實功率公式計算滿載輸出功率；接著需注意發電機為Δ接線，必須先將線電流換算為相電流，才能正確求出電樞銅損，進而推算總損失、原動機輸入功率與效率；最後，利用內部等效電路（$E_a = V_\phi + I_\phi Z_s$）算出內部感應電勢，此即為突然斷路時的無載端電壓。
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【解題關鍵】熟練掌握同步發電機轉速公式、三相功率計算、Δ接線之相/線轉換，以及發電機內部電壓降相量運算。 【解答】 一、 發電機之轉速 ($n_s$)
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