申論 1三台單相變壓器順序串接後其等效電路（各台變壓器的阻抗標么值均以該變壓器自身之額定量為基準）及相關電路參數如下圖所示，若此三台變壓器的鐵損與所需的激磁電流均甚小而可以忽略的話，則試求出本電路中㈠由電源V 所提供的總複數S功率S；㈡負載Z所消耗的總虛功率Q；以及㈢本電路的整體效率η各為多少SL L（請標示正確之單位）？（25 分）Z ZV STr. #1Tr. #2T23Tr . # 3ZSLZT1220 kVA20 kVA20 kVA100 V : 200 V200 V : 400 V400 V : 100 VZ = j0.05 p.u.Z= j0.05 p.u.Z = j 0 . 05 p.u.s1 s2 s3V＝141.21cos(377t)V, Z＝j0.1Ω, Z＝16－j12Ω, Z＝j0.8Ω, Z＝4＋j2.9ΩSST12T23L
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申論 2若某一台單相六極，120 V，60 Hz，0.5 hp 之感應電動機其等效至定子側的電路參數分別為：r＝0.4 Ω，r＝0.4 Ω，x＝0.6 Ω，x＝0.6 Ω，x＝600 Ω。當此電動機1212m工作於額定電壓及頻率且轉差為2 ％時，其機械損失為18 W 且可忽略其鐵芯損失。則求此時㈠此單相感應電動機之等效電路（含各電路參數大小）；㈡此單相感應電動機之啟動電流大小；以及㈢由於單相感應電動機無法自行啟動運轉，請述明可能之輔佐啟動方式。（25 分）
申論 3如果一個消耗9 kVA 的三相電感性負載連接至線間電壓為380 V 的三相供電系統時，其操作功因為0.707 滯後。此時將一個具有每相等效同步電抗為0.72 Ω之三相同步電動機併聯至電源側的話，該三相同步電動機將可提供12 kW 的三相實功輸出（假設機械與鐵芯損失可以忽略），同時電動機與電感性負載組合將可在操作功率因數為1.0 的情形下。試求此時㈠供應至三相電感性負載的線路電流大小；㈡供應至三相同步電動機的線路電流大小；以及㈢由電源所供應出來的線路總複數功率（實功與虛功）大小。（25 分）
申論 4對於直流分激式（Separately Excited）電動機的速度控制方式而言，可以透過改變激磁磁場大小或是電樞線圈輸入電壓大小來達到此目的。以一台額定為2 kW，電樞電阻為1.0 Ω的直流分激式電動機為例，若其輸入端電壓為120 V 且能夠輸出額定之功率時（假設轉軸之摩擦及風阻等機械損失可以忽略），此電動機的轉速為2000 rpm（轉/分），試問此時電動機的㈠電樞電流；及㈡電樞電壓各為多少？若維持機械負載與激磁磁場不變，而將輸入端電壓自原有之120 V 調升為125 V 的話，請算出㈢此時電動機的轉速為多少rpm？（25 分）