ELEKTROTEKNIK EKSAMENSOPGAVER 2. ARSPRØVE

Transkript

1 ELEKTROTEKNIK EKSAMENSOPGAVER 2. ARSPRØVE ESBJERG MASKINMESTERSKOLE

2 \ Eksamensopgaver i 2. års. prøve.

3 December 1991 Tiadte hjæpemider: Formesaming og regnemaskine. 3 biag. På biag, fig. er der vist et stabiiseringskredsøb med en zenerdiode, en formodstand Rf på 220 ohm og en beastningsmodstand RL. For zenerdioden foreigger føgende data: - zenerspænding U z , O V - mærkeeffekt Pz,max mw Det fremgår af databadet, at strømmen gennem zenerdioden ska være mindst 4,0 ma, for at spændingen kan stabiiseres på U 2 Stabiisatorens regueringsevne ska undersøges for: - tiadte ændringer i beastningsmodstanden RL, når indgangsspændingen u 1 hodes konstant (oad-reguation), - tiadte variationer i u 1, når beastningsmodstanden RL hodes konstant (ine-reguation). 1.1 Bestem tiadte grænser for RL, når U 1 hodes konstant på 24,0 vot. 1.2 Bestem tiadte grænser for u 1, når RL hodes konstant på 390 ohm. 2. Ti bestemmese af en ukendt spoe S kan benyttes den på biag, fig. 2 angivne måeopstiing, hvor: - s er den ukendte spoe, der kan betragtes som en serieforbindese af en resistans R og en induktans X, - V er et votmeter med en indre resistans Rv=3800 ohm, - A 1 og A 2 er amperemetre, hver med en indre resistans RA=30 ohm i serie med en induktans XA=75 ohm. fortsættes

4 December fortsat På instrumenterne afæses: - votmeteret V - amperemeteret A 1 - amperemeteret A v 36,0 ma 58,0 ma 2.1 Beregn R og X for spoen. 3. På biag, fig. 3 er vist en simpe monostabi mutivibrator opbygget af to NOR-eementer og et RC-ed med komponentværdier som anført på figuren. Hvert NOR-eement har en overføringskurve som vist på biag, fig. 4. Af overføringskurven fremgår det, at eementerne skifter udgangssigna for henhodsvis stigende og aftagende indgangssigna, når spændingen UT er 2,0 v. Mutivibratoren er tisuttet en konstant jævnspænding Uoo=5,0 V. På biag, fig. 5 er vist mutivibratorens indgangssigna uind=f(t). For t<4 s antages kondensatoren C at være afadet. 3.1 Beregn RC-eddets tidskonstant. 3.2 Hvad er spændingen over kondensatoren C ti tiden t=5 s? 3.3 Indtegn på biag 2, fig. 6 det tidsmæssige forøb af spændingen over kondensatoren C, d.v.s. kurven uc=f(t) for 0<t<6 s. 3.4 Hvad er strømstyrken ic gennem kondensatoren C ti tiden t=5 s? fortsættes

5 December fortsat 3.5 Skitser på biag 2, fig. 7 kurven ic=f(t) for 0<t<20 s. 3.6 Skitser på biag 2, fig. 8 kurven ua=f(t) for 0<t<20 s, og marker på kurven (uden at foretage beregninger i forbindese hermed), hvornår NOR-eement E2 skifter udgangssigna. 3.7 Skitser på biag 2, fig. 9 kurven uud=f(t) for O<t<20 s. 4. For en trefaset kontaktringsmotor med stjernekobet rotorviking foreigger føgende driftdata ved kortsuttede sæberinge: - anta poer 4 - netspænding 380 v - netfrekvens Hz -omdrejningshastighed (rotation) o/min - netstrømstyrke ,5 A - effektfaktor.... 0,85 - virkningsgrad 0,82 -gnidnings- og ventiationstab w Rotorvikingens resistans måt meem to sæberinge er 2,38 ohm. Der ses bort fra jerntab (og reaktans) i motorens rotor. Beregn ved ovennævnte drifttistand: summen af kobber- og jerntab i motorens stator, kobbertabet i motorens rotor, rotorstrømstyrken. fortsættes

6 December fortsat 5. På biag 3, fig. O er vist et udsnit af et forbindesesskema for anaogreguering af en styremaskine. Skemaet kan opdees i: - en potentiometerde, hvor et potentiometer med en samet resistans Rp=4,7 kohm og med ineær modstandskarakteristik kan varieres ved hjæp af skibets rat, fra en midterposition ti 120 i begge retninger. - en eektronisk styreenhed, der kan aktivere to kontaktorer K og K2. Den eektroniske styreenhed ink. kontaktorspoerne kan ækvivaeres med en resistans Ri=5,2 kohm. 5.1 Beregn indgangsspændingen ti den eektroniske styreenhed, når rattet er drejet: ti positionen +120, ti positionen Beskriv den eektroniske styreenheds virkemåde, når rattet er drejet +60. Eksamenskommissionen ' '

7 December 1991 Biag 1 s Fig. 1 Fig. 2 ~u ud (vot) s+-----, U 00 :SV E1 ~1 1 Umd - Fig. 3 (:40f'F R=120k ohm E2 UA ~1 J u ud Fig. 4 f 3 U i n d (VOt ) Ur v U ind o o s 1'o 15 _j 20 s -- t \ Fig. S,/(

8 December 1991 Biag 2 V Uc 6 4 Fig.6 2 o ~-+~,_~~~-+-+,_+-+-~-+-+~ t o s ~ i c 40 Fig.? o s t 40 v UA 10 a 6 4 Fig. a 2 o v U ud 6 s 10 1S 20 s t 4 ' \ Fig. 9 2 o s s t Eks.nr.: Navn: Biaget afeveres sammen med besvaresen.

9 December 1991 Biag 3 15 v -::- 15V f o -120 R1=2,2kQ ~AT K1 K2 R2=2,2k.2 - Fig.10

10 Juni 1992 Tiadte hjæpemider: Formesaming og regnemaskine. biag. Ti temperaturmåing i en industrie opvarmningsproces benyttes en Pt-100 føer, der ved O oc har en resistans på 100 ohm. Temperaturkoefficienten er oc- 1 Pt-100 føeren indgår som vist på biaget fig. i en brokobing bestående af tre temperaturuafhængige resistanser R, R2 og R3, hvoraf sidstnævnte er variabe. Forsyningsspændingen er 2,50 V jævnspænding. Det viste instrument har positivt udsag, når strømmen gennem instrumentet har den på figuren viste retning. Instrumentets indre resistans er 250 ohm. Brokobingen ønskes kaibreret, såedes at broen er i baance ved temperaturen 20 oc. 1.1 Beregn indstiingsværdien i ohm for resistansen R I en given driftsituation har instrumentet et positivt udsag på 1,1 ma. Beregn den herti svarende temperatur af Pt-100 føeren. 2. En spoe er udført som en ringkerne beviket i et ag med 850 vindinger kobbertråd. Hver vinding har ængden 63 mm. Kobbertrådens diameter er 0,12 mm. Spoens sevinduktionskoefficient er 1,50 H. Spoen er forsynet med et udtag svarende ti 500 vindinger. Beregn, når de 500 vindinger er aktive, sevinduktionskoefficienten og effektfaktoren ved frekvensen 50 Hz. fortsættes

11 Juni fortsat o 3. I det p a biaget fig. 2 viste kredsøb er: - o R en resistans p a ohm, - o R2 en resistans p a 26 ohm, - o L en induktans p a 0,30 H, o - L2 en induktans p a 0,55 H, - o C en kondensator p a 7,00 pf. - o C2 en kondensator p a 5,00 JF Meem kredsøbets kemmer a og b tisuttes en sinusformet veksespænding Uab på 18,0 V. Ved en bestemt frekvens f har vektoren for spændingen Uab og vektoren for strømmen gennem serieforbindesen samme fasebeiggenhed. Beregn: frekvensen f, spændingen Uac 4. For Avedøreværkets bok foreigger føgende data for synkrongeneratoren: - Iærkeydese MV'A -effektfaktor ved mærkeydese... 0,85 - mærkespænding , O kv - anta poer frekvens Hz Endvidere er det opyst, at ved tomgang af generatoren opnås mærkespændingen ved en magnetiseringsstrømstyrke på 1417 A, medens magnestiseringsstrømstyrken er 4033 A, når generatoren er beastet svarende ti ovennævnte mærkedata. fortsættes

12 Juni fortsat Der ses bort fra den ohmske modstand i generatoren, og dens magnetiseringskarakteristik anses for retinet. Beregn generatorens reaktans, når den er beastet svarende ti ovennævnte mærkedata. 5. På biaget fig. 3 er der vist et stabiiseringskredsøb bestående af to zenerdioder Z og Z2 med tihørende formodstande R1 og R2. Indgangsspændingen Uind kan variere meem 20 og 24 V jævnspænding. For zenerdioden Z haves: - zenerspænding Uz 1 17, O V - mærkeeffekt Pz,max mw -mindste strømstyrke Iz,min gennem dioden... 4,0 ma For zenerdioden Z2 haves: - zenerspænding- Uz 2 10,5 V - mærkeeffekt Pz 2,max mw -mindste strømstyrke Iz 2,min gennem dioden... 2,0 ma 5.1 Beregn de mindste tiadeige værdier for R og R2, opstiingen er ubeastet. o nar 5.2 Med de i pkt. 5.1 fundne værdier for R og R2 beastes opstiingen, hvorved strømstyrken Ibe biver 40 ma. Bestem under disse forhod: strømstyrken gennem zenerdioden Z2, de grænser, inden for hvike strømstyrken gennem zenerdioden Z varierer, når forsyningsspændingen varierer som ovenfor anført. Eksamenskommissionen

13 Juni 1992 Biag Pt-100 føer 390 ohm ' ~t-u, Fig. 1 b o----1 R1 L1 C1 c R2 L2 a o _. Fig. 2 R1 R2 I be u. d ~n Z1 Z2 Fig. 3

14 December 1992 Tiadte hjæpemider: Formesaming og regnemaskine. biag. Ti bestemmese af ukendt impedans z kan benyttes den på biaget fig. viste fremgangsmåde, hvor - z er den ubekendte impedans, der kan betragtes som en serieforbindese af en resistans R og en induktans X, - R er en resistans på 2200 ohm, og - V, V2 og V3 er votmetre, der anses at have uendeig stor indre impedans. Opstiingen tisuttes en sinusformet veksespænding med frekvensen 50 Hz, og på instrumenterne afæses føgende: - votmeter V V - votmeter V2 69 v - votmeter V3 120 v Beregn R og X angivet i ohm. 2. For en fremmedmagnetiseret jævnstrømsmotor foreigger føgende mærkedata: - kemspænding V - ankerstrømstyrke... 5,0 A - omdrejningshastighed o/min - børstespændingsfad... 2 V -samet resistans i ankerkreds... 2,9 ohm Motorens magnetiseringsstrømstyrke er konstant. Der ses bort fra motorens konstante tab, og der tages ikke hensyn ti ankerreaktionens virkninger. fortsættes

15 December fortsat 2.1 Beregn drejningsmomentet på motorakseen, når motoren er beastet svarende ti ovennævnte mærkedata. 2.2 Motoren ska ved 1100 o/min yde et drejningsmoment på 4,5 Nm, og ankerkredsen tisuttes derfor en reguerbar spænding. Beregn under disse forhod: ankerstrømstyrken, spændingen over ankerkredsen. 3. En NPN-transistor har den på biaget fig. 2 viste udgangskarakteristik. Fra databadet for transistoren haves: Ic,max = 50 ma Pc,max = 300 mw UcE,max = 30 V = 0,7 v Transistoren ska anvendes i det på biaget fig. 3 viste forstærkerkredsøb, hvor Ucc = 24 v og Re = 600 ohm. 3.1 Indtegn arbejdsinien i det på fig. 2 viste karakteristikfet. 3.2 Arbejdspunktet ska paceres midt på arbejdsinien. Bestem den herti svarende størrese af basismodstanden Ra. 3.3 Vurder, om det i pkt. 3.2 angivne arbejdspunkt er tiadeigt i reation ti de opgivne data for transistoren. fortsættes

16 December fortsat 4. For en trefaset synkrongenerator med stjernekobet statorviking foreigger føgende mærkedata: - effekt kva - netspænding O, o kv - frekvens Hz - anta poer Der ses bort fra ae tab i generatoren. (Dette medfører b.a., at der ses bort fra statorvikingens resistans). Generatorens magnetiseringskurve regnes for retinet. Generatoren er forbundet ti et stift net med spænding og frekvens svarende ti ovennævnte mærkedata. Ved en magnetiseringsstrømstyrke på 55 A er generatoren ubeastet, dvs. statorstrømstyrken er nu. Idet generatoren fortsat ikke afgiver watteffekt, øges magnetiseringsstrømsbyrken ti 115 A. Herved afgiver generatoren en reaktiv effekt på 785 kvar. Beregn generatorens samede reaktans Xg pr. fase. 5. På biaget fig. 4 er vist et kredsøb bestående af fem resistanser R-R5 samt to spændingskider. Komponentværdier er anført på figuren. Beregn strømstyrken gennem resistansen R3. Eksamenskommissionen

17 December 1992 Biag V3 Fig. 1 I c [ma] Fig. 3 Fig. 2 R3 130ohm R1 R2 R4 RS ZOOohm 240ohm 360 ohm 390ohm 12,6 v Fig. 4 10,5 v Eks.nr.: Navn: Biaget afeveres sammen med besvaresen.

18 Juni 1993 Tiadte hjæpemider: Formesaming og regnemaskine. 2 biag På biag, fig. er der vist et exposimeter. Af figuren fremgår det, at apparatets instrumentskaa er inddet fra "O" ti "100". Hvad angiver denne inddeing? Ved skravering på fig. er det angivet, at instrumentskaaen er rød i området "60" ti "100". Hvorfor er skaaen udført på denne måde? 1.2 På biag, fig. 2 er der vist et principskema for apparatet. Hvad er, og hvad er formået med: pos.? pos. 2? pos. 3? pos. R? pos. R5? pos. H? pos. H2? 1.3 Beskriv apparatets virkemåde. Bemærk, at rent betjeningsmæssige forhod ikke er adspurgt i opgaven. 2. På biag, fig. 3 er der vist et varmeaggregat bestående af tre trekantforbundne resistanser R 1, R 2 og R 3, der er tisuttet et 3x440 V, 60 Hz veksestrømsnet. Resistanserne R 1 og R 2 er ens. Strømstyrken i netederne L 1 og L 3 er 6,2 A, medens strømstyrken i netederen L 2 er 3,8 A. Beregn: resistanserne R 1 og R 3 angivet i ohm, varmeaggregatets samede effekt. fortsættes

19 Juni fortsat 3. I det på biag, fig. 4 viste kredsøb er: - R en resistans, - XL en induktiv reaktans, - C en kondensator, Ti kredsøbets kemmer a og b tisuttes en veksespænding på 110 V med frekvensen 50 Hz. Herved biver strømstyrken I ig 0,50 A med induktiv faseforskydning. Den tiførte effekt er 28 W, og strømstyrken I 1 er 0,80 A. Beregn: reaktansen XL, kondensatorens kapacitans. 4. For en trefaset synkrongenerator foreigger føgende opysninger: - mærkeeffekt effektfaktor ved mærkeydese.... 0,85 - mærkespænding frekvens 60 -reaktans pr. fase forårsaget af ankerfetet... 0,09 - reaktans pr. fase forårsaget af spredningsfeter.... 0,03 -resistans pr. fase i statorvikingen.... 0,02 kw v Hz ohm ohm ohm Generatorens magnetisering regnes konstant. Generatoren forsyner taverne TA og T 8 som vist på biag 2, fig. 5. Taverne er symmetrisk beastet. Forbruget på tave TA er 120 A ved effektfaktoren 0,7 induktiv. Forbruget på tave T 8 er 160 A ved effektfaktoren 0,8 induktiv. 4.1 Beregn den i en faseviking inducerede eektromotoriske kraft, når generatorens frekvens og kemspænding svarer ti mærkeværdierne. fortsættes

20 Juni fortsat 4.2 Effektafbryderen QB udkobes. Herved stiger generatorens kemspænding. Forbruget på tave TA og anæggets frekvens anses at være uændret. Beregn generatorens kemspænding under disse driftforhod. 5. På biag 2, fig. 6 er der vist et kredsøb med et reæ K, der ska bringes ti at indkobe ca. 2 sekunder efter at afbryderen S påvirkes ti brydning. Transistorens karakteristikfet er vist på biag 2, fig. 7. Ved edende transistor er spændingsfadet over basisemitter-strækningen 0,7 V. Zenerdioden, hvis zenerspænding er 12,6 V, regnes idee. Reæet K har resistansen 800 ohm og kan anvendes inden for spændingsområdet V. 5.1 Indtegn arbejdsinien i karakteristikfetet og angiv reæspænding og -strøm, når reæet er trukket. 5.2 Beregn resistansen R. 5.3 Hvis der ses bort fra den strøm, der efter en vis tid øber gennem zenerdioden, er spændingsforskeen over kondensatoren under et opadningsforøb bestemt ved: -t RC u = U (- e ) c Beregn kondensatorens kapacitans på grundag af ovennævnte forudsætning, når transistoren ska være edende efter 2 sekunders forøb. Eksamenskommissionen

21 Juni 1993 Biag = -.S/ange Fig. 1 Fig. 2 L a I 11 R1 R L2 R3 c R2 XL L3 b Fig. 3 Fig. 4

22 Juni 1993 Biag 2 0 Fig. TA T T ~ J~-0-A ~J QB 5 TB ----4~ {) u=+ 2 4 v R Fig. 6 I c [ma] Fig. 7 Eks. nr.: Navn: Biaget afeveres sammen med besvaresen.

23 December 1993 Tiadte hjæpemider: Formesaming og regnemaskine. 3 biag. På biag, fig. er der vist en principskitse af en ionrøgdetektor.. Hvad angiver:.. - pos.? pos. 2? pos. 3? pos. 4? pos. 5? 1.2 Tegn tidsfunktionsdiagrammer for føgende eementer: pos., pos. 3, pos Beskriv virkemåden af ionrøgdetektoren, herunder hvoredes det indvirker på detektoren, at denne påvirkes af forbrændingsprodukter. 1.4 Hvordan indvirker en beægning af snavs i det åbne måekammer på ionrøgdetektorens funktion? - 2. På biag, fig. 2 er der vist et temperaturmåearrangement, der er tisuttet en konstant jævnspænding på 24 V. På figuren angiver: - R en temperaturafhængig NTC-modstand med den på biag 2, fig. 3 viste karakteristik af resistansen R som funktion af temperaturen i C, - R2 en temperaturuafhængig resistans på 2400 ohm, - R3 en temperaturuafhængig resistans på 2700 ohm, - R4 en temperaturuafhængig resistans på 1800 ohm, fortsættes

24 December fortsat - R5 et potentiometer med en samet temperaturuafhængig resistans på 2000 ohm og med ineær modstandsvariation. Potentiometerets skaa er inddet fra Indstiingen "O" medfører, at R5 er indskudt i serie med R2, og indstiingen "100" medfører, at R5 er indskudt i serie med R. 2.1 Bestem potentiometerets skaaindstiing, idet udgangssignaet Uud ska være nu vot, når temperaturen ved NTC-modstanden er 80 C. 3. På biag 2, fig. 4 er der vist en paraeforbindese af en resistans R på 3,6 kohm og en impedans z. Impedansen z kan anses for at være en serieforbindese af en resistans og en induktiv reaktans med sådanne værdier, at faseforskydningsvinken meem vektoren for spændingen og vektoren for strømstyrken gennem impedansen er 60. Opstiingen tisuttes 24 V veksespænding. På wattmeteret afæses effekten 0,25 W. Beregn: strømstyrken I, impedansen Z. 4. En asynkronmotor er tisuttet et 3x440 V, 60 Hz veksestrømsnet, hviket svarer ti motorens mærkedata. Motorens magnetiseringsstrømstyrke anses at være uafhængig af motorens beastning. Den tiførte effekt ti motoren måes ved hjæp af den på biag 3, fig. 5 viste opstiing. Faseføgen er L 1 -L 2 -L 3. I tomgang er den tiførte effekt 260 W, den tiførte effekt 3750 W. og ved fudast er fortsættes

25 December fortsat Ved en given drifttistand viser wattmeter w 1 nu watt, og wattmeter w 2 viser 1330 W. Beregn: 4.1 -motorens tomgangsstrømstyrke, motorens fudaststrømstyrke og effektfaktoren ved fudast. 5. På biag 3, fig. 6 er der vist et principskema for en de af føgesystemet ti et gyrokompas. w 1 og w 2 angiver vendekontakter på omhyingskugen og Æ angiver ækvatorhavbåndet på gyrokug1en. Meem omhyingskugen og gyrokugens ækvatorhavbånd er der en edende bærevæske, hvis modstand anses at være resistiv. I det på fig. 6 viste kredsøb er: - R1 bærevæske, der kan ækvivaeres med en resistans på 900 ohm, - R2 bærevæske, der kan ækvivaeres med en resistans på 900 ohm, - L en induktans på 0,25 H, - L2 en induktans på 0,25 H. Meem kredsøbets kemmer a og b tisuttes en sinusformet veksespænding Uab på 55 V, 400 Hz. Kemmerne c og d anses at være ubeastede, og der ses bort fra bærevæskens resistans RO. 5.1 Hvad er spændingen Ucd under disse forhod? 5.2 Skibet foretager en kursændring, hvorved afstanden imeem vendekontakterne og gyrokugens ækvatorhavbånd ændres. Herved forøges R ti 1200 ohm og R2 formindskes ti 850 ohm. Beregn under disse forhod spændingen Ucd Eksamenskommissionen

26 December 1993 Biag 1 x KR 0 G) Q) 13M H---gt A 0) X3 X6 - AØ 'v'j T j X1 u Fig. 1 "100" "O" 24V + Fig. 2 Eks.nr.: Navn: Biaget afeveres sammen med besvaresen.

27 December 1993 j 10 R {n) s - Biag 2 10 f\ s '\ ", ' s KJ1 o æ ~ ro ~ w w ~ ~ - Tf"CJ Fig. 3 w v I Fig. 4 Eks.nr.: Navn: Biaget afeveres sammen med besvaresen.

28 December 1993 Eektroteknjk Biag 3 L,.~ L ~ ~ LJ------~~~------~ Fig. 5 r ~ o c ;::_. a RO L1 b u cd L2 d Fig. 6 Eks.nr.: Navn: Biaget afeveres sammen med besvaresen.

29 Juni 1994 Tiadte hjæpemider: Formesaming og regnemaskine. 3 biag. I det på biag, fig. viste kredsøb er: - R 1 en ukendt resistans, - L en induktiv reaktans på O, 13 H, - R 2 en resistans på 34 ohm, -C en kondensator med kapacitansen 63 JF. Kredsøbet tisuttes en sinusformet veksespænding på 110 V, 60 Hz. Spændingsforskeen over kondensatoren biver herved 78 V. Beregn: strømstyrken resistansen R 1 2. En asynkronmotor har det på biag, fig. 2 viste mærkeskit. Når motorens statorvikinger er kobet i trekant, er motorens startdrejningsmoment 2, gange fudastdrejningsmomentet Fra et tomgangsforsøg med motoren foreigger: - netspænding netstrømstyrke tiført effekt.... 3x380 V 53 A 4400W Motorens magnetiseringsstrømstyrke anses at være uafhængig af motorens beastning. 2.1 Beregn motorens virkningsgrad ved fudast 2.2 For at nedsætte startstrømstyrken startes motoren med reduceret spænding. Motoren vi kunne starte, hvis dens startdrejningsmomentet er 200 Nm. Beregn den nødvendige netspænding ved motorens kemmer i startøjebikkel fortsættes

30 Juni1994 fortsat På biag, fig. 3 er der vist et principdiagram for en C0 2 -måer opbygget som en Wheatstones bro med fire ens patintråde indsat i kamreme "I", "II", "III" og "IV". Hver patintråd har en modstand på 30,0 ohm ved temperaturen 20 C. Patin har en positiv temperaturkoefficient på 0,004 oc- 1. Den totae resistans (r 1 +r 2 ) af potentiometeret R er 21,0 ohm. Apparatets forsyningsspænding er 6,3 V jævnspænding. Der kan ses bort fra den indre resistans i amperemeteret A. Ved indjustering af apparatet edes atmosfærisk uft gennem ae fire kamre, og R indsties, indti der på amperemeteret A afæses en strømstyrke på 120 ma. Under disse forhod er temperaturen af ae fire patintråde 110 C. 3. Beregn spændingsforskeen meem punkterne a og b i måebroen. 3.2 Beregn grenmodstandene r 1 og r På biag 2, fig. 4 er der vist en transformer tisuttet en brokobing med fire dioder, der regnes tabsfrie. Fra transformerens sekundærviking afgives en sinusformet veksespænding på 24 V, 50 Hz. Beastningen kan ækvivaeres med en resistans R på 13,0 ohm. 4.1 Idet kondensatoren C er frakobet, ska der i de på biag 2, fig. 5 og 6 viste koordinatsyste:. mer indtegnes tidsforøbet af: spændingen ud, strømstyrken id Beregn ved de i pkt. 4.1 anførte forhod effektudvikingen (angivet i W) i resistansen R. 4.2 Idet kondensatoren C er indkobet, ska der i de på biag 2, fig. 7 og 8 viste koordinatsystemer skitseres tidsforøbet af: spændingen ud, strømstyrken id, strømstyrken iv. De i pkt. 4.2 adspurgte tidsforøb ska vise kondensatorens principiee indvirkning på kredsøbet. fortsættes

31 Juni1994 fortsat På biag 3, fig. 9 er der vist et aarmkort fra et overvågningsanæg, og på fig. 10 er anført funktionen af de ogiske eementer, der indgår i anægget. De terminaer, der på figuren er mærket " Hz" henhodsvis "3 Hz", tiføres firkantspændinger med de anførte frekvenser. Kontakten "ALARM ctrr otrr" har den på figuren viste stiing. Aarmkortet overvåger et maskinanæg, i hviket der opstår en fej, som bevirker, at aarmgiverens kontakt brydes. Det forudsættes, at det viste aarmkort er det eneste kort, som har modtaget en aarm i den pågædende gruppe. 5.1 Beskriv signavejen fra udgangen på ogikeementet pos. ti transistoren V, når tidsforsinkesen t på eementet pos. er udøbet. 5.2 Der kvitteres for aarmen ved påvirkning aftrykknappen "SO". Beskriv signavejen fra denne trykknap ti transistoren V. Eksamenskommissionen

32 Juni1994 Biag c Fig. 1 Fig. 2 R L ' Fig. 3

33 Juni1994 Biag 2 I v R Fig. 4 ud ud vot vot o VI t o o 1( 21'( o 'ti' 2'1r u/t Fig. 5 Fig. 7 id id, i v A A o w t o o 11' 21'1' o Fig. 6 f( 211"' Fig. 8 vt Eks.nr.: Navn: Biaget afeveres sammen med besvaresen.

34 ~ Maskinmestereksamen Juni 1994 Biag 3 r , B o v r,. o v o :;, o ::c.. "' A.A RH... :z:.. r Ir Hz 1 3th Ø LOKE RI HG r ~ J Fig. 9 ELEMENT SYMBOL BESKRIVELSE ::r::z----~,---- ~ OG ,,---- ~ IKKE (NEGATION) A-o-Q Q ~---- ~,..:.:.::J,-----; =-=:J------~ ~ NAND (OG MED EN NEGERET UDGANG) :5---a :_r:,----~ _,---- ~ A------,_.! ~ y-- '----~ TIDSFORSINKELSE fol A-_ja 01'9\skif t"i"t " tre G-i tiatft41en ter1111ket 1\ 1 "' Cief't ftuciftfti~tt " tre ti O tt"o" " ' ' ik 'z A :.:OL, ~ Q -----,n c: ~ \-!.J ~ :r:::' ~ RS-ELEMENT ( us.. ) ~6.::::~! u :.::: -::=:c.::.:.:r:! Fig. 1 O

35 November 1994 Tiadte hjæpemider: Formesaming og regnemaskine. biag. I det på biaget fig. viste kredsøb er R 1 og R 2 to ubekendte resistanser, medens R 3 er en resistans på 18,0 kq. Kredsøbet er tisuttet en spænding på 220 V. Spændingsforskeen over de paraetforbundne resistanser R 1 og R 3 biver herved 125 V. Forbindes resistansen R 3 paraet med resistansen R 2, såedes som vist på biaget fig. 2, biver spændingsforskeen over paraeforbindesen 60 V. Beregn resistanseme R 1 og R På biaget fig. 3 er der vist strømskemaet for et 36 W ysstofrør med tihørende reaktansspoe og kondensator, tisuttet et-net med spændingen 220 V, 50 Hz. Når tændingsprocessen er overstået, kan ysstofrøret betragtes som en ren resistans. Strømstyrken I 2 er under disse forhod 0,38 A, og effekttabet cpcu + PFJ i reaktansspoen er 7,8 W. 2.1 Beregn faseforskydningsvinken meem vektoren for forsyningsspændingen og vektoren for strømstyrken I Den på figuren viste kondensator C har kapacitansen 3,5 ~- Beregn strømstyrken I 1 og faseforskydningsvinken meem vektoren for forsyningsspændingen og vektoren for strømstyrken I 1. fortsættes

36 November 1994 fortsat På biaget fig. 4 er der vist en ensretterkobing beastet med en resistans R på 110 Q. Ensretterkobingen er forsynet med de på figuren viste instrumenter pos Visningen af votmeteret pos. er 15,0 V. Der ses bort fra tab i dioder og fra instrumenternes egetforbrug. 3. Angiv - idet svarene ska begrundes - visrungerne for hvert af de øvrige instrumenter pos Beregn den effekt, angivet i watt, som afsættes i resistansen R. 4. For en trefaset synkrongenerator med stjernekobet statorviking foreigger føgende mærkedata: -effekt kv A - netspænding... 3,0 kv - frekvens... 5O Hz - anta poer samet reaktans pr. fase ,5 Q Der ses bort fra ae tab i generatoren. (Dette medfører b.a., at der ses bort fra statorvikingens resistans). Generatorens magnetiseringskarakteristik regnes for retiniet. Generatoren er forbundet ti et stift net med spænding og frekvens svarende ti ovennævnte mærkedata. Ved en magnetiseringsstrømstyrke på 58 A er generatoren ubeastet, dvs. statorstrømstyrken er nu. 4.1 Beregn, når generatoren er beastet med mærkeeffekten ved en effektfaktor på 0,90 induktiv: generatorens inducerede eektromotoriske kraft pr. fase, vinken meem en fasepænding og generatorens inducerede eektromotoriske kraft i denne fase, magnetiseringsstrømstyrken. 4.2 Generatoren afastes, såedes at den ikke afgiver watteffekt. Beregn generatorens statorstrømstyrke, når magnetiseringsstrømstyrken har den i spm fundne værdi. fortsættes

37 November 1994 fortsat I det på biaget fig. 5 viste maskinanæg indgår et varmeegeme samt en pumpe drevet af en asynkronmotor. Varmeegemet består aftre ens trekantkobede resistanser på 30,0 n. Maskinanægget er tisuttet et 3x380 V, 50 Hz veksestrømsnet Nettets faseføge er L-L2-L3. De på figuren viste wattmetre har føgende visninger: -wattmeter W W - wattmeter W W Beregn: netstrømstyrken I og dennes faseforskydningsvinke, asynkronmotorens netstrømstyrke og dennes faseforskydningsvinkel Eksamenskommissionen

38 November 1994 Biag R3 220 v Fig. 1 Fig. 2 Lysstofrør 220VN c Reaktansspoe Fig. 3 u u R Fig. 4 I L _ Fig. 5

39 Maj 1995 Tiadte hjæpemider: Formesaming og regnemaskine. biag. Et drejespoeinstrument med en indre modstand på 15 Q har fudt udsag ved en strømstyrke på6,0 ma Som vist på biaget fig. er instrumentet tisuttet et kredsøb, der består af tre resistanser R 1, R 2 og R 3, hvor R 1 = R 3. Herved f'ar instrumentet fudt udsag for en strømstyrke I på 24,0 ma. Den resuterende modstand meem kemmerne a og b ska være ig drejespoeinstrumentets indre modstand, dvs. 15 n. Beregn resistanseme R 1 og R I det på biaget fig. 2 viste kredsøb er: - R 1 en resistans på 1100 Q, - R 2 en resistans på I 00.Q, - L en idee sevinduktion på 0,20 H, - C en kondensator på 0,25 ~- Meem kredsøbets kemmer a og b tisuttes en sinusformet veksespænding U = 6,3 V og med en sådan frekvens f, at vektoren for strømstyrken I igger i fase med vektoren for spændingen U. Beregn: frekvensen/, strømstyrken L 2.3 -spændingsforskeen meem kredsøbets kemmer c og d. fortsættes

40 Maj 1995 fortsat En brugsgenstand indehoder en resistans R på 180 Q samt to ens impedanser Z, der hver kan betragtes som en serieforbindese af en resistans på 55 Q og en induktiv reaktans på 40 Q. Brugsgenstanden er som vist på biaget fig. 3 tisuttet et trefasenet med netspændingen 400 V og frekvensen 50 Hz. Beregn: 3.1 -strømstyrkerne 1 1, 1 2 og 1 3 og deres faseforskydningsvink er, visningeroe af de på fig. 3 viste wattmetre W1, W2 og W3. 4. For en 3-faset, stjerneforbundet kontaktringsmotor foreigger føgende ved en given drifttistand, hvor motorens sæberinge er kortsuttede: - anta poer netspænding V - netfrekvens Hz - omdrejningshastighed o/min - netstrømstyrke... 11,5 A -effektfaktor... 0,84 - resistans i statorvikingen (faseværdi) ved drifttemperatur... 0,81 Q - resistans i rotorvikingen måt meem to sæberinge ved drifttemperatur..., 75 Q Det forudsættes, at motorens jemtab og mekaniske tab er uafhængige af motorens beastning, og at tabene kan henføres ti motorens statorside. Ved et tomgangsforsøg med den ovenfor anførte spænding og frekvens er den samede tiførte effekt 420 W, og netstrømstyrken er 5,9 A. Beregn ved den ovenfor anførte drifttistand: 4.1 -summen af jemtab og mekaniske tab i motoren, 4.2 -den effekt, der overføres ti rotoren, strømvarmetabet i rotoren, 4.4 -strømstyrken i en rotorviking, ~.5 -motorens afgivne drejningsmoment. fortsættes

41 Maj 1995 fortsat På biaget fig. 4 er der vist en siiciumtransistor anvendt som forstærker for udgangssignaet fra en CMOS-ogikkreds. I transistorens koektorkfeds er der indsat et reæ med mærkespændingen 12 V og en resistans på 1150 Q. Driftspændingen U 00 er 12,0 V, og ved mættet transistor er spændingsfadet over koektar-emitterstrækningen 0,3 V, og spændingen over basis-emitterstrækningen er 0,7 V. Transistorens strømforstærkning er 150. Logikkredsens udgangsspænding er 1,0 V svarende ti ogisk , og 11,0 V svarende ti ogisk Zenerdioden V2 har en maksima effekt på 0,5 W, og der kan væges meem føgende zenerspændinger: 4,7-5,6-6,8-8,2-10,5-11,0-12,0-13,0 V. 5.1 Forkar formået med zenerdioden V2, og angiv, hvike af de ovenfor anførte zenerspændinger, der kan anvendes i kredsøbet. 5.2 Beregn resistansen R 1 svarende ti den mindste af de i pkt. 5.1 angivne zenerspændinger. 5.3 Beregn resistansen R 1 svarende ti den største af de i pkt. 5.1 angivne zenerspændinger. Eksamenskommissionen

42 Maj 1995 Biag b ~ J Fig. 1 I a o ~ ~ R1 R2 L c bo ~~ ~ Fig. 2 <) ;( I1 L1 I2 L2 IJ W3 L3 No ',------, R : L Brugsgenstand j Fig ~-~ Uoo K LOGISK KREDS T Fig. 4

43 November 1995 Tiadte hiæpemider: Formesaming og regnemaskine. biag. Spændingskredsen i et eektrodynamisk instrument omfatter en spændingsspoe og en indbyg ~ serieforbundet resistans. Spændingskredsens impedans kan regnes at være resistiv. Af databadet for instrumentet fremgår, at strømstyrken gennem spændingskredsen er 3,5 ma, når spændingen over spændingskredsen er 65 V. Fudt udsag svarende ti 00 skaadee opnås, når strømstyrken gennem instrumentets strømspoer er 5 A, og spændingen over spændingskredsen er 65 V som ovenfor anført. Det er herved forudsat, at vektoren for strømmen gennem spændingskredsen og vektoren for strømmen gennem strømspoerne har samme fasebeiggenhed. Det eektrodynarniske instrument ska som vist på biaget fig. anvendes som wattmeter ti måing af den tiførte effekt ti en symmetrisk beastning, der er er tisuttet et trefaset treedernet. Instrumentets spændingskreds ska derfor forsynes med de på biaget fig. viste tre ydre resistanser R 1, R 2 og R 3, der ska dimensioneres på grundag af føgende: - strømstyrken gennem spændingskredsen ska være 3,5 ma ved netspændingen 400 V, - i det trefasede spændingsvektordiagram ska stjernepunktet for resistanserne R 1, R 2 og R 3 udgøre et kunstigt nupunkt. 1.1 Beregn resistanserne R 1, R 2 og R Ved en måing i henhod ti den på biaget fig. viste opstiing er netspænding en 3 80 V, og instrumentets udsag er 77 skaadee. Beregn den effekt, der tiføres beastningen. 2. F o r en seriemotor foreigger føgende ved fudast - afgiven effekt kemspænding omdrejningshastighed børstespændingsfad.... -samet resistans i anker- og vendeposvikinger..... t. t "k" - rests ans 1 magne VI mg virkningsgrad kw 460V 1500 o/min 2V o,52 n o,33 n 0,88 fortsættes

44 November 1995 fortsat Beregn summen af motorens konstante tab, dvs. summen af motorens mekaniske tab og dens jerntab. 2.2 Motoren er forsynet med en igangsætter, der begrænser startstrømstyrken ti 1,6 gange fudaststrømstyrken. Igangsætteren er dimensioneret på en sådan måde, at den kan tåe at bive stående i ae meemstiinger. Beregn: den totae resistans i igangsætteren, den resistans, som ska forbive indkobet under drift for at reducere ankerets omdrejningshastighed ti 900 o/min ved samme drejningsmoment som ved fudast 3. En synkrongenerator har føgende mærkedata: - mærkeeffekt... - kemspænding... -frekvens induktiv reaktans pr. fase forårsaget af spredningsfeter... - induktiv reaktans pr. fase forårsaget af ankerfetet kva 3x440 V 60Hz 0,04Q 0,09Q Statorvikingen er stjernekobet Der ses bort fra generatorens resistans. Ved en given driftstistand, hvor generatoren er symmetrisk og induktivt beastet, everer den 270 kw ti en række forbrugere. Kemspænding og frekvens svarer ti de anførte mærkedata. Netstrømstyrken er under disse forhod 450 A. 3. Beregn generatorens inducerede eektromotoriske kraft pr. fase. 3.2 På et tidspunkt udkobes en afforbrugeme, som er en fudt beastet asynkronmotor med det på biaget fig. 2 viste mærkeskit Motorens kemspænding svarer ti det på mærkeskitet angtvne. Generatorens automatiske spændingsregueringsudrustning vi hode generatorens kemspænding konstant ved denne beastningsændring. Beregn under disse forhod generatorens inducerede eektromotoriske kraft pr. fase. fortsættes

45 November 1995 fortsat På biaget fig. 3 er der vist en beastet spændingsdeer, for hviken der foreigger føgende: - eektromotorisk kraft E eektromotorisk kraft E ,0 v 12,0 v - resistansen R ,2 kq - resistansen R 2 kan varieres meem nu og... 4,7 kq - resistansen R ,1 kq - resistansen RL ,0 kq Den variabe resistans R 2 er indstiet på 40 % af den fude værdi. Beregn spændingsforskeen over resistansen RL. 5. På biaget fig. 4 er der vist en "teefonmåebro" ti bestemmese af en ubekendt induktiv impedans Zx_. For den kendte impedans~ gæder, at RN er 64,0.Q, og at sevinduktionskoefficienten~ er 60 mh. Meem broens punkter a og b er der indsat en 100,0 cm ang måetråd med et forskydeigt udtag. Potentiometeret R har en samet resistans på 50,0 Q, og udtaget c kan som vist på figuren indsties meem O % og 00 % af denne værdi.. Den viste tonegenerator afgiver en sinusformet veksespænding på 5,0 V med frekvensen 800Hz. Når udtaget d befinder sig 55,5 cm fra a, og når udtaget c er indstiet på "32,5 %", er broen i baance, dvs. der er ingen spændingsforske meem punkterne c og d. 5.1 Beregn sevinduktionskoefficienten Lx og resistansen Rx i den ubekendte impedans Zx 5.2 Uden at ændre indstiingen af udtaget d sties potentiometeret R i midterstiing (svarende ti "50%"). Beregn spændingsforskeen meem punkterne c og d under disse forhod. \ Eksamenskommissionen

46 November 1995 Biag v L2o ~ ~ BELAST NING Fig. 1 "100 %" "O %" Fig. 2 Fig. 3 R "O %" "100 %" c d a~ ~ ~ b Fig. 4

47 Maj 1996 Tiadte hjæpemider: F orrnesaming og regnemaskine. 3 biag Bemærk: Biag 3 er vedagt i to eksemparer, benævnt 3(A) og 3(B). Begge eksemparer paføres eksamensnummer og navn og afeveres sammen med besvaresen.. På biag, fig. er der vist to impedanser Z 1 og Z 2, som er tisuttet et trefaset treedersystem med netspændingen 3x400 V. Impedansen Z 1 kan betragtes som e~ serieforbindese af en resistans på 73,0 n og en induktiv reaktans på 77,0 n. Impedansen z2 kan betragtes som en serieforbindese af en resistans på 14,3 Q og en induktiv reaktans på 62,5 n. Den tiførte effekt måes ved hjæp af to wattmetre forbundet som vist på figuren.. Beregn strømstyrken / 2 og dennes faseforskydningsvinkel 1.2 Beregn visningeroe for hvert af de to wattmetre. 2. På biag, fig. 2 er der vist en beastet spændingsdeer bestående af en resistans R 1 på 130 n samt en paraeforbindese af en resistans RP og en NTC-modstand. Meem spændingsdeerens kemmer "a" og "b" er tisuttet en jævnspænding på 12,0 V. Ved en temperatur på 20 oc har NTC-modstanden en resistans på 127 n, spændingsforskeen meem spændingsdeerens kemmer "c" og "d" er 1,20 V, og strømstyrken/b er 27,5 ma. 2.1 Beregn resistansen RP. 2.2 Ved en temperatur på 45 oc har NTC-modstanden en resistans på 39 n, og strømstyrken /b er 19,5 ma. Beregn spændingsforskeen meem spændingsdeerens kemmer "c" og "d". fortsættes

48 Maj 1996 fortsat På biag, fig. 3 er der vist en Schmitt-trigger opbygget af to NAND-eementer "A" og "B" og to resistanser. Hvert NAND-eement anses at have en uendeig høj indgangsimpedans samt en idee overføringskurve som vist på biag, fig Ved stigende indgangsspænding U 1 vi udgangsspændingen på eement "B" være O V, såænge spændingen UT er mindre end 2 V. Udgangsspændingen på eement "B" vi skifte ti 5 V, når UTerig med 2 V. hvor der sker skift af udgangs- Beregn ved stigende indgangsspænding den spænding U 1, 5 spændingen på eement "B". ' 3.2 Ved aftagende indgangsspænding U 1 vi udgangsspændingen på eement "B" være 5 V, såænge spændingen UT er større end 2 V. Udgangsspændingen på eement "B" vi skifte ti O V, når UTerig med 2 V. Beregn ved aftagende indgangsspænding den spænding U 1,a, hvor der sker skift af udgangsspændingen på eement "B". 4. På biag, fig. 5 er der vist en "teefonmåebro" ti bestemmese af en ubekendt induktiv impedans Zx_. For d~n kendte impedans ~ gæder, at RN er 64,0.Q, og a~ sevinduktionskoefficienten LN er 35 mh. Meem broens punkter "a" og "b" er der indsat en 100,0 cm ang måetråd med et forskydeigt udtag. Den viste tonegenerator afgiver en sinusformet veksespænding på 5,0 V med frekvensen 800Hz. Når udtaget "d" befinder sig 45,5 cm fra a, er der en spændingsforske på 740 mv meem punkterne "c" og "d", og det er ikke muigt at formindske denne spændingsforske ved yderigere justering af det forskydeige udtag "d". Det kan vises, at under disse forhod er vektoren for spændingen U ae faseforskudt forud for vektoren for spændingen Uad. 4.1 Beregn spændingsforskeen meem punkterne "a" og "c", og beregn strømstyrken I. 4.2 Beregn sevinduktionskoefficienten.lx og resistansenrx i den ubekendte impedans Zx. fortsættes

49 Maj 1996 Tiadte hjæpemider: Formesaming og regnemaskine. 3 biag Bemærk: Biag 3 er vedagt i to eksemparer, benævnt 3(A) og 3(B). Begge eksemparer påføres eksamensnummer og navn og afeveres sammen med besvaresen.. På biag, fig. er der vist to impedanser Z 1 og Z 2, som er tisuttet et trefaset treedersystem med netspændingen 3x400 V Impedansen Z 1 kan betragtes som en serieforbindese af en resistans på 73, O.Q og en induktiv reaktans på 77, O.Q. Impedansen Z 2 kan betragtes som en serieforbindese af en resistans på 14,3 n og en induktiv reaktans på 62,5 n. Den tiførte effekt måes ved hjæp afto wattmetre forbundet som vist på figuren. 1.1 Beregn strømstyrken I 2 og dennes faseforskydningsvinkel 1.2 Beregn visningeroe for hvert af de to wattmetre. 2. På biag, fig. 2 er der vist en beastet spændingsdeer bestående af en resistans R 1 på 130.Q samt en paraeforbindese af en resistans RP og en NTC-modstand. Meem spændingsdeerens kemmer "a" og "b" er tisuttet en jævnspænding på 12,0 V. Ved en temperatur på 20 oc har NTC-modstanden en resistans på 127.Q, spændingsforskeen meem spændingsdeerens kemmer "c" og "d" er 1,20 V, og strømstyrken Ib er 27,5 ma 2.1 Beregn resistansen RP. 2.2 Ved en temperatur på 45 oc har NTC-modstanden en resistans på 39.Q, og strømstyrken Ib er 19,5 ma Beregn spændingsforskeen meem spændingsdeerens kemmer "c" og "d". fortsættes

50 Maj 1996 fortsat På biag, fig. 3 er der vist en Schmitt-trigger opbygget af to NAND-eementer "A" og "B" og to resistanser. Hvert NAND-eement anses at have en uendeig høj indgangsimpedans samt en idee overføringskurve som vist på biag, fig Ved stigende indgangsspænding U 1 vi udgangsspændingen på eement "B" være O V, såænge spændingen UT er mindre end 2 V. Udgangsspændingen på eement "B" vi skifte ti 5 V, når UT er ig med 2 V. Beregn ved stigende indgangsspænding den spænding U 1 s' hvor der sker skift af udgangsspændingen på eement "B". ' 3.2 Ved aftagende indgangsspænding U 1 vi udgangsspændingen på eement "B" være 5 V, såænge spændingen UT er større end 2 V. Udgangsspændingen på eement "B" vi skifte ti O V, når UT er ig med 2 V. Beregn ved aftagende indgangsspænding den spænding U 1 a' hvor der sker skift af udgangsspændingen på eement "B". 4. På biag, fig. 5 er der vist en "teefonmåebro" ti bestemmese af en ubekendt induktiv impedans Zx_. For den kendte impedans~ gæder, at RN er 64,0.Q, og at sevinduktionskoefficienten~ er 3 5 mh Meem broens punkter "a" og "b" er der indsat en 100,0 cm ang måetråd med et forskydeigt udtag. Den viste tonegenerator afgiver en sinusformet veksespænding på 5,0 V med frekvensen 800Hz. ) Når udtaget "d" befinder sig 45,5 cm fra a, er der en spændingsforske på 740 mv meem punkterne "c" og "d", og det er ikke muigt at formindske denne spændingsforske ved yderigere justering af det forskydeige udtag "d". Det kan vises, at under disse forhod er vektoren for spændingen U ae faseforskudt forud for vektoren for spændingen U ad. 4.1 Beregn spændingsforskeen meem punkterne "a" og "c", og beregn strømstyrken. 4.2 Beregn sevinduktionskoefficienten Lx_ og resistansen Rx i den ubekendte impedans Zx. fortsættes

51 Maj 1996 fortsat På biag 2, fig. 6 er der vist, hvoredes en asynkronmotor med Dahanderviking kan omkobes meem trekant- og dobbetstjerne-forbindese. 5.1 Forkar - gerne på grundag af skitser- virkemåden for poomkobingen i en Dahanderviket motor. 5.2 På biag 2, fig. 7 er der vist et forbindesesskema for styreudrustningen ti en Dahanderviket motor. Fudfør det på biag 3 viste nøgeskema for styrekredsen Beskriv funktionen af styrekredsen. Eksamenskommissionen

52 Maj 1996 Biag L1 a z L2 I c L3 W2 z2 b ~ Fig. 1 Fig ohm 910 ohm ~ u ud (vot) s Fig. 3 f Ur. Fig. 4 3 Uind (vot) c d a._ ~ ~b Fig. 5

53 Maj 1996 Biag 2 L3 Fig. 6 L1----~ L2----_.~ L3 rh ~ r.v f.li u_: F 1 O , ' ( _<+-.~ 53, f: [ JJ~Q F2f":C ) ( ~ 54) r-,.:._... ( [J.~J~ H ':x x2 x1 x3 x4 ---~- -~~ u-ø-ø- _,~ -Qf , : bd 1 S2 2u 2v 12 W '" bh : ~ -~./ so! ( I _j Fig ]51 L -=:J.c

54 ~askintnestereksatnen Maj 1996 Biag 3(A) (ti kaddebrug) F12 X, so~ S.. t------ø X4 kr 0 S2~ Ø X2 Ø X3 F K E3 T 2 t Eks. nr.: Biaget afeveres sammen med besvaresen Navn:

55 Maj 1996 Biag 3(B) (ti renskrift) F2 X 1 so Ej t------ø X4 r S~ S2~ Ø X2 Ø X3 F K E3 t t 2 t Eks.nr.: Navn: Biaget afeveres sammen med besvaresen

56 November 1996 Tiadte hjæpemider: Formesaming og regnemaskine. biag. I en spoe med jernkerne er vikingens resistans 41,3.Q. Spoen serieforbindes med en resistans R. Serieforbindesen tisuttes en veksespænding på 230 V, 50 Hz. Herved biver spændingen over resistansen R ig 127 V, strømstyrken i kredsen biver 0,85 A, og serieforbindesens effektfaktor biver 0,80. Beregn: spoens jerntab, spændingen over spoen, spoens sevinduktionskoefficient 2. En ventiator er kobet direkte ti en fremmedmagnetiseret shuntmotor, for hviken der foreigger føgende data: - netspænding V DC - ankerstrømstyrke A - omdrejningshastighed o/min - børstespændingsfad... 2 V -afgiven effekt ti ventiator W Motorens magnetiseringsstrømstyrke er konstant Der ses bort fra motorens konstante tab, og der tages ikke hensyn ti ankerreaktionens virkninger. Det drejningsmoment, som ventiatoren kræver, regnes proportionat med omdrejningshastigheden i anden potens. Omdrejningshastigheden ønskes reduceret ti 850 o/min ved at indskyde en regueringsmodstand i ankerkredsen. Beregn: 2. T - regueringsmodstandens resistans, effekttabet i regueringsmodstanden. fortsættes

57 ~askin01estereksaunen November 1996 fortsat For en trefaset synkrongenerator med stjernekobet statorviking foreigger føgende mærkedata: - mærkeeffekt kva - netspænding... 10,0 kv -frekvens Hz - anta poer Der ses bort fra ae tab i generatoren. Dette medfører b.a., at der ses bort fra resistansen i generatorens vikinger. Generatorens magnetiseringskurve regnes retinet. Generatoren er forbundet ti et stift net med spænding og frekvens svarende ti ovennævnte mærkedata. V ed en driftti stand, hvor generatoren ikke afgiver virkeeffekt ( watteffekt ), er statorstrømstyrken nu ved en magnetiseringsstrømstyrke på 65 A Øges magnetiseringsstrømstyrken ti 120 A, afgiver generatoren 790 kvar ti nettet. 3. Beregn generatorens reaktans (udtrykt som faseværdi). 3.2 Generatorens drivmaskine tiføres nu mere brændstof, såedes at generatoren også afgiver virkeeffekt,. og ved uændret magnetiseringsstrømstyrke (120 A) er statorstrømstyrken 58 A. Beregn den virkeeffekt, som generatoren afgiver ti nettet. 4. På biaget fig. er der vist en gruppeedning med faseederne L 1, L 2 og L:,. Netspændingen er 3x400 V, 50 Hz. Meem faseederne L 1 og L 2 er der tisuttet en resistiv beastning på 3,6 kw, og meem L 2 og L 3 er der tisuttet en resistiv beastning på 2,5 kw. Meem L 1 og L 3 er der tisuttet en induktiv beastning på 4,0 kv A med effektfaktoren 0, Beregn de på figuren angivne strømstyrker u, IL 2 og IL3 samt faseforskydningsvinkerne for disse strømstyrker. 4.2 Sikringen i faseederen L 2 smeter. Beregn strømstyrken u samt faseforskydningsvinken for denne strømstyrke. fortsættes

58 November 1996 fortsat På biaget fig. 2 er der vist et enstregsskema af instaationen for en motor M, en pumpemotor M2 samt et varmeegeme VL De tihørende kontaktorer er benævnt K, K2 og K3. Betjening ska ske ved hjæp af trykknapperne S og S2, der begge er forsynet med en sutteog en brydekontakt Styrespændingen er 230 V. Anægget ska have føgende funktioner: - motoren M ska starte ved try;c på S. Ti sekunder senere ska pumpemotoren M2 starte. Når pumpen har oparbejdet tistrækkeigt tryk, aktiveres pressestaten "P", og varmeegemet VI indkobes. Pressestaten "P" er forsynet med en suttekontakt. - hee anægget ska stoppe ved påvirkning af S2, eer hvis et af term o reæerne F O eer F20 biver aktiveret. Termereæerne FO og F20 er begge forsynet med en brydekontakt - kontroamperne H, H2 eer H3 ska indikere, at de pågædende enheder er indkobet ~ et forsag ti nøgeskema for styringen af anægget. Eksamenskommissionen

59 November 1996 Biag u L-E==~~~--~ ~--- /12 L2-E==~~~ ~----~ /L3 L3-E==~~~ ~----~------~--~r ,6kW 2,5kW 4,0 kv A cos (jj = 0,5 Fig. 3x400/230 V, 50 Hz F F2 F3 p ~;~,, --- K J f SI~ S2 ø H ø H2 K2 ~ ø H3 K3 V Fig. 2

60 Maj 1997 Tiadte hjæpemider: Formesaming og regnemaskine. biag. På biaget fig. er der vist en temperaturføer R 6 bestående af en patintråd, der ved O oc har resistansen 00 Q, og som i det nedenfor betragtede temperaturinterva har en positiv temperaturkoefficient på 0,0039 C 1. Som vist på figuren indgår temperaturføeren i en Wheatstones måebro, hvor de øvrige resistanser er temperaturuafhængige. Ti måebroens kemmer a og b er tisuttet en jævnspænding på 1,80 V. De på figuren angivne resistanser RL symboiserer resistansen i en tiedning ti temperaturføeren. 1.1 Beregn spændingsforskeen meem måebroens kemmer c og d, når føerens temperatur er 40 C, og der kan ses bort fra resistansen i tiedningerne ti føeren, d.v.s. RL =O n. 1.2 Beregn spændingsforskeen meem måebroens kemmer c og d, når føerens temperatur er 40 C, og resistansen RL i hver af tiedningerne ti føeren er 5, O n.. 3 M figuren fremgår også det såkadte tretrådsprincip for tisutning af føeren. Beregn spændingsforskeen meem måebroens kemmer c og e, når føerens temperatur er 40 C, og resistansen RL i hver af de tre tiedninger ti føeren fortsat er 5,0 n. 2. På biaget fig. 2 er der vist en symmetrisk stjerneforbundet beastning A tisuttet et 3x400 V veksestrømsnet. Faseføgen er L-L2-L3. Afbryderen Q er åben. Den tiførte effekt måes med de viste wattmetre W og W2, der har føgende visninger: - wattmeter W W - wattmeter W W 2.1 Beregn strømstyrken I A og dennes faseforskydningsvinkel 2.2 Afbryderen Q suttes, hvorved der yderigere indkobes en symmetrisk trekantforbundet beastning B. Instrumenterne har nu føgende visninger: - wattmeter W wattmeter W w 1220 w Beregn strømstyrkerne /B og I samt disses faseforskydningsvinker. fortsættes

61 Maj 1997 fortsat På biaget fig. 3 er der vist en såkadt gimampe (gasudadningsampe) G, der er tisuttet parraet over en kondensator C, som gennem en modstand R opades fra en jævnspændingsforsyning på I O V. Kapacitansen af kondensatoren C er O, 15 f.f. Når spændingen over gimampen er mindre end dens tændspænding på 72 V, har den en uendeig stor indre modstand. Når tændspændingen nås, vi gimampen momentant bive edende og kortsutte kondensatoren. Samtidigt udsendes der et ysgimt. Det antages, at kondensatoren afades het i forbindese med ysudsendesen, og at der kan ses bort fra den tid, i hviken ysudsendesen foregår. 3.1 Beregn resistansen R, når der ska udsendes to ysgimt pr. sekund. 3.2 På biaget fig. 4 er der vist, hvoredes gimampen kan tisuttes et veksestrømsnet Transformerens sekundærspænding U 2 er 90 V og den viste diode regnes idee. Kondensatoren C 1 har kapacitansen 5 f.f og kan anses at være ubeastet. Beregn antaet af ysgimt pr. sekund, når resistansen R har den i pkt. 3. beregnede værdi. 4. En enfaset asynkronmotor er udført for tisutning ti et 230 V, 50 Hz veksestrømsnet Med fastbremset rotor foretages føgende måinger på motoren, idet denne er tisuttet mærkespænding og -frekvens: -strømstyrke i hovedviking... 9,1 A -strømstyrke i hjæpeviking... 7,2 A - tiført effekt ti hovedviking W -tiført effekt ti hjæpeviking W Beregn i startøjebikket: 4. - motorens strømstyrke, hjæpevikingens resistans og dens reaktans. 4.3 Startdrejningsmomentet for denne motor ska forbedres ved i serie med hjæpevikingen at indkobe en kondensator, som har en sådan kapacitans, at vektoren for strømstyrken i hjæpevikingen i startøjebikket er forskudt 90 forud for vektoren for strømstyrken i hovedvikingen. Strømstyrken og dennes faseforskydningsvinke i hovedvikingen samt hjæpevikingens resistans og reaktans forudsættes at være uændrede. Beregn kondensatorens kapacitans. fortsættes