TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR



Relevanta dokument
TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

Ö 1:1 U B U L. Ett motstånd med resistansen 6 kopplas via en strömbrytare till ett batteri som spänningskälla som figuren visar.

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

Systemkonstruktion Z2

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

Onsdagen den 16 mars 2005, 8:00 13:00

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK

Högskolan Dalarna Sida 1 av 8 Elektroteknik Per Liljas

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK

En ideal op-förstärkare har oändlig inimedans, noll utimpedans och oändlig förstärkning.

Laboration 2 Elektriska kretsar Online fjärrstyrd laborationsplats Blekinge Tekniska Högskola (BTH)

TORKEL 840 /860. g GE Energy Services Programma Products. Batteriurladdare TORKEL 840/860

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

ARCUS i praktiken lär genom att använda ARCUS. Praktikfall: Kondensatormätningar faskompensering och likspänningsmellanled.

EMK och inre resistans - tvåpolen

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK

Grundläggande ellära Induktiv och kapacitiv krets. Förberedelseuppgifter. Labuppgifter U 1 U R I 1 I 2 U C U L + + IEA Lab 1:1 - ETG 1

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK

TORKEL 820 Batteriurladdare

4:7 Dioden och likriktning.

KOMPENDIUM I RÖNTGENTEKNOLOGI

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

2E1112 Elektrisk mätteknik

Tentamen den 22 mars 2003 Elkraftteknik och kraftelektronik TEL202

40 V 10 A. 5. a/ Beräkna spänningen över klämmorna AB! µu är en beroende spänningskälla. U får inte ingå i svaret.

Roterande elmaskiner

Laborationsrapport Elektroteknik grundkurs ET1002 Mätteknik

Lektion Elkraft: Dagens innehåll

Konstantspänningslikriktare med inbyggda batterier.

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

Tentamen på elläradelen i kursen Elinstallation, begränsad behörighet ET

Tentamen på del 1 i kursen Elinstallation, begränsad behörighet ET

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

Laborationsrapport. Kurs Elinstallation, begränsad behörighet. Lab nr 5 ver 1.3. Laborationens namn Mätinstrument för elinstallationer.

Föreläsning 2 Mer om skyddsjord.

6. Likströmskretsar. 6.1 Elektrisk ström, I

Solfångarstyrning SWP140

Manual Nödljusaggregat MAPOWER

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

GPS- och Elmöte 27 maj 2008

1. Skriv Ohm s lag. 2. Beräkna strömmen I samt sätt ut strömriktningen. 3. Beräkna resistansen R. 4. Beräkna spänningen U över batteriet..

4:8 Transistorn och transistorförstärkaren.

Lab. E3 Mätteknisk rapport

Bruksanvisning. Multimeter KEWTECH KT115

Tentamen på del 1 i kursen Elinstallation, begränsad behörighet ET

Elektriska och elektroniska fordonskomponenter. Föreläsning 4 & 5

LABORATIONSINSTRUKTION DIGITAL REGLERTEKNIK. Lab nr. 3 DIGITAL PI-REGLERING AV FÖRSTA ORDNINGENS PROCESS

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

Elektronik grundkurs Laboration 1 Mätteknik

Lik- och Växelriktning

Bruksanvisning Multimeter Elma 805 / Elma 807

1 Grundläggande Ellära

Tentamen på elläradelen i kursen Elinstallation, begränsad behörighet ET

Elektriska kretsar - Likström och trefas växelström

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

1.1 Mätning av permittiviteten i vakuum med en skivkondensator

Tentamen i FysikB IF0402 TEN2:

LABORATIONSINSTRUKTION. Mätning på dioder och transistorer

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

Lösningar elektrisk mätteknik

Laborationer i miljöfysik. Solcellen

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

Elektriska kretsar - Likström och trefas växelström

1 Strömmen I skall mätas med en amperemeter. Amperemetern är inställd på området 30 ma. Vad kommer amperemetern att visa?

Utökning av mätområdet på ett mätinstrument med LED

Transkript:

ELEKTOTEKNIK Inlämningstid Kl: 1 MSKINKONSTUKTION KTH TENTMENSUPPGIFTE I ELEKTOTEKNIK MED SV Elektroteknik MF117 11 1 18 Kl: 14: 17: För godkänt fordras c:a 5% av totalpoängen. Du får lämna salen tidigast 1 timme efter tentamensstart. Du får, som hjälpmedel, använda räknedosa, kursens lärobok (utan andra anteckningar än understrykningar och korta kommentarer) samt Betatabell eller liknande. Övningshäften, lab PM, anteckningar etc är inte tillåtna. LTENTIVT läroboken får ett eget formelblad användas, 4, med valfri information. Lösningar läggs ut på hemsidan 18. Tentamensresultatet anslås 11 11 7 Efternamn, förnamn (texta) Namnteckning Personnummer OBS! Inga lösblad får användas. lla svar ska göras i tentamenshäftet. äkna först på kladdpapper och för sedan in svaret samt så mycket av resonemanget att man vid rättning kan följa Dina tankegångar. Svar utan motivering ger poängavdrag. (Gäller ej flervals och kryssfrågor). Vid behov kan Du skriva på baksidan. 1 4 5 6 7 8 Poäng

1() Två seriekopplade batterier på vardera 1 V matar tre inbördes lika motstånd enligt figuren. 1 V 1 V () a) Beräkna spänningen över de parallellkopplade motstånden. b) Beräkna spänningen mellan punkten och jord. Kretsen matas med växespänning V, 5Hz. = 16 Ω, L =,5 H, C = 14 μf. a) Beräkna IC. b) Beräkna IL. c) Beräkna I. d) Beräkna effektfaktorn.

() Efter att ha varit i läge en lång tid slås brytaren B om till läge 1 vid t = och tillbaka till läge vid t = 1s. Dessa komponentvärden gäller: E = 1V, = 5k, och C = F. E 1 u C - Beräkna tidkonstanterna 1 för omkopplaren i läge 1 och för omkopplaren i läge. ita U C som funktion av tiden t. V 1 u C 4() I figuren är U en växelspänning med toppvärdet 4 V och frekvensen 5 Hz. Spänningen topplikriktas via likriktarbryggan och kondensatorn C. Till denna topplikriktade spänning är lasten ansluten. a) Beräkna effektutvecklingen i lasten om kondensatorn är stor. Strömmen genom lasten är 1,4. b) Kondensatorn laddas ur via motståndet och laddas upp via likriktaren. C Tiden mellan två uppladdningar är ca 1 ms (något mindre) vid 5 Hz växelspänning. Hur stor skall kondensatorn vara om spänningen mellan två uppladdningar ej får sjunka mer än %. c) Uppskatta effektutvecklingen i om kondensatorn kopplas bort. 5 U t 1 s

4 5() En likströmsmotorn har bland annat nedanstående data: Measuring voltage V 6 No-load speed rpm 57 Stall torque mnm 78 Back-EMF constant V/1rpm 1,4 Terminal resistance, ohm 7,6 Torque constant mnm/ 99,4 Thermal resistance rotor-body C/W,5 Body-ambient C/W 8 Max. permissible coil temperature C 155 Motorn skall arbeta i en omgivningstemperatur på C. a) Beräkna den maximala ström som motorn tål kontinuerligt. 6() I uppgifterna b) till d) matas motorn från en H brygga som i sin tur matas med likspänningen 6V. H bryggan kan belastas med maximalt 1 kontinuerligt. Spänningen till motorn från H bryggan styrs med en PWM signal. b) Beräkna det maximala moment som motorn kan belastas med kontinuerligt. c) Beräkna det maximala varvtal som motorn kan köras med om momentet enligt b) används. d) Beräkna den maximala axeleffekt som motorn kan belastas med kontinuerligt. En värmepanna (vanlig värmepanna FIGHTE 6P från NIBE) innehåller symmetriska trefas värmepatroner (värmeelement), som alla är Y kopplade. av patronernas nollpunkter är ansluta till centralens nollpunkt (L) som framgår av figuren nedan. Huvudspänningen är 4V. L 1 L L L I L1 I L I L I L B 1 B B I 45 I I6 45 6 Elpatron #1 Svart 4,5 kw Elpatron # Vit kw Elpatron # Brun 6 kw

5 a) Hur stor är IL1 om enbart kw patronen är inkopplad? b) Hur stor är resistansen? 7(1) 8() c) Hur stor är strömmen IL om både 6 kw patronen och kw patronen är inkopplade? Skriv upp transmissionsfunktionen för variablerna a, b och c i Booles algebra, som svarar mot följande verbala uttryck: =1 om a= och b=1 samt i alla de fall då b och c samtidigt är. Transmissionsfunktionen behöver inte förenklas. a) Ett batteri med spänningen 1 V kortsluts och kortslutningsströmmen uppmäts till. Beräkna batteriets inre resistans i. b) 6 st exakt likadana batterier som i a) seriekopplas och används i en elbil. En batteriladdare ansluts via ett relä till batterierna enligt figuren nedan. elä Batteriladdare I BT 15 kohm 15 kohm MCU PWM 1 kohm U OUT U BT 1 kohm DC DC1 PE. 1 = relä till UBT = 7 V. Vilken spänning måste UOUT ha, då reläet slås till, för att laddningsströmmen IBT initialt ska bli? Det kan antas att UOUT inte sjunker då relät slås till. För att strömmen inte ska svetsa reläkontakterna låter man en MCU rampa upp UOUT så att IBT vid tillslag. UOUT och UBT mäts med DC respektive DC1. D omvandlarna har en upplösning på 1 bitar och referensspänningen 5, V. En högupplösande PWM funktion ökar utspänningen UOUT tills den är strax över UBT, varpå reläet slås till. Nedan är denna del i styrprogrammet.

6 int u_bat, u_out; int rampar = 1; int main(void) { while( rampar == 1 ) { u_out = GET_D(); u_bat = GET_D(1); if ( u_out >= (u_bat 1) ) { SET_BIT(pe, ); rampar = ; } // eläet slås till // Upprampning klar övergå till laddning } if ( rampar == 1 ) { /* Här styrs PWM i små steg så att Uout ökar succesivt. */ } } // Programmet fortsätter här med laddningsalgoritmer etc c) Beräkna IBT efter tillslag, om UBT = 7 V. SV TILL TENTMEN I ELEKTOTEKNIK Elektroteknik MF117 11 1 18 1() () a) De två parallellkopplade motständen får tillsammans resistansen /. Kretsens sammanlagda resistan blir därför 1,5 (/). Strömmen blir därför 1 1 16V I 1,5 16V Spänningen över de parallellkopplade motstånden blir I 8V b) U är spänningen mellan och jord. Potentialvandring (spänningslagen) ger: U 8V 1V ger U 4V. 6 a) I C C U 5141 1 b) I L U j L U riktfas ger: I j j L (,77,77) 16 5,5 I L 1 c) I I I,77 j,77 j1 (,77 j,9 I,77,9, 76 L C ) d) Effekten till kretsen utvecklas i motståndet: P UI cos I L 161 W,76cos 16 ger cos, 9

7 () 4() 6 B i läge 1: 1 5 1 1 1s 6 B i läge : 151 1 s V u 1 C 5 1 s a) En likriktad spänning har karaktäristiska toppar. En stor kondensator gör att spänningen inte sjunker mellan topparna. Spänningen över kondensator och last blir därför U L 4V,7V,7V, 6V där,7v,7v är spänningsfallet över två dioder. P L,6V 1,4 46W t b)urladdningen ser ut som i figuren. Spänningen skall sjunka väldigt lite och därför blir även strömmen i stort sett konstant 1,4. q C u ger C med konstant urladdningsström 1,4 under tiden 1ms ström duc q C u C ger i C ger dt uc 1,4 C som med 1ms u C,, 6V i sin tur gerc 1, 5mF I detta fall är det onödigt att vara mer exakt, men om man räknar på urladdning över och tar hänsyn till att strömmen minskar under urladdningsförloppet fås:,6v 1, 4 ger 1 ms t 1 t Vid urladdningen gäller ekvationen,98 1ms / ln(,98) 495ms 1ms / U U e som ger u t / L U e som ger,98 U U e 1ms / C C 4951 s C 1, 5mF c) Om kondensatorn kopplas bort blir spänningen som de två bubblorna som visas i figuren. Toppvärdet på dessa blir,6 V. När kondensatorn är borta sjunker spänningen mellan topparna ner till noll. Effektivvärdet på spänningen blir ungefär samma som om en sinusformad spänning med toppvärdet,6 V vore inkopplad 5() (,6V / ),6V 1, 4 ger P L W a)tillåten temperaturstegring 155C C 15C ger tillåten förlusteffekt Ö C 15 C (8,5) Pf Pf 11, 7W som i sin tur ger tillåten ström W 11,7W 7,6 I I 1, 54 (kan ses som motorns märkström)

8 b) H bryggan kan endast leverera 1 mnm M 99,4 1 99, 4mNm c) Spänningsekvationen: 6V 7,6 1 E E 5, 4V V och 5,4V 1,4 n n 58 var v / min ut 1rpm d) 58 varv/minut motsvarar ω = 58 rad/s. P mek M 99,4mNm 58rad / s 5W 6() a) U I 4 P F F cos vilket ger I 1 /( ) 4, L I U b) För att beräkna utgår vi från kw vid normal anslutning. P UI 4 5,. 1 4 c) Börja med att beräkna 6 kw patronens ström I 6 61 /( ) 8,. F och 7(1) I L I I6 4, 8,66 1 (strömmarna har samma fasläge). Sanningstabellen anger hur beror av tillstånden hos a, b och c. Transmissionsfunktionen är a b c a b c a b c a b c b c (a a ) a b (c c ) b c a b men förenklingen krävs ej. 8() a) 1V /, 6 i b) U OUT 7V 6,6 79, V 1 1 c) Vid 7V blir variabeln u_bat u _ bat 7 91. 16 5 Omslag sker då variabeln u _ out 911 9 5V Vilket motsvarar en /D omvandlad spänning på 9 4,565V 1 16 Detta ger U OUT 4,565 7, 1V och fås ur ekvationen 1 7,1V 7V 6,6 I I, BT BT 8