MULTIMEDIA COLLEGE JALAN GURNEY KIRI 54100 KUALA LUMPUR FOURTH SEMESTER EXAMINATION, 2010 SESSION DTEW-E-F-2/09 EGR 2073 ELECTRICAL TECHNOLOGY IRA SHAKIRA MOHD ROSTI 24 NOV 2010 9.00 am 11.30 am (2 ½ Jam / Hours ) INSTRUCTION TO STUDENT : 1. This Examination paper has ELEVEN (11) printed pages. 2. This question paper consists of ONE(1) sections. Answer FOUR (4) questions ONLY. 3. Please write all your answers in the Answer Booklet provided.
PENYELEWENGAN AKADEMIK PERATURAN PEPERIKSAAN KOLEJ MULTIMEDIA 1. Pelajar tidak boleh melakukan mana-mana penyelewengan di bidang akademik seperti berikut atau sebarang arahan peperiksaan yang dikeluarkan oleh Ketua Pengawas Peperiksaan. HUKUMAN 1.1 Pelajar yang meniru hasil kerja orang lain atau tidak mengiktiraf kerja orang lain (plagiat) untuk tujuan tugasan atau ujian akan dikenakan tindakan tatatertib. 1.2 Pelajar juga tidak dibenarkan bersubahat dalam peniruan atau penipuan yang dinyatakan dalam para 1.1. 1.3 Pelajar perlu juga mematuhi peraturan lain mengenai penilaian yang dinyatakan secara lisan atau bertulis. 1. Sekiranya pelajar didapati telah melakukan pelanggaran mana-mana daripada peraturan peperiksaan ini, setelah dibicara dan sabit kesalahannya, maka Jawatankuasa Disiplin Pelajar boleh mengambil tindakan dari mana-mana satu, atau apa-apa kombinasi yang sesuai dari dua atau lebih hukuman-hukuman berikut:- (a) amaran (b) denda tidak melebihi RM 500 (c) (d) (e) memberi markah '0' kepada peperiksaan akhir bagi mata pelajaran berkenaan atau memberi markah sifar '0' bagi keseluruhan keputusan peperiksaan mata pelajaran yang berkenaan (termasuk kerja kursus) menggantung pengajian pelajar selama tempoh yang difikirkan patut oleh Jawatankuasa Disiplin lain-lain hukuman yang akan ditetapkan oleh Jawatankuasa Disiplin Pelajar Kolej 2. Pelajar yang melanggar peraturan juga boleh diambil tindakan tatatertib mengikut peruntukan yang terdapat dalam Peraturan & Tatatertib Pelajar, Kolej Multimedia, 2000. Dikeluarkan oleh Unit Peperiksaan & Unit Kemasukan dan Rekod Pelajar, Kolej Multimedia Kuala Lumpur, Julai 2001 ISR Page 2 of 11
ARAHAN : JAWAB EMPAT (4) SOALAN SAHAJA (100 MARKAH) INSTRUCTION : ANSWER FOUR (4) QUESTIONS ONLY (100 MARKS) Soalan / Question 1 (a). Terdapat dua (2) hukum penting yang ada kaitan dengan aruhan elektromagnet. Senaraikan dan jelaskan hukum-hukum tersebut. There are two (2) important laws that have relation with induction electromagnet. List down and explain the laws. (4 markah / marks) (b). Sebuah motor aruhan 1500 W dengan faktor kuasanya 0.75 mengekor digabungkan dengan motor segerak 500 VA dan faktor kuasanya 0.65 mendulu. Dapatkan : An induction motor 1500 W which have 0.75 power factor lagging are combined with synchronous motor 500 VA and 0.65 power factor leading. Get : i) Segitiga kuasa bagi motor aruhan. / Power triangle for induction motor. ii) Segitiga kuasa bagi motor segerak. / Power triangle for synchronous motor. iii) Jumlah segitiga kuasa. / Total of power triangle. iv) Nilai pemuat untuk membetulkan keseluruhan faktor kuasa kepada faktor kuasa 0.95 mengekor. Value of capacitance for corrections of power factor to 0.95 power factor leading. v) Peratus pengurangan nilai VA. / Percentage of reduction for VA value (18 markah / marks) Continued.. ISR Page 3 of 11
(c). Beban selalu berada pada faktor kuasa yang nilainya kurang daripada satu. Terdapat beberapa keburukan yang timbul akibat dari faktor kuasa yang terlalu rendah. Berikan TIGA (3) keburukan tersebut. Load always within power factor which the value is always less than one. There were several disadvantages that occurred from the lower power factor. Give THREE (3) disadvantages from this situation. (3 markah / marks) ISR Page 4 of 11
Soalan / Question 2 (a). Nyatakan TIGA (3) kebaikan sistem tiga fasa. List down THREE (3) advantages of three phase system. (3 markah / marks) (b). Lakarkan rajah yang menunjukkan sambungan bintang dan sambungan delta serta labelkan voltan talian, voltan fasa, arus talian dan arus fasa. Draw an equivalent figure that show star and delta connection and labeled line voltage, phase voltage, line current and phase current for each of connection. (7 markah / marks) (c). Satu beban seimbang sambungan delta telah menerima bekalan 415 V, 50 Hz, 3 fasa. Kuasa 1 KW telah diserap oleh beban-beban ini pada faktor kuasa 0.8 mengekor. Kirakan : A three phase delta connected balance load, received the supply three phase voltage 415V, 50Hz. Taking a power 1 kw at a lagging power factor 0.8. Calculate: i) Arus talian dan arus fasanya. Line and phase current. ii) Jumlah kuasa ketara yang diserap. Apparent powers absorb. iii) Jumlah galangan pada setiap fasa. Impedance for each phase. iv) Nilai-nilai komponen galangan yang digunakan pada setiap beban. What component used and what are the value of each component. (15 markah / marks) ISR Page 5 of 11
Soalan / Question 3 (a). Takrifkan istilah berikut berserta simbol dan unit : Define the terms with symbol and units : i. Daya gerak magnet / Electromagnetic force ii. iii. Engganan / Reluctance Ketumpatan fluks / Flux density (6 markah / marks) (b). Senaraikan TIGA (3) cara untuk menentukan arah medan magnet. State THREE (3) methods to identify the direction of magnetic fields. (3 markah / marks) (c). Bahan yang digunakan bagi teras dalam litar magnet dalam Rajah 1 mempunyai ketelapan relatif µr =3500. Keratan rentas teras adalah sekata pada keluasan 1000 mm 2. Panjang min bagi laluan fluks adalah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1. Kira ketumpatan fluks B dalam celah udara sekiranya I =20A dan N =300 pusingan. Anda boleh mengabaikan kesan pinggiran dan fluks bocor. A core material used in the magnetic circuit as in Figure 1 has a relative permittivity of µr =3500' A cross-section is uniform with an area of 1000 mm 2. Mean path length of the flux is given as shown in the Figure 1. Calculate the flux density B in air gap if I = 20 A and N = 300 turns. You can neglect the fringing effect and flux leakages. Rajah 1 / Figure 1 (7 markah / marks) Continued.. ISR Page 6 of 11
(d). Satu litar magnet tertutup yang diperbuat daripada keluli tuangan mengandungi laluan fluks sepanjang 6 cm dengan luas keratan rentas 1 cm 2 dan laluan fluks sepanjang 2 cm dengan luas keratan rentas 0.5 cm 2. Satu gegelung 200 lilitan dibelitkan pada bahagian panjang fluks sepanjang 6 cm dan arus yang mengalir adalah 0.4 A. Dapatkan nilai ketumpatan fluks pada laluan fluks 2 cm, sekiranya ketelapan relative keluli tuangan adalah 750. A closed magnetic circuit of cast steel contains a 6 cm long path of cross-sectional area 1 cm 2 and a 2 cm path of cross-sectional area 0.5 cm 2. A coil of 200 turns is wound around the 6 cm length of the circuit and a current of 0.4 A flows. Determine the flux density in the 2 cm path, if the relative permeability of the cast steel is 750. (9 markah / marks) ISR Page 7 of 11
Soalan / Question 4 (a). Sebuah pengubah 1 fasa, 50 kva, 4600/240 V mempunyai rintangan dan regangan berikut : R 1 = 3.50 Ω X 1 = 5.5 Ω R 2 = 0.01 Ω X 2 = 0.02 Ω Kirakan (i) Galangan senilai dirujuk ke primer dan sekunder (ii) Kehilangan kuprum dalam belitan primer dan sekunder (iii) Jumlah kehilangan kuprum semasa pengubah membekal beban terkadar pada voltan terkadar. A one phase transformer, 50 kva, 4600/240 V have resistance and reactance : R 1 = 3.50 Ω X 1 = 5.5 Ω R 2 = 0.01 Ω X 2 = 0.02 Ω Calculate (i) Equivalent impedance referred to primary and secondary. (ii) Cuprum loss in primary and secondary winding (iii) Total loss of cuprum while transformer supplied controlled load at controlled voltage. (9 markah / marks) (b). Berikan EMPAT (4) ciri-ciri pengubah unggul. Give FOUR (4) characteristics of ideal transformer. (4 markah / marks) (c). Sebuah pengubah 1 fasa 6 kva, 50 Hz, 400V/240V mempunyai data ujian litar buka dan ujian litar pintas seperti berikut : Ujian litar buka pada voltan terkadar : V LB = 240 v I LB = 2.5 A P LB = 35 W Ujian litar pintas pada arus terkadar : V LP = 10 V I LP = 15 A P LP = 50 W Dapatkan litar setara dirujuk ke bahagian voltan tinggi. ISR Page 8 of 11
A one phase transformer 6 kva, 50 Hz, 400V/240V have open circuit test data and short circuit test data as given : Open circuit test at controlled voltage : V LB = 240 v I LB = 2.5 A P LB = 35 W Short circuit test at controlled current : V LP = 10 V I LP = 15 A P LP = 50 W Get an equivalent circuit referred to high voltage. (12 markah / marks) Continued.. ISR Page 9 of 11
Soalan / Question 5 (a). Apakah TIGA (3) sistem asas dalam pembinaan mesin arus terus? What is THREE (3) basic system in direct current machine construction? (3 markah / marks) (b). Mesin arus terus boleh diklasifikasikan berdasarkan kaedah ujaan belitan mesin. Kaedah ujaan medan ini dapat dibahagikan kepada EMPAT (4) kategori. Apakah EMPAT (4) kaedah tersebut, terangkan mengikut kefahaman anda. Direct current machines can be classified depends on excitation machines winding method. This method can be divided into FOUR (4) categories. What is the FOUR (4) methods, explain the method by your understanding. (8 markah / marks) (c). Dayakilas mesin arus terus pada kelajuan terkadar dengan arus angker 33 A adalah 150 Nm. Kelajuan dinaikkan dengan melemahkan fluks kepada dua per tiga dari nilai asalan dan beban dilaraskan supaya memberikan arus angker 40 A. Apakah nilai dayakilas yang dihasilkan? A direct current engine torque at controlled speed with armature current 33 A is 150 Nm. Speed had been increased by flux weakening with two over three from original value and adjusted expenses so that the armature current is 40 A. What is the value of engine torque? (6 markah / marks) (d). Satu penjana arus terus bergerak pada 30 pusingan/sesaat dan menghasilkan dge sebanyak 200 V. Kirakan kenaikan peratus yang diperlukan untuk menghasilkan 250 V pada 20 pusingan/sesaat dalam fluks per kutub. A direct current generator running at 30 rev/s generates an e.m.f of 200 V. Determine the percentage increase in the flux per pole required to generate 250 V at 20 rev/s. (5 markah / marks) Continued.. ISR Page 10 of 11
(e). Satu angker 8 kutub mempunyai bilangan pengalir angker sebanyak 600 dan halaju putaran adalah 625 pusingan/minit. Sekiranya uratdaya/kutub adalah 20 mwb, kirakan daya gerak elektrik yang terhasil. An 8 pole, amarture has 600 conductors and is driven at 625 rev/min. If the flux per pole is 20 mwb, determine the generated e.m.f. (3 markah / marks) End of Page ISR Page 11 of 11