Electrical Technology Grade 12 IEB 2019 Memo (Afrikaans)

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT EKSAMEN NOVEMBER 2019 ELEKTRIESE TEGNOLOGIE NASIENRIGLYNE Tyd: 3 uur 200 punte Hierdie nasienriglyne word voorberei vir gebruik deur eksaminatore en sub- eksaminatore, almal van wie vereis word om 'n standardiseringsvergadering by te woon om te verseker dat die riglyne konsekwent geïnterpreteer en toegepas word in die nasien van kandidate se skrifte. Die IEB sal nie enige besprekings of korrespondensie rakende die nasienriglyne aangaan nie. Dit word erken dat daar verskillende sienings oor sekere sake van belang of detail in die nasienriglyne mag wees. Dit word ook erken dat, sonder die voordeel van die bywoning van 'n standardiseringsvergadering, daar verskillende interpretasies van die toepassing van die nasienriglyne mag wees. IEB Copyright © 2019 BLAAI ASSEBLIEF OM

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT: ELEKTRIESE TEGNOLOGIE – NASIENRIGLYNE Bladsy 2 van 10 VRAAG 1 BEROEPSGESONDHEID EN VEILIGHEID 1.1 • Swak beligting • Swak ventilasie • Growwe of gladde vloere (Enige een relevante antwoord) 1.2 Dit is 'n daad wat die veiligheid en gesondheid van ander bedreig. 1.3 Dit is die proses van bepaling en analisering van gevare aan individue en instansies. 1.4 Om kwaliteit werk teen die vinnigste moontlike tyd te lewer, sonder om afbreek aan die eindproduk te bring. VRAAG 2 RLC 2.1 • Kapasitansie • Frekwensie 2.2 Reaktansie – is die weerstand wat die reaktiewe komponente in 'n RLC- kring teen WS bied. Impedansie – is die totale weerstand teen WS-stroomvloei in 'n RLC-kring. 2.3 XC XL Reaktansies (1 punt, reaktansies in Ω ) fr f (Hz) XL 2.4 Q= Z 4 000 = (Indien XL = Xc sal R = Z) 50 = 80 2.5 2.5.1 XL = 2πfL = 2π(50)(400 × 10 −3 ) = 125,66 Ω IEB Copyright © 2019 BLAAI ASSEBLIEF OM

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT: ELEKTRIESE TEGNOLOGIE – NASIENRIGLYNE Bladsy 3 van 10 1 2.5.2 XC = 2πfC 1 = 2π(50)(47 × 10 −6 ) = 67,73 Ω 1 2.5.3 fr = 2π. L.C 1 = 2π. 400 × 47 × 10 −9 = 36,71 Hz 1 2.6 2.6.1 fr = 2π. L.C 1 = 2π. 30 × 120 × 10 −9 = 82,88 Hz 1 L 2.6.2 Q = . R C 1 30 × 10 −3 = . 10 120 × 10 −6 = 1,58 fr 2.6.3 BW = Q 82,88 = 1,58 = 52,46 Hz 2.7 2.7.1 = Z R2 + XL 2 = 602 + 802 = 100 Ω Vt 2.7.2 It = Z 230 = 100 = 2,3 A IEB Copyright © 2019 BLAAI ASSEBLIEF OM

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT: ELEKTRIESE TEGNOLOGIE – NASIENRIGLYNE Bladsy 4 van 10 R 2.7.3 cos θ = Z R θ =cos−1( ) Z 60 θ =cos−1( ) 100 =θ 53,13° Nalopend 2.7.4 VL= IL × XL = 2,3 × 80 = 184 V VRAAG 3 DRIEFASE-WS-OPWEKKING 3.1 kWh-meter / energiemeter 3.2 • Kan in ster en delta verbind word. • Ster het 'n neutrale punt. • Kraglewering is konstant. • Meer ekonomies. (Enige twee voorbeelde) 3.3 VB VR VG + V θ – 120° 120° 3.4 3.4.1 Pa = 3.VL .IL Pa VL = Pa 3.IL 20 000 = 3.25 3 VL IL = 461,88 V IEB Copyright © 2019 BLAAI ASSEBLIEF OM

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT: ELEKTRIESE TEGNOLOGIE – NASIENRIGLYNE Bladsy 5 van 10 3.4.2 VL = 3.Vf VL Vf = VL 3 461,88 = 3 3 Vf = 266,67 V 3.5 3.5.1 Slegs twee meters word benodig. Die arbeidsfaktor kan verkry word. 3.5.2 WR I R V G V B I WB 3.5.3 P= t P1 + P2 = 8 kW + 4 kW = 12 kW = 3.5.4 P 3.VL .IL .cos θ 12 000 IL = 3.380.0,8 = 22,79 A 3.6 IL If rotasie VC 120° VL N STER IL rotasie Vf VL If DELTA IEB Copyright © 2019 BLAAI ASSEBLIEF OM

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT: ELEKTRIESE TEGNOLOGIE – NASIENRIGLYNE Bladsy 6 van 10 VRAAG 4 DRIEFASETRANSFORMATORS 4.1 • Bucholtz-relê • IDMT-relê • Oomblikstroom relê • Aardfout relê (Enige een relevante relê) 4.2 Energie gaan verlore a.g.v. hitte 4.3 • Olieverkoeling • Natuurlike lugverkoeling • Geforseerde lugverkoeling 4.4 Indien die las verhoog, verhoog die drywing wat benodig word, dus sal die primêre stroom verhoog. 4.5 = 4.5.1 P 3.VL .IL .cos θ P IL = 3.VL .cos θ 60 000 = 3.380.cos36,87 = 113,95 A = 4.5.2 P 3.VL .IL .cos θ P IL = 3.VL .cos θ 60 000 = 3.11 000.cos36,87° = 3,94 A 4.5.3 Pa = 3.VL .IL = 3.380.113,95 = 75 kVA = 4.5.4 Pr 3.VL .IL .sin θ = 3.380.113,95.sin36,87° = 45 kVA 'r 4.5.5 Ysterverliese Koperverliese IEB Copyright © 2019 BLAAI ASSEBLIEF OM

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT: ELEKTRIESE TEGNOLOGIE – NASIENRIGLYNE Bladsy 7 van 10 4.6 • Oorstroom – IDMt • Aardfout – beperkte aardfout / bystandaardfout • Olie fout / gas fout – Bucholtz-relê (Enige twee) (1 punt toestel) (1 punt oorsaak) VRAAG 5 DRIEFASEMOTORS EN –AANSITTERS 5.1 5.1.1 Slegs magnetiese verbinding – nee 5.1.2 • 'n Driefase WS-toevoer word aan die statorwindings gekoppel. • Die stroom deur die windings veroorsaak 'n magneetveld. • Die magneetveld sny die rotorstawe en wek 'n EMK in die rotorwindings op. • Die magneetveld wat in die rotor opgewek word werk die stator- veld teen (Lenz se wet). • Die magneetveld verswak aan die een kant en versterk aan die ander kant. • 'n Krag (F) word op die rotor toegepas en die rotor begin draai in die magneetveldring van die stator. • Die motor wil graag die sinchronespoed bereik, maar bereik dit nie a.g.v. die glip. 5.1.3 Die motor sal steeds werk, maar sal baie drywing verloor, die motor sal dien as 'n enkelfase motor. Die motor sal knor. 5.2 • Goedkoper • Minder instandhouding • Sterk, betroubaar • Maklik om rotasie te verander • Hoë aansitwringkrag (Enige twee voordele) 5.3 Om seker te maak die windings is heel, dat daar geen kortsluitings is nie en dat daar geen aardfoute is nie. 5.4 • Draai rotor met hand • Verkoelingsvinne heel • Alle monteerboute vas • Geen krake op stator (Enige een relevante antwoord) 60.f 5.5 5.5.1 ns = P 60.50 = 3 = 1 000 opm IEB Copyright © 2019 BLAAI ASSEBLIEF OM

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT: ELEKTRIESE TEGNOLOGIE – NASIENRIGLYNE Bladsy 8 van 10 ns − nr = 5.5.2 nr ns (1 − S) s= ns 1 000 − nr = 1 000(1 − 0,04) of 0,04 = 1 000 = 960 opm 40 − 1 000 − = nr ∴ nr = 960 opm 5.6 = 5.6.1 S 3.VL .IL .η = 3.380.8,5.0,95 = 5,31 kVA = 5.6.2 P 3.VL .IL .cos θ.η = 3.380.8,5.0,8.0,95 = 4,25 kW 5.7 Om oorstroom te identifiseer in die vorm van hitte, sodoende verhoed die oorbelastingseenheid dat die motor beskadig word en verseker dus 'n langer werkslewe. 5.8 Om die motor met 'n laer aansitwringkrag aan te skakel en daarna oor te skakel na 'n delta toevoer. VRAAG 6 PLB 6.1 6.1.1 Skakelaars Sensors 6.1.2 • Leerlogika • Gestruktureerde teks • Funksie blokdiagramme • Sekwensiële funksiediagramme (Enige drie programmeertale) 6.1.3 • Transistor-relê • Kontaktors • Tydskakelaar (Enige drie uitsettoestelle) 6.1.4 Inset – dmv N/O of N/T kontak of analoog inset Proses – die SVE verwerk die inset Uitset – 'n uitset word gelewer om 'n aksie uit te voer 6.1.5 Omdat die maksimum stroom, wat hanteer kan word beperk is, word daar van eksterne toestelle gebruik gemaak. Die PLB kan beskadig word. IEB Copyright © 2019 BLAAI ASSEBLIEF OM

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT: ELEKTRIESE TEGNOLOGIE – NASIENRIGLYNE Bladsy 9 van 10 6.1.6 Deur gebruik te maak van relês, kontaktors, skakeltuig 6.2 • Goedkoper • Minder spasie • Aanpasbaar • Eenvoudig (Enige drie) 6.3 N/O N/T Uitset ––– ––– ––– ––– –––( )––– A 6.4 X ( ) A+B=X B A B 6.5 M ( ) m = merker M X ( ) 6.6 6.6.1 N/T N/O N/O HK1 ( ) HK1 HK1 N/O HK2 ( ) HK2 IEB Copyright © 2019 BLAAI ASSEBLIEF OM

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT: ELEKTRIESE TEGNOLOGIE – NASIENRIGLYNE Bladsy 10 van 10 6.6.2 'n Tydreëlaar / 'Timer' 6.7 Diode Om- WS-toevoer Filter M Brug keerder V en f Spoed beheer 6.8 Stap 1 – WS-toevoer word verander na GS d.m.v. diode brug. Stap 2 – filtrering vind plaas d.m.v. afvlakkapasitor Stap 3 – GS word weer verander na WS d.m.v. bipolêre transistors met geïsoleerde hekke 6.9 • WS asinchrone kourotormotor • WS asinchrone bewikkelde kourotor motor • WS sinchrone motor met magneetstator • WS sinchrone motor met 3 sonder borsels (Enige twee) Totaal: 200 punte IEB Copyright © 2019