Electrical Technology Grade 12 Eastern Cape Mock 2018 Memo

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT GRAAD 12 SEPTEMBER 2018 ELEKTRIESE TEGNOLOGIE KRAGSTELSELS NASIENRIGLYN PUNTE: 200 Hierdie nasienriglyn bestaan uit 13 bladsye

Downloaded from hlayiso.com 2 ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: KRAGSTELSELS (EC/SEPTEMBER 2018) INSTRUKSIES AAN NASIENERS 1. Alle vrae met veelvoudige antwoorde impliseer dat enige relevante aanvaarbare antwoord oorweeg moet word. 2. Berekeninge: 2.1 Alle berekeninge moet formule(s) toon. 2.2 Vervanging van waardes moet korrek gedoen wees. 2.3 Alle antwoorde MOET die korrekte eenheid insluit om as korrek oorweeg te word. 2.4 Alternatiewe metodes moet oorweeg word, mits die korrekte antwoord verkry is. 2.5 Waar verkeerde antwoorde oorgedra kan word na die volgende stap, is die aanvanklike antwoord verkeerd. Die daaropvolgende antwoorde moet egter oorweeg word, indien die verkeerde antwoord reg oorgedra is. Die nasiener moet dan die verkeerde som uitwerk met die verkeerde waardes en indien die leerder dit korrek gebruik het, moet volpunte vir die betrokke berekeninge gegee word. 2.6 Nasieners moet in ag neem dat kandidate se antwoorde mag afwyk van die nasienriglyn, afhangend van waar die afronding gebruik is. 3. Hierdie nasienriglyn is slegs ʼn gids met modelantwoorde. Alternatiewe interpretasies moet oorweeg en op meriete nagesien word. Hierdie beginsel moet egter konsekwent toegepas word. Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/SEPTEMBER 2018) ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: KRAGSTELSELS 3 VRAAG 1: BEROEPSGESONDHEID EN VEILIGHEID 1.1 Die doel van die Wet op Beroepsgesondheid en Veiligheid is: Om voorsiening te maak vir die gesondheid en veiligheid van persone by die werk en persone wie se gesondheid en veiligheid verband hou met die gebruik van bedryfstoerusting en masjinerie; 9 die beskerming van persone, buiten die wat daar werk, teen gesondheid- en veiligheidsgevare wat verband hou met die aktiwiteite van persone by die werk. 9 (2) 1.2 Alternatiewe stroom (AS) soos vanaf die hoofkragtoevoer, veroorsaak spier- sametrekking 9 en indien die stroom te hoog is, kan die persoon die lewendige draad nie ‘los laat’ nie. Tipiese ‘laat-los’ stroomwaarde is omtrent 0,007 ampere (7 milli-amp). 9 (2) 1.3 x Foutiewe gereedskap of implemente 9 x Swak ventilasie x Skerms aan masjiene is weg of van ʼn swak gehalte x Oormatige geraas x Gebrek aan kennis van noodprosedures (Enige relevante antwoord.) (1) 1.4 x Rowwe speletjies 9 x Rondhardloop in die werkswinkel x Goed rondgooi x Los tasse, stoele of materiaal in die gange x Mors vloeistowwe of olie op vloer sonder om dit skoon te maak (Enige relevante antwoord.) (1) 1.5 x Die persoon moet lê9 x Maak persoon warm toe om liggaamshitte te bewaar 9 x Moet nie persoon beweeg in geval daar nek- en rugbeserings is. x Indien bewusteloos, kry die persoon op sy sy. (herstelposisie) x Hou ʼn wakende oog op die persoon se kleur; lig hoof en bene om bloedvloei na areas waar person bleek is, te laat vloei. (Enige relevante antwoord.) (2) [8] VRAAG 2: RLC 2.1 2.1.1 Z =ඥܴ ଶ ൅ ሺܺ௅ െ ܺ஼ ሻଶ 9 =ඥͳʹଶ ൅ ሺʹͶ െ ͳͺሻଶ 9 =13, 42 Ω9 (3) 2.1.2 ௏ ‫ ்ܫ‬ൌ  ௓೅9 ଷ଴ ൌ  ଵଷǡସଶ9 ൌ ʹǡʹͶ‫ܣ‬9 (3) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 4 ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: KRAGSTELSELS (EC/SEPTEMBER 2018) 2.1.3 ܸோ ൌ ‫ ்ܫ‬ൈ ܴ ൌ ʹǡʹͶ ൈ ͳʹ 9 ൌ ʹ͸ǡͺͺܸ 9 ܸ௅ ൌ ‫ ்ܫ‬ൈ ܺ௅ ൌ ʹǡʹͶ ൈ ʹͶ 9 ൌ ͷ͵ǡ͹͸ܸ 9 ܸ஼ ൌ ‫ ்ܫ‬ൈ ܺ஼ ൌ ʹǡʹͶ ൈ ͳͺ 9 ൌ ͶͲǡ͵ʹܸ 9 (6) 2.1.4 ܴ ‘• ߠ ൌ  ܼ ோ ߠ ൌ  ‘• ିଵ 9 ௓ ଵଶ ߠ ൌ  ‘• ିଵ ଵଷǡସଶ9 ߠ ൌ  ʹ͸ǡ ͸௢ 9 (3) 2.1.5 VT ൌ ඥܸோଶ ൅ ሺܸ௅ െ ܸ஼ ሻଶ9 = ඥʹ͸ǡͺͺଶ ൅ ሺͷ͵ǡ͹͸ െ ͶͲǡ͵ʹሻଶ 9 ൌ ͵Ͳܸ 9 (3) 2.1.6 (5) 2.2 2.1.2 IT =ඥ‫ܫ‬ோଶ ൅ ሺ‫ܫ‬௅ െ ‫ܫ‬஼ ሻଶ 9 = ඥͳͷଶ ൅ ሺͳͷ െ ͳͲሻଶ 9 = 15,81 A9 (3) 2.2.2 ܺ௅ ൌ  ೅ 9 ௏ ூಽ ଶସ଴ ൌ  9 ଵହ ൌ ͳ͸π9 (3) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/SEPTEMBER 2018) ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: KRAGSTELSELS 5 2.2.3 ܺ௅ ൌ ʹߨ݂‫ܮ‬ ௑ಽ ‫ ܮ‬ൌ 9 ଶగ௙ ଵ଺ ‫ ܮ‬ൌ 9 ଶగൈହ଴ ‫ ܮ‬ൌ ͲǡͲͷ‫ˆ‘ܪ‬ͷͲ݉‫ܪ‬9 (3) 2.3 2.3.1 Resonansie in ʼn RLC-kring is ʼn toestand teen ʼn spesifieke frekwensie waar XL = XC. 9 Die resultaat is dat die stroom en spanning in fase is en dus ʼn fasehoek van 0o het. 9 (2) 2.3.2 Q-faktor in ʼn parallelle kring is die verhouding tussen die weerstand 9en die reaktansie van die kring. 9 (2) 2.4 2.4.1 ‫ ܥ‬ൌ  ଶగ௙௑ 9 ଵ ಴ ଵ ‫ ܥ‬ൌ 9 ଶగൈହ଴ൈଵହ଻ ‫ ܥ‬ൌ ʹͲǡ ʹ͹ߤ‫ܨ‬9 (3) 2.4.2 ௑ ܳ ൌ  ಽ9 ோ ଵହ଻ ܳ ൌ 9 ସ ܳ ൌ ͵ͻǡ ʹͷ9 (3) [42] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 6 ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: KRAGSTELSELS (EC/SEPTEMBER 2018) VRAAG 3: DRIEFASE WS-OPWEKKING 3.1 (4) 3.2 Skyndrywing is die produk van die stroom en die spanning van ʼn kring. 9 Die skyndrywing is groter as die aktiewe drywing 9 as gevolg van gestoorde energie wat terug in die kring geplaas word. 9 (3) 3.3 3.3.1 ܲ௔௣௣ ൌ  ξ͵ܸ௅ ‫ܫ‬௅ ௉ೌ೛೛ ܸ௅ ൌ  9 ξଷூಽ ସ଴଴଴଴ ൌ 9 ξଷൈଶହ ൌ ͻʹ͵ǡ ͹͸ܸ9 (3) 3.3.2 ܸ௙ ൌ ௏ಽ 9 ξଷ ଽଶଷǡ଻଺ ൌ 9 ξଷ ൌ ͷ͵͵ǡ ͵͵‫ܣ‬9 (3) 3.3.3 ܲ௥ ൌ  ξ͵ܸ௅ ‫ܫ‬௅ •‹ ߠ Maar ‫ ߠݏ݋ܥ‬ൌ Ͳǡͺ͹ ൌ  ξ͵ ൈ ͻʹ͵ǡ͹͸ ൈ ʹͷ ൈ  •‹ ʹͻǡͷͶ௢ ൌ  ‘• ିଵ Ͳǡͺ͹9 ൌ ͳͻǡ͹ʹܸ݇‫ܣ‬௥ 9 ൌ ʹͻǡͷͶ௢ 9 (4) 3.4 Die drywingsfaktor van ʼn WS elektriese sisteem is die verhouding van die aktiewe drywing 9 gelewer aan die stelsel tot die skyndrywing in die kring. 9Die drywingsfaktor is belangrik vir groot verbruikers want dit gee ʼn aanduiding van hoe effektief aktiewe krag aangewend word. 9 (3) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/SEPTEMBER 2018) ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: KRAGSTELSELS 7 3.5 3.5.1 ܸ௅ ൌ  ξ͵ܸ௣௛ ܸ௅ ܸ௣௛ ൌ ξ͵ ସଵହ ൌ  9 ξଷ ൌ ʹ͵ͻǡ͸ܸ9 ܸ௣௛ ‫ܫ‬௣௛ ൌ  ܴ௣௛ ଶଷଽǡ଺ ൌ  9 ସହ ൌ ͷǡ͵ʹ9 (4) 3.5.2 Pൌ ξ͵ܸ௅ Ǥ ‫ܫ‬௅ Ǥ ‫ߠݏ݋ܥ‬9 ൌ  ξ͵  ൈ Ͷͳͷ ൈ ͷǡ͵ʹ ൈ ͲǤͺͷ9 ൌ ͵ǡʹͷܹ݇9 (3) 3.5.3 S ൌ ξ͵Ǥܸ௅ Ǥ ‫ܫ‬௅ 9 ൌ ξ͵ ൈ Ͷͳͷ ൈ ͷǡ͵ʹ 9 ൌ ͵ǡͺʹܸ݇‫ܣ‬9 (3) 3.6 ௐ –ƒ ߠ ൌ  ξ͵ሾ ್೗ೠ೐ ିௐೝ೚೚೔ ሿ9 ௐೝ೐೏ ାௐ್೗೚ೠ ଼ǡହିଷ ൌ  ξ͵ሾଷା଼ǡହሿ9 ൌ Ͳǡͺ͵9 (3) 3.7 Ware drywing is die vermoë van ʼn kring om werk in ʼn sekere tyd te verrig. 9 (1) [34] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 8 ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: KRAGSTELSELS (EC/SEPTEMBER 2018) VRAAG 4: DRIEFASE-TRANSFORMATORS 4.1 Die hoofdoel van ʼn transformator is om die spanning te verhoog 9 of te verlaag 9 (2) 4.2 Grootte 9 Frekwensie 9 Windingsverhouding 9 Spanning Drywingsfaktor (3) 4.3 Die oordrag van mmk in ʼn transformator is konstant. 9 ʼn Toename in die grootte van die las sal die mmk aan die sekondêre kant verhoog. 9 Die mmk van die primêre kant moet met dieselfde hoeveelheid vermeerder. 9Aangesien die spanning voorafgestel word deur die voorsiener, kan net die primêre stroom vermeerder. 9 (4) 4.4 Aangesien die olie ʼn diëlektries is, ʼn nie-geleier van elektrisiteit, 9verbeter dit die isolasie tussen die windings en die omhulsel. 9 Dit help ook met verkoeling 9en voorkom die vormig van vog op die windings. 9 (4) 4.5 Koperverliese 9 Ysterverliese 9 Werwelstroom verliese 9 Histerese (3) 4.6 4.6.1 ‫ܫ‬௅ ൌ  ௉ 9 ξଷ௏ಽ ஼௢௦ఏ ଼ହ଴଴଴ ൌ 9 ξଷൈସହ଴ൈ଴Ǥ଼ ൌ ͳ͵͸ǡ͵ʹ‫ܣ‬9 (3) 4.6.2 S ൌ ξ͵Ǥܸ௅ Ǥ ‫ܫ‬௅ ൌ ξ͵ ൈ ͶͷͲ ൈ ͳ͵͸ǡ͵ʹ9 ൌ ͳͲ͸ǡʹͷܸ݇‫ܣ‬9 (2) 4.6.3 ܸ௅ ܸ௣௛ ൌ  ξ͵ ସହ଴ ൌ ξଷ 9 ൌ ʹͷͻǡͺͳܸ 9 ௏ ൈூೞ ‫ܫ‬௣ ൌ ೛ ௏ೄ 9 ଵଷ଼଴଴ൈଵଷ଺ǡଷଶ ൌ 9 ଶହଽǡ଼ଵ ൌ ͹ʹͶͲǡ͹Ͷ‫ܣ‬9 (5) [26] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/SEPTEMBER 2018) ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: KRAGSTELSELS 9 VRAAG 5: DRIEFASEMOTORS EN AANSITTERS 5.1 Kourotorinduksiemotors is baie gewild want hulle is sterk, betroubaar en ekonomies 9 Hulle is goedkoper 9 Benodig minder instandhouding en onderhoud 9 Hulle het ʼn hoë aansitwringkrag Maklik om draairigting te verander Het ʼn beter verkoelingstelsel (3) 5.2 ʼn Induksiemotor kan as ʼn induksiegenerator gebruik word 9 Waaiers en waterpompe 9 Dit kan uitgerol word om ʼn liniêre induksiemotor te vorm vir liniêre beweging. (2) 5.3 ݊௦ ൌ ଺଴ൈ௙ 9 ௣ ସ଼௣௢௟௘௦ ൌ ͳ͸‫ ݁ݏ݂ܽݎ݁݌݈݁݋݌‬ൌ ͺ‫ ݁ݏ݂ܽݎ݁݌݁ݎܽ݌݈݋݋݌‬9 ଷ௣௛௔௦௘ ଺଴ൈହ଴ ݊௦ ൌ  9 ଼ ൌ ͵͹ͷ‫ݎ‬Ǥ ‫݌‬Ǥ ݉9 (4) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 10 ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: KRAGSTELSELS (EC/SEPTEMBER 2018) 5.4 we u2 vo ae e-~< eee” (oe b. = x Pa ae eee Ande i i ul eee | if ah is as Es rae v2 “3 FEO ane ster verbiniding delta verbinding (4) 5.5 Verander die draairigting deur enige twee toevoerlyne om te ruil VW” (2) 5.6 Spanning ¥ Stroom Frekwensie Fase (1) 5.7 Met aansit, is die emk wat in die rotorstawwe geinduseer word baie hoog as gevolg van die volle grootte van die toevoerspanning wat direk aan die motor gekoppel word. ¥ Die kruinwaarde van die aansitstroom kan tot soveel as ses keer die vollasstroom wees. ¥ Die motorwindings kan beskadig word deur die hoé stroom. Y_ Aansitters verlaag die aansitspanning oor die windings om hulle te beskerm. ¥ (4) 5.8 Die lae lesing wys aan dat daar ’n kortsluiting is tussen windings U en W. ¥ Die lesing moet ten minste 1 MQ wees. Y Die motor moet nie geaktiveer word nie. ¥ (3) 5.9 Die lesing moet hoog wees, tot infinitief ~ maar nie minder as 1 MQ vir’n motor in goeie toestand. ¥ (2) 5.10 Glip = "—* x 100%¥ 3 600-3 384 Jan * 100%Y = 6%V (3) 5.11 Rendement(n) = inset~verttese 100%Y inset 25 000- 2200 =Js000 * 100% = 91,2%VY (3) 5.12 P= V3V,I, cos On¥ = V3 x 415 x 20x08x0,9% = 1035kWv (3) [34] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/SEPTEMBER 2018) ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: KRAGSTELSELS 11 VRAAG 6: PROGRAMMEERBARE LOGIESE BEHEERTOESTELLE 6.1 Meganiese relê 9 (1) 6.2 x Benodig gereelde instandhouding 9 x Foutopsporing was lank, eentonig en vervelig 9 (2) 6.3 x Aanpasbaarheid 9 x Eenvoud 9 x Koste 9 x Spasie (3) 6.4 x Die PLB-stelsel moet ʼn enkele aardverbinding hê, om enige geruis te verminder. 9 x Gebruik drade met die korrekte stroomvermoë om brande te vermy. 9 x Alle kontaktors moet korrek en veilig geïnstalleer en gekonnekteer wees. 9 (3) 6.5 Eerstens word die analoogsein omgeskakel in ʼn gestandaardiseerde digitale formaat. 9 Dit word gedoen deur te verseker dat alle analoog-omvormers hulle analoogsein in baie lae elektriese strome of spannings omskakel. 9Die standaard is 0 – 20 mA. Die stroom word na ʼn spanning van 0 – 5 V omgeskakel met ʼn baie selektiewe akkurate 250 Ω - 1% resistor. 9 Die PLB ontvang dan ʼn 0 – 5 V GS spanning wat ʼn werklike situasie verteenwoordig. 9 (4) 6.6 Binêr Gekodeerde Desimaal (BKD) is ʼn kode wat elke desimaal van ʼn desimale nommer 9 in sy eie vier-bis binêre kode omskep. 9Dan word elk van die vier-bisnommers saamgesit om die finale binêre verteenwoordiging van die desimale nommer te gee. 9 (3) 6.7 6.7.1 0110 0011 0100 0111 6 3 4 79 6 347109 (2) 6.7.2 1001 0010 0100 1000 9 2 4 89 9 248109 (2) 6.8 ʼn Opto-isolator gebruik lig om ʼn elektriese sein tussen kringe oor te dra, 9 terwyl hulle elektries geïsoleerd van mekaar is. 9 Dus wanneer hulle in ʼn PLB-kring gebruik word, isloeer hulle die PLB van elektriese oorlas beskadiging. 9 (3) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 12 ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: KRAGSTELSELS (EC/SEPTEMBER 2018) 6.9 Nabyheidsensor 9 :stel die teenwoordigheid van voorwerpe vas deur middel van lig, klank en elektromagneetvelde 9 Temperatuursensors 9 :meet temperatuur deur ʼn verandering in die materiaal se fisiese toestand waar te neem 9 Ligsensors 9 :word gebruik om die hoeveelheid lig waar te neem 9  Vlaksensors 9 :word gebruik om die vlakke van vloeistowwe te monitor 9 Oorbelastingsensors 9 :word gebruik om die krag van ʼn las te voel 9 (10) 6.10 (5) 6.11 ʼn Verstelbare spoedbeheerder (VSD) word gebruik om die spoed van WS-motors te beheer 9 deur die frekwensie na die motor te verander 9 (2) 6.12 (5) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/SEPTEMBER 2018) ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: KRAGSTELSELS 13 6.13 (7) 6.14 Spanning-en frekwensiebeheer (V/Hz-drywer) 9 Vektordrywer 9 (2) 6.15 Die stelsel wat hierdie tipe remming gebruik kan soos ʼn generator self drywing ontwikkel. 9 Dit gebruik hierdie drywing vir vertraging tydens remming. 9 (2) [56] TOTAAL: 200 Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief