EEE 441 - ELEKTRONIK KUASA OKT-NOV 1994.

LINNERSITI SAINS MALAYSIA

Peperiksaan Semester Pertama Sidang

Alodemik

^1994195

Oktober ^- November 1994

EEE

^{441 -} ElelaronikKuasa

Masa :

[3

jam]

ARA[{A}.I

KEPADA CALON

^:

Sita

pastikan bahawa kertas peperiksaan

ini

mengandungi

SEME[.AN-($

^muka

surat bercetak ^dan

E![1\MIfL

soalan sebelum ^anda memulakan peperiksaan

ini'

Jawab mana-mana

I/S4AllI

soalan satraja'

Aglhan markah bagi soalan diberikan

di

sut sebelah kanan sebagai peranrsan daripada martrah keseluruhan yang diperuntgkkan bagi soalan berkenaan.

Jawab semua soalan di dalam Bahasa Malaysia'

T2

ar

...2t-

trr

[EEE,t4U

(a)

Peranti BJT beroperasi ^secara berkala dan kehilangmlryadiAmjukkan

oleh

Rajah

l-1. Nlai r($ boleh ditentrkan dari

^Rsjah

l-2; Rls:

0.9oC4il. Rcs:0.4oC4il

^dan

T6 = 70oC'

^Tentukan

(i) Nilai

Puncak Tr -

Tc

(ii) Nilai

^RSe

yurg

akan menghadkan nilai puncak T1 kepada 1400c.

RAi$ 1-l

Single - Pulse Application

r.00

^10.0

Time (ms)

R4ah

^1-2

-2-

1.

=

^1.00

6:

^o.so

'E"

f! o:o

I $

^o.to

fr

!

^o.oz

E E

^o.ot

tr

...31-

130

IEEE

zt4{

Litar di

dalam Rajah

l-3

digunakan

untuk

membekalkan anrs

30A

ke beban

induktif

dari

punca 400V, Nila

tq yang diportukan

untuk

SCR ialah 30

ps. Bila scRr

dibuka

(ol.r),

tempoh minimum masabukannya

(oN) ialah l00ps.

Rekabentuk

elffien-el€men tutup (turn off) litar

dengan menentrkan nilai-nilai ^:

(i)

kapasitor C

(ii) induktorl

(iiD

anrs puncak di dalam SCR ³

Ciri

arus dan

voltan bagi litar di dalam Rajah l-3 ditunjukkan

^oleh Rajah

14.

(s0%o)

I'

Load

Rqiah

l-3

-J-

o)

n 131

scR

r

,"f

...4t-

-4-

R4tett

14

Apakah masa

buka (a[n-on) bagi tiristor? Apaka]t

kaedah-kaedah

yang boleh digunakan unUrk

menghidupkan

(turn-on)

tiristor?

(a) 2.

(b)

(20%\

faktor

kuasa bagi

(zff/o) Apakah prinsip bagi kawalan fasa?

^Mengapa

semikonverter lebih baik dari konverter ^penuh?

(c)

Semikonverter tiga fasa separuh gelomb'ang Rajah 2 dikendalikan dari punca tiga fasa, sambungan

Y, 208V,

60l{2 dan mempunyai perintang beban R

=

^10f1. Jika voltan keluaran purata yang diperlukan ialah 50%

dari voltan keluaran maksimum, kirakan:

...31-

132 r

-5-

(i)

Sudut lengah

c

(ii)

anrs nns dan ams _Purata beban

(iiD an$

^{rms dan anrs purata bagi}

thiristor (iv)

^{faktor kuasa input PF.}

Tt

IEEE

44U

(6t/o)

'i*i -*t

3. (a)

R4iah 2

Apaletr kelebihan dan kebunrkan litar-litar kawalsn sudtrt fasa?

Apalott kesan

beban

induktif

terhadap

prstasi

pengawal voltan ^ac?

(2f/o)

Beban bagi pengawal voltan ac ialatr peringng R

= 1.5O.

Voltan

input

ielah Vs

=

120V (rms),

60tlz.

Plotkan faktor kuasa lawan sudut lengah unnrk pengawal ^ac gelombang p€nuh'

(a09lo)

Litar di

dalam Rajatr

3 di kawal

oleh penukar tap

sinkronus' VolAn

utama ialah 20SV ,60112. Vollan-voltan selunder ^ialah

Vr = l20V

^dan VZ=8SV. Jika beban

R:

5Q dan voltan rms ialah 180V,

t€tth*8n

o)

(c)

b 13,1 frt

...61-

(i) (ii) (iii)

-6-

sudut lengatr untuk tiristor

Tt

dan Tz

arul

rms

unilk

tiristor T1 dan T2 arus rms untuk

tiristor T:

dan T*.

---...--.-{

R+ vo

L*

---.---{

4. (a)

(b)

ryrb3

Apakah parameter-paraneter prestasi bagi

invertef

Apakah fungsi diod suapbdik di dalam litar-litar invertpr?

(28/o)

Apakah kelebihan-kelebihan dan kelemahan-kelemahan inverter

bertransistor berbanding

litarlitar

inverter yang

terdiri

daripada

tiristor-

tiristor.

(20%)

Inverter tiga fasa Rajah 4 mempunyai sambungan

Y

dan beban R = ^5Cl,

L:23mll.

^{Fre*uensi inverter ialah fo}

:

6OHz dan voltan input dc ialah

Vs:220V.

(i)

Terbitkan voltan seketika talian

Vo(t)

dan anrs

i"(0

di dalam sebutan siri Fourier.

t34

I

(c)

...71-

f

IEEE,+4U

Tennrkan

(ii) Volanalianrms, V1

(iii)

^{Voltan fasa rms,}

Vp

(iv)

Jumlah heroan harmonih

THD

(v)

Faktor herotan,

DF

(vi)

kuasa beban Ps

(6f/o)

Apakatr paramet€r-panmeter penoapaian bagi pemenggal? Apakah kelebihan-kel6ihan dan kelematran-kdemahan pengahr (pernenggal) buck?

(20o/o)

Apakah tangkatrJurgkah ^yang perlu

diambil di

dalam rekabennrk

litar

pemenggal.

(10%)

Pemenggal

di

dalam Rajah 5 berbeban

RL

mempunyai

% -

^{220V, R}

=

5Q,

L =

^7.5mH,

f= llcflz,

k

=

0.5 dan E

= 0V

Hitr.rng

(i)

arus beban seketika yang minimurn

It

(ii)

anrs beban seketika puncalg Iz

(rr)

^arus beban malrsimum puncak ke puncak (riak)

-7 -

T vs

z vs

5. (a)

o)

(c)

D6 aj

R4atr4

Br 135

...8/-

t

-8- [EEE,t4ll

(70%)

(iv)

^{anrs beban purata I4}

(v)

arus beban rms Io

(vi)

^rinungan input berkesan Ri

(viD

^axus pemenggal rms,

Ip.

choopcr

t:r- vs

I

6,

Rqtatt ⁵

(a)

Apakah prinsip bag pacuan motar dc tiga fasa

me-nggunakan semikonverter?

Qa%)

Apaloh kelsiharkelebihan

dan kelematran-kelemahu bagi pacuan motor dc tign. fasa menggunakan konverter

penuh?

;

(20Vr)

(c) Halaju bagi motor

dc teruja berasingan 20hp,

300v

⁹⁰⁰ rpm di kawal oleh konverter penuh tiga fasa.

Litar

^modan juga dikawal oleh konverter penuh tiga fasa. Input ac kepada angker dan medan konverter ialah tiga fasa sambungan wye,

208V,

60ll?1

Diberi

R'a = 0.15O, Rf

= 145f', Kv

-

^1.15

V/A - rad/s. Abaikan

kehilangan tanpa beban.dan ^geseran

viskos. Arus

angker ^dan medanberterusan d4n tanpa ^rialc'

o)

nl 136

...91-

(i)

(iiD

-9- IFFF 44U

Jika medan konverter dikendalikan oleh ^anrs medan maftsimum

dan tork terbina ialah Tc =

¹⁰⁶

Nm

^pada

halaju 750

^rpm,

tentukan sudut lengah bagi konverter ^angfuer, ox.

Jika

litar

medan konverter disetkan pada ^anrs medan maksimum, Ta

=

¹⁰⁸

Nm dan

^<16 = ^0, tentrkan halaju motor.

Unnrk beban s€perti di dalam bahagian O)

tentrlon

sudut lengatt litar medan konverter

jika

halaju dinaikkan kepada ¹⁸⁰⁰ rpm'

(6f/o)

-

ooooooo-

r 13?

;il