מה"ט מכונות חשמל והנע — קיץ 2021 מועד א' (97161)

תאריך הבחינה: לא ידוע

טופס המבחן המלא להורדה — ומפתח התשובות עם פתרון מפורט לכל שאלה, אונליין. פתחו שאלה למטה: בשאלה סגורה בוחרים תשובה, בשאלה פתוחה נפתח הפתרון המלא (כניסה מהירה וחינם).

📄 הורדת טופס המבחן (PDF) ←פתרו את המבחן הזה אונליין — עם תשובות ופתרונות ←

למגמת הנדסת חשמל — שאלון ההנדסאים. לטכנאים שאלון מקביל.

✓ פתרון מלא לכל שאלה · ✓ הסברים מלאים וחומרי לימוד · ✓ ליווי מורה AI · ✓ התחלה חינם

פתרון מפורט לכל שאלה — לא רק התשובה: הסבר שלב-אחר-שלב וניתוח הטעויות הנפוצות.

שאלות לדוגמה מהמבחן — פתרו עכשיו

בשאלה סגורה בוחרים תשובה; בשאלה פתוחה פותחים את הפתרון המלא (כניסה מהירה וחינם). אלו 3 מתוך 9 שאלות המבחן — את כולן תוכלו לפתור אונליין.

שאלה 1

באיור לשאלה 1 מוצג מעגל לבקרת מנוע זרם ישר בעל קטבים מגנטיים. המערכת מאפשרת לווסת את מהירות המנוע ולשנות מגמת סיבובו.

(איור לשאלה 1)

המערכת מכילה ארבעה טרנזיסטורים ( $Q_{1}, Q_{2}, Q_{3}, Q_{4}$ מסוג MOSFET) הפועלים כמתגים (עם קבלת אות ממעגל הבקרה, הטרנזיסטור נכנס לרוויה. ללא האות, הטרנזיסטור נמצא בקטעון). בקרת המתח למנוע מתבצעת בשיטת אפנון רוחב הפולס (PWM), (מעגלי בקרת הטרנזיסטורים לא נראים באיור). נגדיר את שלושת מצבי הפעולה של המנוע:

המנוע מסתובב בכיוון מסוים.
המנוע מסתובב בכיוון ההפוך.
המנוע במנוחה.

א. (4 נק') מהו תפקידה של מערכת קטבים מגנטיים במנוע? ב. (4 נק') באיזה מצב פעולה נמצא המנוע, כאשר הטרנזיסטורים $Q_{1}$ ו- $Q_{4}$ ברוויה (והשניים האחרים בקטעון)? ג. (4 נק') באיזה מצב פעולה נמצא המנוע, כאשר הטרנזיסטורים $Q_{2}$ ו- $Q_{3}$ ברוויה (והשניים האחרים בקטעון)? ד. (4 נק') באיזה מצב פעולה נמצא המנוע, כאשר הטרנזיסטורים $Q_{1}$ ו- $Q_{2}$ ברוויה (והשניים האחרים בקטעון)? ה. (4 נק') המצב שבו הטרנזיסטורים $Q_{1}$ ו- $Q_{3}$ או $Q_{2}$ ו- $Q_{4}$ ברוויה אינו תקין. למה?

שאלה 2

א. (8 נק') בדפי הנתונים של מנוע השראה מופיעים, בין היתר, היחסים בין המומנט המרבי $T_{ma x}$ , מומנט ההתנעה $T_{s t a r t}$ לבין המומנט הנומינלי $T_{n o m}$ . לדוגמה: $\frac{T _{ma x}}{T _{n o m}} = 2.7$ , $\frac{T _{s t a r t}}{T _{n o m}} = 1.8$ . שרטטו באופן איכותי את האופיין המכאני הטיפוסי של מנוע השראה $T_{M} = f (n)$ וסמנו את הערכים $T_{ma x}, T_{s t a r t}, T_{n o m}$ . ב. (6 נק') זרם התנעה במנוע השראה, במתח נומינלי, גדול פי 5-6 מהזרם הנומינלי (לא באותו היחס כמו זה שבין מומנט ההתנעה למומנט הנומינלי). איך מסבירים תופעה זו? ג. (6 נק') בין יתר ההפסדים במנוע השראה, מוכרים הפסדי ברזל (הפסדי מגנוט). להלן מוצגים שלושה שינויים בפעולת המערכת עם המנוע:

שינוי מומנט על ציר המנוע
שינוי מתח הזנת המנוע
שינוי התנגדות סלילי המנוע רק אחד מהשינויים האלה משפיע באופן משמעותי על הפסדי הברזל, מהו? נמקו את הבחירה.

שאלה 3

נתון שנאי חד-פאזי מעלה מתח $110/230 (V)$ , $50 H z$ , $2 k V A$ . בניסוי ריקם נתקבלו מהצד הראשוני התוצאות הבאות: $110 V$ , $10 W$ , $0.4 A$ . נמדדו התנגדויות סלילי השנאי: $R_{1} = 0.112 Ω$ , $R_{2} = 0.417 Ω$ . נגדיר: $X_{e q} = X_{1} + X_{2}^{^{'}}$ , $R_{e q} = R_{1} + R_{2}^{^{'}}$ . נתייחס למעגל התמורה של השנאי בתצורה הבאה:

(איור לשאלה 3)

ידוע שגודל העכבה הכוללת של סלילי השנאי $Z_{e q} = R_{e q} + j X_{e q}$ שווה ל- $0.75 Ω$ .

א. (8 נק') חשבו את ארבעת המאפיינים $R_{0}, X_{0}, R_{e q}, X_{e q}$ של מעגל התמורה של השנאי הנתון. ב. (4 נק') בניסוי ריקם נתקבל הספק $P_{0} = 10 W$ . לאיזו מפעולות השנאי נדרש הספק זה? ג. (4 נק') מהם ההפסדים החשמליים והמגנטיים בעומס של $S = 2 k V A$ ? ד. (4 נק') הופכים את השנאי הזה למוריד המתח $230/110 (V)$ . השנאי פועל בעומס זהה. האם יחול שינוי בהפסדים החשמליים והמגנטיים של השנאי? נמקו.

הנושאים הרשמיים בבחינה 97161

לפי תוכנית הלימודים הרשמית של מה"ט (מכונות חשמל והינע) — אלו הנושאים שהבחינה נשענת עליהם:

מבוא להמרת אנרגיה אלקטרומכנית · 6 ש'
אלקטרומגנט · 4 ש'
סליל בעל ליבה פרומגנטית הפועל בזרם-חילופים · 6 ש'
שנאי הספק · 24 ש'
מבוא למכונות חשמל סובבות רב-מופעיות · 12 ש'
מכונות השראה (אסינכרונית) · 24 ש'
מכונה סינכרונית · 24 ש'
מכונה לזרם-ישר · 14 ש'
התנעת מנועים חשמליים · 14 ש'
מבוא להינע חשמלי · 3 ש'
בחירת ההספק הנומינלי של מנוע חשמלי · 5 ש'
משוואות התנועה · 4 ש'
אופיינים מכניים של מנועי חשמל · 6 ש'
בלימת מנועים חשמליים · 6 ש'
ויסות מהירות סיבוב של מנועים חשמליים · 24 ש'

המקור: תוכנית הלימודים הרשמית של מה"ט (משרד העבודה).

פתרו את המבחן המלא — עם משוב על כל תשובה

כל שאלות המבחן, פתרון מפורט, משוב אישי ומעקב התקדמות. בדיוק מה שצריך כדי לעבור.

התחילו לתרגל — חינם ←

→ לכל מבחני הכן את עצמך למבחן מה"ט מכונות חשמל והנע