Motor Elektrik 1 Fasa

MOTOR ELEKTRIK 1 FASA

Electrical Department

1

Pengenalan kepada Prinsip,binaan, operasi dan pelbagai jenis motor fasa tunggal  Secara

umumnya motor elektrik terbahagi kepada 2 jenis iaitu: i. Motor a.u satu fasa ii.Motor a.u tiga fasa. Electrical Department

2

Motor aruhan fasa tunggal/ satu fasa i. Motor aruhan fasa tunggal adalah dikendalikan dengan menggunakan bekalan voltan 240V. ii.Saiz motor ini adalah kecil serta penyelenggarannya rendah. iii.Lazimnya motor kuasa kuda motor ini dihadkan sehingga 8kW sahaja.

Electrical Department

3

Motor fasa tunggal / satu fasa terbahagi kepada 2 iaitu:  Motor

komutator/Penukar tertib.  Motor aruhan.

Electrical Department

4

i.Motor komutator/Penukar tertib.  Motor

ini mempunyai kilas yang tinggi pada kelajuan rendah.  Kelajuan motor ini boleh ditambah dengan mengurangkan bebannya tetapi ia boleh membahayakan.

Electrical Department

5

 Motor

Tolakan ini terbahagi kepada 3 jenis iaitu: i. Motor Tolakan. ii. a) Motor Pemula Aruhan tolakan. b) Motor Aruhan Tolakan. iii.Motor Belitan Medan siri Arus ulang alik / Motor universal.

Electrical Department

6

i.Motor Tolakan.  Kadaran

kuasa motor ini tidak melebihi

4kW.  Stator motor ini dibelitkan dengan satu belitan satu fasa yang di sambung terus pada bekalan masukan.  Rotor motor ini adalah seakan-akan sama dengan angker yang sentiasa berlitar pintas. Electrical Department

7

KENDALIAN  Apabila bekalan 240V dibekalkan pada motor,belitan stator akan jadi seperti belitan primer pada pengubah kerana ia akan menghasilkan arus aruhan pada rotor secara aruhan saling .  Oleh kerana komutator berlitar pintas maka arus aruhan yang terhasil dan begitu kuat akan menghasilkan uratdaya di rotor.  Sekiranya pada masa itu berus karbon berada pada sudut tegak/mengufuk dengan medan stator maka motor tidak akan berputar kerana tiada berlaku pemotongan urat pada pengalir seterusnya tiada urat daya yang terhasil di rotor untuk bertindakbalas dengan medan di stator. Electrical Department

8



Oleh itu berus karbon perlu diletakkan di antara mengufuk dan menegak supaya berlaku tolakan urat daya di rotor dan urat daya di stator.  Seterusnya motor akan terus berputar hasil daripada tindakbalas yang berlaku.  Untuk menyongsangkan arah putarannya,berus karbon hendaklah diletakkan berlawanan dengan keadaan asalnya. Electrical Department

9

Gambarajah Litar Mudah Motor tolakan. Belitan stator Rotor Bekalan masuk

Belitar pintas Berus karbon.

RAJAH 1. LITAR MUDAH MOTOR TOLAKAN KEDUDUKAN BERUS KARBON DENGAN MEDAN STATOR.

Electrical Department

10

ii.a)Motor Pemula AruhanTolakan. 

Binaannya adalah sama seperti motor tolakan.  Bezanya adalah pada bahagian rotor iaitu ia dipasang dengan pengalir-pengalir yang berlitar pintas melalui berus karbon.  Tujuan bar pengalir berlitar pintas adalah untuk mendapatkan kelajuan yang malar sama ada berbeban atau tidak.  Ia juga dapat mengurangkan penggunaan berus karbon. Electrical Department

11

Kendalian motor. 

 

 

Kendalian motor ini adalah lebih kurang sama dengan motor tolakan. Ketika motor ini dihidupkan, ia berfungsi sebagai motor tolakan. Selepas daya kilas permulaan yang tinggi kirakira 70% daripada kelajuan beban penuh , berus karbon akan diangkat dari penukar tertib dengan cara mekanisme emparan. Ini telah menyebabkan litar pintas pada rotor telah dibuka. Motor ini juga boleh dihidupkan dengan sambungan terus daripada bekalan atau pemula rintangan yang dipasang sesiri dengannya. Electrical Department

12

Gambarajah Litar Motor Pemula Aruhan tolakan. BELITAN STATOR

SANGKAR TUPAI

BEKALAN MASUKAN

LITAR PINTAS

BERUS KARBON DIANGKAT NAIK SETELAH MENCAPAI KELAJUAN 70%

Rajah 2: Motor Pemula Aruhan Tolakan semasa mulamula dihidupkan Electrical Department

13

ii.b)Motor AruhanTolakan  Binaan

motor ini adalah sama dengan motor pemula aruhan tolakan.  Bezanya Cuma,berus karbon tidak diangkat daripada komutator walaupun telah mencapai kelajuan kesegerakan.  Motor ini adalah lebih baik sewaktu permulaan dengan kelajuan tetap samada berbeban atau tidak.  Motor ini dianggap baik kerana kelajuannya hampir mencapai kelajuan kesegerakan. Electrical Department

14

 Motor

ini adalah pembaharuan bagi motor pemula aruhan tolakan.  Ia dihidupkan secara terus kepada bekalan masuk atau pemula rintangan yang dipasang sesiri dengannya.  Untuk menukarkan arah putaran motor ialah dengan mengubah kedudukan berus karbon atau menggunakan belitan stator ber “tap”

Electrical Department

15

Gambarajah Litar Motor Aruhan tolakan. BELITAN STATOR

SANGKAR TUPAI BEKALAN MASUKAN

BERUS KARBON TIDAK DIANGKAT WALAUPUN MENCAPI 70 % KELAJUAN SEGERAKAN.

Rajah 5: Motor Aruhan Tolakan setelah berputar Electrical Department

16

iii.Motor Belitan Medan Siri Ulang alik / Motor Universal.  Motor

ini dikenali juga sebagai motor universal.  Jika bekalan masuk disongsangkan maka arah putaran motor tetap sama.  Kelajuan motor ini akan bertambah apabila bebannya dikurangkan.  Motor ini tidak boleh diputarkan tanpa beban kerana dikhuatiri apabila kelajuan makin bertambah belitan akan terbakar. Electrical Department 17



Kegunaan motor ini biasanya digunakan di dalam peralatan-peralatan elektrik seperti: i. pembersih vakum. ii. kipas. iii. Mesin jahit. ix. Mesin pembancuh v. Mesin gerudi.  Untuk memperbaiki ketukartertiban motor ini ,satu belitan medan yang dikenali sebagai belitan neutral disambungkan dalam litar ini seperti dalam gambarajah. Electrical Department

18

Gambarajah Litar Motor Belitan Medan Siri Arus Ulang -alik/ Universal. KOMUTATOR & BERUS KARBON BELITAN MEDAN SIRI

BELITAN NEUTRAL

ANGKIR

BEKALAN MASUKAN

Rajah 5: Motor Belitan Medan Siri Arus Ulang-Alik

BEKALAN MASUKAN

Rajah 6: Motor Belitan Medan Siri Arus Ulang-Alik Dengan Belitan Neutral

Electrical Department

19

ii.Motor Aruhan.  Motor

aruhan terdiri daripada stator yang berbelit dengan belitan satu fasa.  Rotor pada motor ini mempunyai bar-bar pengalir yang berlitar pintas secara pateri di kedua-dua hujungnya dan dikenali sebagai “ sangkar tupai”

Electrical Department

20

Kendalian. 

Apabila bekalan satu fasa diberikan maka akan wujud medan magnet berputar di belitan stator.  Oleh kerana daya kilas tidak wujud maka rotor tidak dapat digerakkan.  Untuk menggerakkan rotor maka satu belitan tambahan hendakalah disambungkan selari dengan belitan stator/utama.  Dengan adanya belitan ini ,ia akan menghasilkan fasa yang berlainan dan menghasilkan medan magnet berputar di stator. Electrical Department 21



Putaran medan magnet ini akan menghasilkan kilas bagi menggerakkan rotor.  Medan magnet di stator dan rotor akan saling bertindakbalas samada menarik bagi kutub yang berlainan dan menolak bagi kutub yang sama seterusnya akan memutarkan rotor. 

Motor Aruhan terdiri daripada beberapa jenis seperti: i. Motor aruhan fasa belah. ii. Motor aruhan jenis kapasitor. iii.Motor aruhan Kutub Telau/Fasa segerakan Electrical Department

22

i. Motor Aruhan Fasa Belah 

Motor ini berfungsi dengan adanya bantuan belitan tambahan/belitan pemula yang dipasang selari dengan belitan utama.  Bilangan belitan tambahan dan belitan utama adalah hampir sama.Tetapi diameter belitan pemula adalah lebih kecil sedikit daripada belitan utama.  Litar ini juga ditambah dengan cok atau rintangan bertujuan untuk menambah rintangan litar.  Oleh itu arus yang mengalir (Ip) dikatakan sefasa dengan voltan bekalan. Electrical Department

23

 

 





Manakala arus pada belitan utama (Iu) jauh terpisah jauh dari voltan sefasa. Secara umumnya terdapat perbezaan kedua-dua fasa sebanyak 30%. Oleh itu lah motor ini disebut motor fasa pisah/belah kerana wujudnya fasa arus yang terbelah dua. Belitan pemula/tambahan hanya digunakan semasa permulaan sahaja kerana ia akan terbakar jika digunakan berterusan. Penggunaan belitan ini akan diputuskan apabila mencapai kelajuan 75%-80% dengan menggunakan mekanisme emparan. Apabila kelajuan mencapai pada tahap tersebut ia hanya akan berputar dengan bantuan belitan utama sahaja. Electrical Department

24

 Motor

ini mempunyai ciri-ciri motor belitan medan pirau kerana ia berputar pada kelajuan yang agak malar pada semua tahap beban.  Oleh itu motor ini amat sesuai untuk mesin yang melakukan kerja-kerja yang memerlukan kelajuan yang tetap seperti: i. gergaji bulat. ii. Penyembur udara. iii. Pengilat logam. iv. Pencanai. Electrical Department

25

Gambarajah Binaan Motor Aruhan Fasa belah./pisah. BELITAN UTAMA

BELITAN UTAMA

SANGKAR TUPAI

Electrical Department

26

Litar Motor Aruhan Fasa Belah dengan rintangan BELITAN UTAMA I

Iu

BELITAN TAMBAHAN Ip BEKALAN MASUKAN

ROTOR R SUIS EMPAR

Electrical Department

27

Rajah Vektor bagi Motor Aruhan Fasa Pisah. V

Ip

Iu

I

Electrical Department

28

Gambarajah Gelombang Arus Ip dan Iu bagi motor aruhan fasa pisah. V

Ip

Iu

Electrical Department

29

ii.Motor Aruhan Jenis Kapasitor  Daya

kilas motor ini adalah sangat tinggi kerana sudut pisah antara arus belitan utama dan arus tambahan adalah kira-kira 80%.  Ini adalah kerana sifat kapasitor iaitu arus mendahului voltan.  Apabila pisahan ini semakin besar maka pusingan medan magnet di stator semakin kuat dan daya kilaspada rotor semakin bertambah. Electrical Department

30

Kendalian. 







 

Apabila motor diberikan bekalan,medan magnet akan wujud di belitan utama dan belitan tambahan berkapasitor. Hasil tindakbalas medan magnet di belitan utama dan belitan tambahan akan menghasilkan gerakan putaran bagi rotor. Apabila kelajuan rotor mencapai kelajuan 70%80% maka suis empar akan terbuka dengan proses mekanisme emparan. Dengan ini litar tambahan akan terbuka. Belitan tambahan hanya digunakan semasa permulaan sahaja bagi mengelakkan ia terbakar. Ia gunakan bagi menghasilkan sudut fasa yang berbeza di antara Electrical litar utama dan litar tambahan. Department 31







 

Tanpa perbezaan sudut fasa rotor tidak dapat digerakkan kerana motor satu fasa tidak dapat hidup dengan sendiri. Kapasitor yang dipasang siri dengan belitan tambahan adalah jenis kering kerana ia mempunyai nilai kapasitor yang tinggi pada ukuran kecil serta harganya murah. Kapasitor ini juga tahan untuk jangka masa pendek dan hanya digunakan pada kendalian arus ulang alik sahaja. Kebiasaannya , voltan yang merentangi pada kapasitor adalah tinggi daripada voltan bekalan. Seperti contoh kapasitor 275V dipasang pada bekalan 230-250V. Electrical Department 32

 Oleh

itu motor ini biasanya digunakan pada sistem penyejukan, kegunaan biasa dan perdagangan.  Motor Aruhan jenis kapasitor terdiri daripada 3 jenis iaitu : a. Motor Pemula Kapasitor Pergerakan kapasitor. b. Motor Pemula Dua kapasitor. c .Motor Pemula kapasitor Pergerakan aruhan. Electrical Department

33

a. Motor Pemula Kapasitor Pegerakan Aruhan. 

 

 

Motor ini sangat tinggi kerana sudut pisahan antara belitan utama dan belitan tambahan adalah tinggi iaitu 80%. Sudut pisahan ini wujud kerana sifat pemuat yang akan menyebabkan arus mendahului voltan. Apabila sudut pisahan ini samakin besar maka pusingan medan magnetnya semakin kuat dan kilas pemutar akan bertambah. Pemuat akan dipasang sesiri dengan belitan tambahan. Pemuat yang dipasang biasanya adalah jenis kering ( pemuat kertas ) Electrical Department 34



  





Ini adalah kerana pemuat jenis ini mempunyai nilai pemuat yang tinggi pada ukuran dan harganya murah. Pemuat ini tahan untuk jangka masa pendek dan hanya untuk kendalian bekalan a.u sahaja. Oleh itu sebab itulah ia sesuai bagi pemula motor ini. Pemuat yang dipasang pada hendaklah sesuai dengan voltan bekalan seperti contoh pemuat 275V dipasang pada voltan 200-250V. Motor ini biasanya digunakan untuk kerja-kerja yang memerlukan kilas permulaan yang tinggi iaitu kirakira 300% daripada kilas motor . Ia biasa digunakan pada sistem penyejukan ,kipas tali sawat dan perdagangan. Electrical Department

35

Kendalian. 





 

Apabila bekalan diberikanmedan magnet akan wujud di belitan utama dan belitan tambahan ( stator ). Apabila kelajuan motor mencapai 70%-80% kelajuan kesegerakan suis empar akan terbuka dengan mekanisme emparan. Ia akan menyebabkan litar tambahan akan terbuka dan motor akan bergerak dengan menggunakan litar utama sahaja. Jika suis tidak dibuka ia akan meyebabkan belitan tambahan akan terbakar. Ia adalah kerana arus yang masuk ke litar adalah tinggi. Electrical Department 36

Litar Motor Pemula Kapasitor Pergerakan Aruhan. SANGKAR TUPAI SUIS EMPAR BELITAN UTAMA BELITAN TAMBAHAN

BEKALAN MASUKAN A.U

KAPASITOR ROTOR

Electrical Department

37

Rajah Vektor Motor Pemula Kapasitor Pergerakan Aruhan. Ip

V

I Iu

Electrical Department

38

Litar Motor Pemula Kapasitor Pergerakan Aruhan yang ber tap tengah pada belitan utama

ROTOR

BELITAN UTAMA

KAPASITOR

SUIS EMPAR

Electrical Department

39

b.

Motor Pemula Kapasitor Pergerakan kapasitor



Secara umumnya motor ini sama dengan motor Pemula Kapasitor pergerakan aruhan.  Bezanya,motor ini disambung kekal ke belitan dan tiada suis empar iaitu tiada berlaku sebarang perubahan..  Kapasitor sentiasa berada dalam litar tambahan dari mula hidup hingga motor terus berputar.  Tujuannya adalah untuk memperbaiki keupayaan beban lampau motor,memperbaiki faktor kuasa,meninggikan kecekapan dan mempercepatkan putaran. Electrical Department

40



Motor ini mepunyai daya kilas yang rendah iaitu diantara 50% -100% daripada daya kilas yang tercatat pada motor.  Motor ini juga dikenali sebagai motor pergerakan kapasitor satu nilai dan selalu digunakan seperti : i. Penyembur udara, ii.Pam  Motor ini menggunakan penghidup talian terus dan penghidup rintangan jika saiz motor agak besar.

Electrical Department

41

Litar Motor Pemula Kapasitor Pergerakan Kapasitor. KAPASITOR BEKALAN MASUKAN

BELITAN UTAMA

BELITAN TAMBAHAN

Electrical Department

42

Rajah Vektor Motor Pemula Kapasitor Pergerakan Kapasitor. Ip

V

I Iu

Electrical Department

43

c. Motor Pemula Dua Kapasitor. 





 

Binaan motor ini adalah sama dengan motor pemula kapasitor pergerakan kapasitor. Bezanya ia menggunakan dua kapasitor yang diselarikan dan dipasang sesiri dengan belitan tambahan. Satu daripada kapasitor tersebut akan dipasang sesiri dengan suis empar kerana ia akan terbuka apabila kelajuan mencapai 70%-80% daripada kelajuan kesegerakannya. Kedua-dua kapasitor ini adalah jenis elektrolit . Tujuan kapasitor dipasang adalah untuk meninggikan faktor kuasa apabila beban yang tidak tetap disambungkan. Electrical Department

44

 Tujuan

kapasitor dipasang adalah untuk meninggikan faktor kuasa apabila beban yang tidak tetap disambungkan.  Kapasitor yang dipasang untuk litar permulaan mempunyai nilai yang tinggi iaitu 80F - 300F pada kendalian 110V.  Kapasitor yang digunakan bagi litar yang melakukan pergerakan terus menerus mempunyai nilai 3F-6F pada kendalian 330V. Electrical Department

45

Litar Motor Pemula Dua Kapasitor. BELITAN TAMBAHAN

I Ip

BELITAN UTAMA Iu

BEKALAN MASUKAN KAPASITOR 80-300μF

KAPASITOR 3-6μF

SUIS EMPAR

Electrical Department

46

Rajah Vektor Motor Pemula Dua Kapasitor. Ip

Ip2

Ip1 V I

Iu

Electrical Department

47

iii.Motor satu fasa segerakan / kutub telau. 

Motor ini mempubyai kutub yang tertonjol pada stator dan terdapat dua belitan iaitu gelang telau dan belitan utama.  Gelang telau mempunyai rintangan rendah dan diselitkan pada setiap kutub stator.  Ia bertujuan untuk menghasilkan daya kilas permulaan.  Belitan utama juga dipasang pada setiap pasang kutub motor tersebut. Electrical Department

48

Kendalian. 

Apabila belitan utama di berikan bekalan, aruhan akan wujud pada belitan telau disebabkan proses aruhan saling dan menghasilkan medan magnet yang menentang arah asal magnet utama.  Apabila bekalan arus masukan pada belitan utama dikurangkan arus teraruh pada motor juga akan berkurang sehingga tiada medan magnet wujud.  Ia juga akan menyebabkan arus aruhan pada gelang telau menyongsangkan arahnya dan berkeupayaan mengekalkan fluks magnet di dalam bahagian-bahagian kutub. Electrical Department

49

 Didapati

medan magnet pada motor ini seolah-olah berpindah daripada kutub utama ke kutub telau.  Seterusnya berlaku perubahan pada medan magnet.  Ini akan memberikan satu daya kilas permulaan untuk rotor berpusing dan motor akan terus berputar.

Electrical Department

50

Ciri-ciri. 

Motor ini digunakan untuk membuat kerja-kerja yang memerlukan kuasa 25W ke bawah seperti: i. kipas kecil ii. Alat perkam iii. jam dinding elektrik. iv. Alat permainan kanak-kanak.  Motor ini tidak disongsangkan putarannya kerana ia berkait rapat dengan putaran dan pemasangan dalaman motor ini.  Ia akan menggunakan sejenis mesin khas bagi menukarkan arah putarannya iaitu dua motor yang mempunyai dua rotor pada satu aci.  Yang mana setiap satu motor mempunyai statornya sendiri untuk pemusingan arah bertentangan. Electrical Department 51

Motor ini juga mempunyai kebaikan dan keburukannya. 

i. ii.

iii.



Kebaikan. Binaannya ringkas. Kos yang tidak tinggi/murah. Tahan lasak

Keburukan

Daya kilas permulaan yang rendah. ii. Keupayaan menampung beban yang rendah. iii. Kecekapan rendah iaitu 5%-35%. i.

Electrical Department

52

Litar Motor Fasa segerakan / Kutub Telau. ROTOR SANGKAR TUPAI

BELITAN UTAMA GELANG TELAU

BEKALAN MASUKAN

KUTUB UTAMA Electrical Department

53

Gambarajah Binaan Motor Kutub Telau/Fasa segerakan. BELITAN TELAU

BELITAN UTAMA BEKALAN MASUKAN A.U Electrical Department

Binaan motor Kutub Telau dengan mempunyai belitan pada gelung telau. 54

TAMAT

TERIMA

KASIH

Electrical Department

55