kiraan yang melibatkan motor arus ulang alik tiga fasa
- 1. BAB 1 BAB 1 MOTOR AU MOTOR AU
- 2. PENGENALAN PENGENALAN Perkataan Perkataan mesin mesin menunjukkan menunjukkan kepada kepada motor motor serta serta penjana penjana. . Motor Motor digunakan digunakan sebagai sebagai penerangan penerangan kerana kerana dalam dalam aplikasi aplikasi industri industri motor motor merupakan merupakan penggerak penggerak utama utama sesebuah sesebuah mesin mesin pembuatan pembuatan. . Penjana Penjana selalunya selalunya digunakan digunakan untuk untuk menghasilkan menghasilkan tenaga tenaga elektrik elektrik semasa semasa bekalan bekalan kuasa kuasa terputus terputus. .
- 3. APA MAKSUD MOTOR ? APA MAKSUD MOTOR ? APA MAKSUD PENJANA ? APA MAKSUD PENJANA ?
- 4. PENGENALAN PENGENALAN DEFINASI MOTOR DEFINASI MOTOR Bekalan Bekalan diberikan diberikan oleh oleh arus arus elektrik elektrik dan dan ini ini akan akan menghasilkan menghasilkan dayakilas dayakilas untuk untuk memutarkan memutarkan pergerakan pergerakan mekanikal mekanikal jenis jenis putaran putaran. . DEFINASI PENJANA DEFINASI PENJANA Dipacu Dipacu oleh oleh mesin mesin jenis jenis mekanikal mekanikal dan dan akan akan menjanakan menjanakan voltan voltan yang yang menghasilkan menghasilkan pengaliran pengaliran arus arus di di dalam dalam litar litar elektrik elektrik. .
- 5. PENGENALAN PENGENALAN PENGELASAN MOTOR JENI S AU PENGELASAN MOTOR JENI S AU MERUJUK KEPADA PRI NSI P OPERASI MERUJUK KEPADA PRI NSI P OPERASI Motor Segerak Motor Segerak biasa, super biasa, super Motor Tak Segerak Motor Tak Segerak Motor Aruhan Motor Aruhan - - sangkar tupai sangkar tupai - - slip ring slip ring Motor Commutator Motor Commutator - - siri (universal) siri (universal) - - compensated (konduktif / compensated (konduktif / induktif) induktif) - - pirau pirau - - repulsion (lurus) repulsion (lurus)
- 6. PENGENALAN PENGENALAN PENGELASAN MOTOR JENI S AU PENGELASAN MOTOR JENI S AU MERUJUK KEPADA KELAJUAN MERUJUK KEPADA KELAJUAN Kelajuan tetap Kelajuan tetap Kelajuan berubah Kelajuan berubah- -ubah ubah Kelajuan boleh laras Kelajuan boleh laras MERUJUK KEPADA CI RI STRUKTUR MERUJUK KEPADA CI RI STRUKTUR BI NAAN BI NAAN Buka Buka Tutup Tutup Separuh tutup Separuh tutup Ventilated (mempunyai pengaliran udara) Ventilated (mempunyai pengaliran udara) Pipe ventilated (pengaliran udara jenis paip) Pipe ventilated (pengaliran udara jenis paip) Riverted frame eye (bingkai mata Riverted frame eye (bingkai mata jenis jenis rivet) rivet)
- 7. PENGENALAN PENGENALAN KEGUNAAN KEGUNAAN 1. 1. motor au 1 motor au 1 fasa fasa dalam dalam perkakasan perkakasan rumah rumah. . 2. 2. motor au 3 motor au 3 fasa fasa dalam dalam pam pam, , kipas kipas, , pemampat pemampat dll dll. . KEGUNAAN UMUM KEGUNAAN UMUM - - Motor au Motor au banyak banyak digunakan digunakan di di industri industri disebabkan disebabkan mudah mudah untuk untuk mendapatkan mendapatkan kuasa kuasa au. au.
- 8. PENGENALAN PENGENALAN PRI NSI P AM PRI NSI P AM Penukaran Penukaran tenaga tenaga elektrik elektrik kepada kepada tenaga tenaga mekanikal mekanikal berlaku berlaku dalam dalam bahagian bahagian putaran putaran motor. motor. Di Di dalam dalam motor at motor at t.e t.e diperolehi diperolehi terus terus ( (konduksi konduksi) ) kepada kepada armature armature melalui melalui berus berus dan dan penukartertib penukartertib. . Di Di dalam dalam motor au motor au rotor rotor tidak tidak menerima menerima t.e t.e secara secara konduksi konduksi tetapi tetapi secara secara aruhan aruhan. .
- 9. PENGENALAN PENGENALAN Cara Cara aruhan aruhan ialah ialah cara cara bagaimana bagaimana pengubah pengubah dapat dapat memperolehi memperolehi tenaga tenaga pada pada bahagian bahagian sekundernya sekundernya dari dari bahagian bahagian primer. primer. Motor Motor aruhan aruhan pelbagai pelbagai fasa fasa merupakan merupakan motor motor terbanyak terbanyak digunakan digunakan di di dalam dalam industri industri. .
- 10. PENGENALAN PENGENALAN Kelebihan Kelebihan 1. 1. Binaan Binaan mudah mudah, , tahan tahan lasak lasak serta serta kukuh kukuh ( (terutama terutama motor motor sangkar sangkar tupai tupai) ) 2. 2. Harga Harga murah murah dan dan keboleharapan keboleharapan tinggi tinggi 3. 3. Kecekapan Kecekapan tinggi tinggi. . Pada Pada keadaan keadaan normal, normal, tiada tiada berus berus diperlukan diperlukan dan dan akan akan kurangkan kurangkan kehilangan kehilangan geseran geseran. . 4. 4. Faktor Faktor kuasa kuasa baik baik 5. 5. Penyelenggaraan Penyelenggaraan minimum minimum 6. 6. Dapat Dapat memulakan memulakan putaran putaran dari dari keadaan keadaan pegun pegun dan dan tidak tidak memerlukan memerlukan pemula pemula motor motor tambahan tambahan. .
- 11. PENGENALAN PENGENALAN Kelemahan Kelemahan 1. 1. Kelajuannya Kelajuannya tidak tidak boleh boleh diubah diubah @ @ laras laras tanpa tanpa mengorbankan mengorbankan kecekapannya kecekapannya. . 2. 2. Sama Sama seperti seperti motor at motor at jenis jenis pirau pirau. . Kelajuannya Kelajuannya menurun menurun dengan dengan beban beban yang yang menambah menambah. . 3. 3. Dayakilas Dayakilas permulaannya permulaannya adalah adalah lebih lebih rendah rendah berbanding berbanding motor motor pirau pirau motor at. motor at.
- 12. MOTOR AU MOTOR AU KELAJUAN SEGERAK KELAJUAN SEGERAK Medan stator berputar pada kelajuan Medan stator berputar pada kelajuan yang dinamakan yang dinamakan kelajuan segerak kelajuan segerak. . Kelajuan segerak bergantung kepada Kelajuan segerak bergantung kepada faktor faktor: : 1. 1. Frekuensi Frekuensi arus arus bekalan bekalan 2. 2. Bilangan Bilangan kutub kutub 3. 3. Amplitud Amplitud voltan voltan bekalan bekalan 4. 4. Amplitud Amplitud voltan voltan stator stator 5. 5. Saiz Saiz beban beban dan dan kapasitor kapasitor @ @ aruhan aruhan
- 13. MOTOR AU MOTOR AU KELAJUAN SEGERAK KELAJUAN SEGERAK Pengiraan Pengiraan Ns = Ns = 120 f 120 f P P di mana di mana Ns Ns = kelajuan medan stator atau kelajuan = kelajuan medan stator atau kelajuan segerak (p.p.m / pusingan per minit) segerak (p.p.m / pusingan per minit) f f = frekuensi (Hz / Hertz) = frekuensi (Hz / Hertz) P P = bilangan kutub magnetik yang dihasilkan = bilangan kutub magnetik yang dihasilkan oleh belitan tiga fasa oleh belitan tiga fasa
- 14. MOTOR AU MOTOR AU KELAJUAN SEGERAK KELAJUAN SEGERAK Contoh Contoh Kirakan kelajuan segerak bagi motor aruhan Kirakan kelajuan segerak bagi motor aruhan tiga fasa yang mempunyai tiga fasa yang mempunyai 20 kutub 20 kutub per fasa per fasa apabila ianya disambungkan kepada apabila ianya disambungkan kepada 50 Hz 50 Hz daripada sumber bekalan. daripada sumber bekalan. Penyelesaian Penyelesaian Ns Ns = = 120 f / P 120 f / P = = 120 x (50 / 20) 120 x (50 / 20) = = 300 p.p.m 300 p.p.m
- 15. MOTOR AU MOTOR AU KEGELI NCI RAN (SLI P KEGELI NCI RAN (SLI P) ) Perbezaan antara kelajuan stator dengan Perbezaan antara kelajuan stator dengan kelajuan rotor dipanggil gelinciran. kelajuan rotor dipanggil gelinciran. Ns merupakan kelajuan segerak bagi medan Ns merupakan kelajuan segerak bagi medan berputar bukannya kelajuan rotor. Rotor berputar bukannya kelajuan rotor. Rotor sentiasa berputar pada kelajuan yang sentiasa berputar pada kelajuan yang kurang sedikit dari kelajuan segerak kurang sedikit dari kelajuan segerak sebanyak 2% hingga 5% dan bergantung sebanyak 2% hingga 5% dan bergantung kepada beban mekanik yang tersambung kepada beban mekanik yang tersambung pada motor. pada motor.
- 16. MOTOR AU MOTOR AU KEGELI NCI RAN (SLI P KEGELI NCI RAN (SLI P) ) Pengiraan S = Ns - Nr Ns di mana S = gelinciran Ns = kelajuan segerak (p.p.m) Nr = kelajuan rotor (p.p.m) S= 0 pada keadaan tanpa beban (rotor berputar pada kelajuan segerak S= 1 pada keadaan rotor pegun / diam / terkunci
- 17. MOTOR AU MOTOR AU KEGELI NCI RAN (SLI P KEGELI NCI RAN (SLI P) ) Contoh Contoh Motor aruhan Motor aruhan 6 kutub 6 kutub diuja oleh sumber bekalan tiga fasa, diuja oleh sumber bekalan tiga fasa, 60 Hz 60 Hz. Jika . Jika kelajuan beban penuh adalah kelajuan beban penuh adalah 1140 p.p.m 1140 p.p.m, kirakan kegelinciran ( , kirakan kegelinciran (slip slip). ). Penyelesaian Penyelesaian Kelajuan segerak motor : Kelajuan segerak motor : Ns Ns = 120 f / P = 120 f / P = 120 x (60 / 6) = 120 x (60 / 6) = 1200 p.p.m = 1200 p.p.m Perbezaan kelajuan kegelinciran Perbezaan kelajuan kegelinciran : Ns : Ns - - Nr = 1200 Nr = 1200 1140 1140 = 60 p.p.m = 60 p.p.m Maka, kegelinciran ( Maka, kegelinciran (slip slip) ) : : S = (Ns S = (Ns Nr) / Ns Nr) / Ns = 60 / 1200 = 60 / 1200 = 0.05 atau 5% = 0.05 atau 5%
- 18. MOTOR AU MOTOR AU FREKUENSI KEGELI NCI RAN FREKUENSI KEGELI NCI RAN Semasa motor dihidupkan, arus mengalir dalam belitan Semasa motor dihidupkan, arus mengalir dalam belitan stator dan menghasilkan medan magnet yang berputar stator dan menghasilkan medan magnet yang berputar pada kelajuan yang sama dengan kelajuan segerak. pada kelajuan yang sama dengan kelajuan segerak. Ketika rotor masih berada dalam keadaan pegun, medan Ketika rotor masih berada dalam keadaan pegun, medan magnet berputar pada kelajuan merentasi pengalir rotor magnet berputar pada kelajuan merentasi pengalir rotor dan menghasilkan daya gerak elektrik (d.g.e) serta arus dan menghasilkan daya gerak elektrik (d.g.e) serta arus yang tinggi dalam pengalir rotor. yang tinggi dalam pengalir rotor. Frekuensi arus dan d.g.e rotor semasa rotor berkeadaan Frekuensi arus dan d.g.e rotor semasa rotor berkeadaan pegun adalah sama dengan frekuensi bekalan. Tetapi pegun adalah sama dengan frekuensi bekalan. Tetapi apabila motor mula berputar dan semakin laju, nilai arus apabila motor mula berputar dan semakin laju, nilai arus dan d.g.e menjadi semakin rendah kerana arus dan d.g.e dan d.g.e menjadi semakin rendah kerana arus dan d.g.e rotor mempunyai magnitud dan frekuensi yang berkadar rotor mempunyai magnitud dan frekuensi yang berkadar dengan kelajuan relatif antara fluks magnet dan rotor. dengan kelajuan relatif antara fluks magnet dan rotor.
- 19. MOTOR AU MOTOR AU FREKUENSI KEGELI NCI RAN FREKUENSI KEGELI NCI RAN Apabila rotor berputar pada kelajuan Nr (p.p.m), fluks stator ak Apabila rotor berputar pada kelajuan Nr (p.p.m), fluks stator akan an berputar mengelilingi pengalir rotor pada kelajuan (Ns berputar mengelilingi pengalir rotor pada kelajuan (Ns Nr) dan akan Nr) dan akan mengaruh d.g.e dalam rotor. Oleh itu frekuensi rotor dan arus ro mengaruh d.g.e dalam rotor. Oleh itu frekuensi rotor dan arus rotor tor pada sebarang nilai kelajuan gelincir (Ns pada sebarang nilai kelajuan gelincir (Ns Nr) adalah : Nr) adalah : Ns Ns Nr Nr = = 120 fr 120 fr ------- ------- (1) (1) P P Oleh itu, Oleh itu, fr fr = = P P x (Ns x (Ns Nr) Nr) ------- ------- (2) (2) 120 120 P P = = 120fs 120fs ------- ------- (3) (3) Ns Ns Ganti (3) ke dalam (2), maka Ganti (3) ke dalam (2), maka fr fr = = (Ns (Ns Nr) Nr) x x 120 fs 120 fs 120 Ns 120 Ns Oleh itu, Oleh itu, fr fr = = Sfs Sfs ------- ------- (4) (4) Ketika s = 1 , fr = fs Ketika s = 1 , fr = fs
- 20. MOTOR AU MOTOR AU FREKUENSI KEGELI NCI RAN FREKUENSI KEGELI NCI RAN Faktor gelinciran boleh digunakan untuk Faktor gelinciran boleh digunakan untuk mendapatkan beberapa maklumat penting. Di mendapatkan beberapa maklumat penting. Di antaranya ialah : antaranya ialah : 1. 1. Frekuensi arus yang teraruh dalam rotor berubah Frekuensi arus yang teraruh dalam rotor berubah dengan berubahnya kelajuan rotor. dengan berubahnya kelajuan rotor. 2. 2. Lebih tinggi kelajuan rotor, semakin sedikit garisan Lebih tinggi kelajuan rotor, semakin sedikit garisan daya yang dipotong oleh pengalir rotor per unit masa. daya yang dipotong oleh pengalir rotor per unit masa. 3. 3. Frekuensi arus rotor berkurang apabila kelajuan rotor Frekuensi arus rotor berkurang apabila kelajuan rotor bertambah. bertambah. 4. 4. Frekuensi arus rotor boleh dikira dengan mendarab Frekuensi arus rotor boleh dikira dengan mendarab frekuensi stator bekalan dengan gelinciran. frekuensi stator bekalan dengan gelinciran.
- 21. MOTOR AU MOTOR AU FREKUENSI KEGELI NCI RAN FREKUENSI KEGELI NCI RAN Pengiraan Pengiraan fr = S fs fr = S fs di mana di mana fr fr - - ialah frekuensi arus rotor ialah frekuensi arus rotor S S - - ialah gelinciran ialah gelinciran fs fs - - ialah frekuensi stator bekalan ialah frekuensi stator bekalan (biasanya 50 Hz) (biasanya 50 Hz)
- 22. MOTOR AU MOTOR AU KAEDAH KAWALAN MOTOR AU KAEDAH KAWALAN MOTOR AU Contoh 1 Contoh 1 Motor aruhan Motor aruhan 6 kutub 6 kutub diuja oleh sumber diuja oleh sumber bekalan tiga fasa, bekalan tiga fasa, 60 Hz 60 Hz. Jika kelajuan . Jika kelajuan beban penuh adalah beban penuh adalah 1140 p.p.m 1140 p.p.m, kirakan , kirakan frekuensi kegelinciran. frekuensi kegelinciran.
- 23. MOTOR AU MOTOR AU KAEDAH KAWALAN MOTOR AU KAEDAH KAWALAN MOTOR AU Penyelesaian Penyelesaian Kelajuan segerak motor : Kelajuan segerak motor : Ns Ns = 120 f / P = 120 f / P = 120 x (60 / 6) = 120 x (60 / 6) = = 1200 p.p.m 1200 p.p.m Perbezaan kelajuan kegelinciran Perbezaan kelajuan kegelinciran : Ns : Ns - - Nr = 1200 Nr = 1200 1140 1140 = = 60 p.p.m 60 p.p.m Kegelinciran ( Kegelinciran (slip slip) ) : : S = (Ns S = (Ns Nr) / Ns Nr) / Ns = 60 / 1200 = 60 / 1200 = = 0.05 atau 5% 0.05 atau 5% Maka frekuensi kegelinciran : Maka frekuensi kegelinciran : fr fr = = S fs S fs = = 0.05 x 60 Hz 0.05 x 60 Hz = = 3 Hz 3 Hz
- 24. MOTOR AU MOTOR AU KAEDAH KAWALAN MOTOR AU KAEDAH KAWALAN MOTOR AU Contoh 2 Contoh 2 Sebuah motor aruhan 3 fasa, 350kw, 415V, Sebuah motor aruhan 3 fasa, 350kw, 415V, 50Hz 50Hz mempunyai kelajuan beban penuh mempunyai kelajuan beban penuh 950 p.p.m 950 p.p.m . Jika motor berkenaan . Jika motor berkenaan mempunyai mempunyai 6 kutub 6 kutub, kirakan frekuensi arus , kirakan frekuensi arus rotor pada keadaan beban penuh. rotor pada keadaan beban penuh.
- 25. MOTOR AU MOTOR AU KAEDAH KAWALAN MOTOR AU KAEDAH KAWALAN MOTOR AU Penyelesaian Penyelesaian Ns Ns = = 120f 120f = = 120 (50) 120 (50) p p 6 6 = = 1000 p.p.m 1000 p.p.m S S = = Ns Ns Nr Nr = = 1000 1000 950 950 Ns Ns 1000 1000 = = 0.05 0.05 Fr Fr = = S x Fs S x Fs = = 0.05 x 50 0.05 x 50 = = 2.5 Hz 2.5 Hz
- 26. KAEDAH KAWALAN MOTOR AU KAEDAH KAWALAN MOTOR AU 1. 1. KAEDAH KAWALAN MOTOR AU DENGAN KAEDAH KAWALAN MOTOR AU DENGAN MENGUBAH VOLTAN MENGUBAH VOLTAN Apabila sumber voltan diubah, frekuensi adalah tetap Apabila sumber voltan diubah, frekuensi adalah tetap iaitu 50 Hz. Kelajuan boleh diubah dengan menukar iaitu 50 Hz. Kelajuan boleh diubah dengan menukar voltan yang dikenakan pada stator. Oleh kerana voltan yang dikenakan pada stator. Oleh kerana dayakilas berkadar terus dengan dua voltan bekalan dayakilas berkadar terus dengan dua voltan bekalan ( T motor ( T motor V bekalan2 ), maka cara ini akan V bekalan2 ), maka cara ini akan mengakibatkan motor tidak berupaya memacu beban mengakibatkan motor tidak berupaya memacu beban pada kelajuan rendah (dayakilas terlalu rendah). pada kelajuan rendah (dayakilas terlalu rendah). Walaubagaimanapun cara mengawal kelajuan Walaubagaimanapun cara mengawal kelajuan menggunakan voltan bolehubah ini digunakan untuk menggunakan voltan bolehubah ini digunakan untuk mengawal motor mengawal motor shaded pole shaded pole , , permanent permanent- -split split capasitor capasitor- -wound motor wound motor dan motor AU universal. dan motor AU universal.
- 27. KAEDAH KAWALAN MOTOR AU KAEDAH KAWALAN MOTOR AU 2. 2. KAEDAH KAWALAN MOTOR AU DENGAN KAEDAH KAWALAN MOTOR AU DENGAN MENGUBAH FREKUENSI MENGUBAH FREKUENSI Apabila frekuensi diubah, voltan stator adalah tetap. Daya Apabila frekuensi diubah, voltan stator adalah tetap. Daya kilas maksima yang dihasilkan oleh motor tidak akan kilas maksima yang dihasilkan oleh motor tidak akan berkurang dengan kelajuan. Mengubah frekuensi voltan berkurang dengan kelajuan. Mengubah frekuensi voltan stator akan menghasilkan kawalan kelajuan motor aruhan stator akan menghasilkan kawalan kelajuan motor aruhan polifasa yang terbaik. polifasa yang terbaik. Asas kawalan kelajuan frekuensi bolehubah terdapat Asas kawalan kelajuan frekuensi bolehubah terdapat dalam tiga (3) bahagian iaitu : dalam tiga (3) bahagian iaitu : a) a) motor tiga fasa. motor tiga fasa. b) b) unit penukar kuasa ( unit penukar kuasa (power conversion unit power conversion unit) ) c) c) stesen kawalan operator ( stesen kawalan operator (operator operator s control s control station station) )
- 28. KAEDAH KAWALAN MOTOR AU KAEDAH KAWALAN MOTOR AU 3.KAEDAH KAWALAN MOTOR AU DGN 3.KAEDAH KAWALAN MOTOR AU DGN MENGUBAH BI LANGAN KUTUB MENGUBAH BI LANGAN KUTUB Kelajuan bagi fluk berputar boleh dikurangkan Kelajuan bagi fluk berputar boleh dikurangkan dengan menambah bilangan kutub. Kelajuan bagi dengan menambah bilangan kutub. Kelajuan bagi medan berputar bergantung kepada frekuensi medan berputar bergantung kepada frekuensi bekalan dan bilangan kutub pada stator. bekalan dan bilangan kutub pada stator. Berdasarkan persamaan kelajuan segerak, Berdasarkan persamaan kelajuan segerak, kelajuan segerak akan bertambah jika frekuensi kelajuan segerak akan bertambah jika frekuensi bertambah dan akan berkurangan jika bilangan bertambah dan akan berkurangan jika bilangan kutub bertambah. kutub bertambah.
- 29. LATIHAN KENDIRI LATIHAN KENDIRI 1. a) 1. a) Kirakan kelajuan segerak bagi motor aruhan Kirakan kelajuan segerak bagi motor aruhan tiga (3) fasa, dua belas (12) kutub yang diuja tiga (3) fasa, dua belas (12) kutub yang diuja oleh 60Hz. oleh 60Hz. b) Kirakan kelajuan nominal (kelajuan rotor) jika b) Kirakan kelajuan nominal (kelajuan rotor) jika kegelinciran pada beban penuh adalah 6%. kegelinciran pada beban penuh adalah 6%. 2. 2. Sebuah motor aruhan 3 Sebuah motor aruhan 3- -fasa, 50 Hz, 8 kutub, fasa, 50 Hz, 8 kutub, 415 V berkendali pada gelincir 5 %.Tentukan : 415 V berkendali pada gelincir 5 %.Tentukan : a) a) kelajuan medan stator kelajuan medan stator b) b) kelajuan rotor kelajuan rotor c) c) frekuensi rotor frekuensi rotor
- 30. KUI Z 1 KUI Z 1 1. 1. Berikan Berikan 3 3 perbandingan perbandingan di di antara antara motor motor au au dan dan motor at. motor at. (6 m) (6 m) 2. 2. Sebuah Sebuah motor motor aruhan aruhan 3 3 fasa fasa, 50 Hz, 8 , 50 Hz, 8 kutub kutub dan dan 440 V 440 V berkendali berkendali pada pada gelincir gelincir 5%, 5%, kirakan kirakan: : a) a) kelajuan kelajuan medan medan stator stator b) b) kelajuan kelajuan nominal nominal c) c) frekuensi frekuensi rotor rotor (6 m) (6 m) 3. 3. Nyatakan Nyatakan 3 3 kaedah kaedah kawalan kawalan motor au. motor au. (3 m) (3 m)