Download - CHAPTER 2 (Asas Mesin Elektrik 1)
Hukum FaradayHukum Faraday
Menyatakan bahawa satu daya gerak Menyatakan bahawa satu daya gerak elektrik (d.g.e) akan diaruh merentasi satu elektrik (d.g.e) akan diaruh merentasi satu konduktor apabila konduktor itu memotong konduktor apabila konduktor itu memotong fluks magnet dan magnitud d.g.e aruhan fluks magnet dan magnitud d.g.e aruhan berkadar langsung dengan kadar berkadar langsung dengan kadar perubahan fluks medan magnet. perubahan fluks medan magnet.
Terdapat Dua hukum iaituTerdapat Dua hukum iaitui.i. Hukum Faraday PertamaHukum Faraday Pertamaii.ii. Hukum Faraday KeduaHukum Faraday Kedua
Pengenalan MotorPengenalan Motor Motor adalah pengubah tenaga yang menukarkan Motor adalah pengubah tenaga yang menukarkan
tenaga elektrik kepada tenaga sawat atau tenaga tenaga elektrik kepada tenaga sawat atau tenaga mekanikal.mekanikal.
Sebagai penggerak untuk menjalankan sesuatu kerja.Sebagai penggerak untuk menjalankan sesuatu kerja.
Motor elektrik menggunakan tenaga elektrik untuk Motor elektrik menggunakan tenaga elektrik untuk menghasilkan gerakan.menghasilkan gerakan.
Motor elektrik terdapat pada kipas, mesin jahit elektrik, Motor elektrik terdapat pada kipas, mesin jahit elektrik, mesin basuh, perakam video, mesin gerudi, penyedut mesin basuh, perakam video, mesin gerudi, penyedut hampas gas dan lain-lain.hampas gas dan lain-lain.
Setengah daripada motor ini di kendalikan oleh arus Setengah daripada motor ini di kendalikan oleh arus terus & yang lain oleh arus ulang alik.terus & yang lain oleh arus ulang alik.
Motor ElektrikMotor Elektrik
JENIS MOTOR ELEKTRIKJENIS MOTOR ELEKTRIKAda dua jenis Motor elektrik iaitu :-Ada dua jenis Motor elektrik iaitu :-
a)a) Motor AT (Arus terus)Motor AT (Arus terus)b)b) Motor AU (Arus Ulang Alik) Motor AU (Arus Ulang Alik)
Jenis Motor ElektrikJenis Motor Elektrik
Motor Arus Terus (Motor AT) Motor Arus Ulang Alik (Motor AU)
Arus terus bergerak dalam satu arah sahaja.
Arus ulang alik bergerak dalam dua arah bertentangan secara berulang
Digunakan dalam alatan elektrik kuasa rendah
Digunakan dalam alatan elektrik kuasa tinggi
Sumber tenaga motor at ialah bateriSumber tenaga motor au ialah sesalur
bekalan
Bahagian Utama Motor ATBahagian Utama Motor AT
1. 1. MAGNET KEKALMAGNET KEKAL – Dipasang pada rangka utama dan terdiri – Dipasang pada rangka utama dan terdiri daripada lapisan teras besi dan gegelung medan.daripada lapisan teras besi dan gegelung medan.2. 2. BERUS KARBONBERUS KARBON – Diperbuat daripada karbon, dipasang pada – Diperbuat daripada karbon, dipasang pada bahagian atas dan bawah penukartertib, bekalan arus terus akan bahagian atas dan bawah penukartertib, bekalan arus terus akan mula mengalir ke dalam berus ini sebelum mengalir ke penukartertibmula mengalir ke dalam berus ini sebelum mengalir ke penukartertib
3. 3. RANGKA UTAMARANGKA UTAMA – Dikenali sebagai yoke berfungsi untuk – Dikenali sebagai yoke berfungsi untuk menyokong atau menempatkan komponen lainmenyokong atau menempatkan komponen lain
4. 4. GEGELUNG ANGKERGEGELUNG ANGKER – Ia akan menjadi elektromagnet dan – Ia akan menjadi elektromagnet dan berputar apabila arus elektrik mengalir melaluinya. Putaran ini berputar apabila arus elektrik mengalir melaluinya. Putaran ini disebabkan oleh prinsip kemagnetan iaitu kutub yang berlainan akan disebabkan oleh prinsip kemagnetan iaitu kutub yang berlainan akan menarik dan kutub yang sama akan menolakmenarik dan kutub yang sama akan menolak
5. 5. PENUKARTERTIBPENUKARTERTIB – Berbentuk silinder didapati di dalam pemutar, – Berbentuk silinder didapati di dalam pemutar, terdiri daripada susunan ruas palang logam yang bertebat antara terdiri daripada susunan ruas palang logam yang bertebat antara satu sama lain. Bilangan ruas bergantung kepada bilangan lilitan satu sama lain. Bilangan ruas bergantung kepada bilangan lilitan angker. Pada hujung belitan angker dipateri pada palang logam angker. Pada hujung belitan angker dipateri pada palang logam tersebuttersebut
Bahagian Utama Motor ATBahagian Utama Motor ATDipasang pada rangka utama dan terdiri Dipasang pada rangka utama dan terdiri daripada lapisan teras besi dan daripada lapisan teras besi dan gegelung medangegelung medan
Diperbuat daripada karbon, dipasang pada bahagian atas dan bawah penukartertib, bekalan arus terus akan mula mengalir ke dalam berus ini sebelum mengalir ke penukartertib
Berbentuk silinder didapati di dalam pemutar, terdiri daripada susunan ruas palang logam yang bertebat antara satu sama lain. Bilangan ruas bergantung kepada bilangan lilitan angker. Pada hujung belitan angker dipateri pada palang logam tersebut
Dikenali sebagai yoke berfungsi untuk menyokong atau menempatkan komponen lain
Ia akan menjadi elektromagnet dan berputar apabila arus elektrik mengalir melaluinya. Putaran ini disebabkan oleh prinsip kemagnetan iaitu kutub yang berlainan akan menarik dan kutub yang sama akan menolak
PRINSIP KENDALIAN MOTORPRINSIP KENDALIAN MOTOR Lazimnya.putaran yang berlaku pada motor AT Lazimnya.putaran yang berlaku pada motor AT
diperoleh melalui saling tindak medan magnet diperoleh melalui saling tindak medan magnet iaitu antara medan magnet kekal dari kutub iaitu antara medan magnet kekal dari kutub medan di pemegun dengan medan magnet medan di pemegun dengan medan magnet angker. angker.
Saling tindak kedua-dua medan ini Saling tindak kedua-dua medan ini menghasilkan daya kilas yang akan menghasilkan daya kilas yang akan menyebabkan pemutar berputar.menyebabkan pemutar berputar.
Terdapat dua prinsip utama iaitu:Terdapat dua prinsip utama iaitu:i. Penghasilan daya kilasi. Penghasilan daya kilasii.Daya gerak elektrik balikanii.Daya gerak elektrik balikan
Penghasilan Daya KilasPenghasilan Daya Kilas Kekuatan daya kilas yang terhasil bergantung Kekuatan daya kilas yang terhasil bergantung
kepada kekuatan medan magnet di angker dan kepada kekuatan medan magnet di angker dan kutub medan. kutub medan.
Penghasilan daya kilas dalam motor AT Penghasilan daya kilas dalam motor AT ditunjukkan seperti dalam Rajah (a) ditunjukkan seperti dalam Rajah (a) menunjukkan fluks magnet yang wujud antara menunjukkan fluks magnet yang wujud antara dua kutub medan. dua kutub medan.
Rajah (b) pula menunjukkan arah arus pada Rajah (b) pula menunjukkan arah arus pada pengalir di angker melalui penukartertib. pengalir di angker melalui penukartertib.
Rajah (c) menunjukkan fluks magnet yang wujud Rajah (c) menunjukkan fluks magnet yang wujud pada pengaliran di angker dan fluks dari kutub pada pengaliran di angker dan fluks dari kutub medan yang bersaling tindak.medan yang bersaling tindak.
Penghasilan Daya KilasPenghasilan Daya Kilas
(a) Medan Magnet pada stator (b) Arus dibekalkan pada rotor
(c) Daya Kilas terhasil pada Rotor
Penghasilan Daya KilasPenghasilan Daya Kilas
Apabila dua medan magnet saling tindak, Apabila dua medan magnet saling tindak, daya kilas akan wujud pada pengalir. Arah daya kilas akan wujud pada pengalir. Arah daya dapat ditentukan dengan Petua daya dapat ditentukan dengan Petua Tangan Kiri Fleming.Tangan Kiri Fleming.
DAYA GERAK ELEKTRIK (DGE) DAYA GERAK ELEKTRIK (DGE) BALIKANBALIKAN
Apabila angker berputar, belitan angker akan Apabila angker berputar, belitan angker akan memotong fluks kutub medan dan menghasilkan memotong fluks kutub medan dan menghasilkan daya gerak elektrik atau voltan teraruh dalam daya gerak elektrik atau voltan teraruh dalam angker.angker.
Voltan ini mempunyai ciri menentang arah voltan Voltan ini mempunyai ciri menentang arah voltan bekalan dan dinamai daya gerak elektrik bekalan dan dinamai daya gerak elektrik (dge)balikan. (dge)balikan.
Dge balikan berkadar terus dengan kelajuan Dge balikan berkadar terus dengan kelajuan angker dan kekuatan fluks kutub medan. angker dan kekuatan fluks kutub medan.
Dge balikan menentukan kekuatan arus sebenar Dge balikan menentukan kekuatan arus sebenar yang mengalir ke belitan angker.yang mengalir ke belitan angker.
magnet kekal kamutator
ke punca bateri
berus karbonangker
Prinsip Pergerakan Motor ATPrinsip Pergerakan Motor AT
Magnet kekal U
Magnet kekal S
Angker
Komutetor
Berus karbon
Prinsip Pergerakan Motor ATPrinsip Pergerakan Motor AT
Pergerakan MotorPergerakan Motor
1.Motor AT berputar mengikut prinsip elektromegnet
2. Arah pusingan Motor AT boleh diterbalikan dgn menyongsangkan sambungan punca
bekalan
3.Kelajuan dan kuasa putaran Motor AT bergantung kepada kekuatan medan megnet
dan jumlah arus yang dibekalkan
Petua Tangan Kanan Bagi MotorPetua Tangan Kanan Bagi Motor
ARAH PUTARAN MOTOR DC BOLEH DITENTUKAN ARAH PUTARAN MOTOR DC BOLEH DITENTUKAN DENGAN PETUA TANGAN KANAN BAGI MOTORDENGAN PETUA TANGAN KANAN BAGI MOTOR
Ibu Jari Arah Medan MagnetIbu Jari Arah Medan Magnet Jari Hantu Arah Gerakan PutaranJari Hantu Arah Gerakan Putaran Jari Telunjuk Arah pengaliran ArusJari Telunjuk Arah pengaliran Arus
Arah medan
Arah arus
Arah putaran
Hukum tangan kananHukum tangan kanan
Ibu jari menunjukkan Ibu jari menunjukkan arah arus yang mengalir arah arus yang mengalir melalui pengalir.melalui pengalir.
Jari-jari lain Jari-jari lain menunjukkan arah fluks menunjukkan arah fluks magnet disekeliling magnet disekeliling pengalir.pengalir.
Arah arus
Arah fluks magnet
Hukum tangan kiriHukum tangan kiri• Petua Tangan Kiri Fleming
Ibu jari : daya gerakan Jari telunjuk : medan magnet
Jari hantu : arus
• Kekuatan yg terhasil menolak pengalir adalah berkadar terus dgn ketumpatan fluks magnet, arus dlm pengalir & panjang pengalir
• Semakin panjang pengalir, semakin bertambah ketumpatan fluks magnet, arus dlm pengalir & kekuatan daya tolakan
D.G.E. BALIKAND.G.E. BALIKAN
Menurut petua tangan kanan fleming, arah d.g.e yang
teraruh ini adalah berlawanan dengan voltan bekalan. Dan
disebabkan oleh arahnya yang bertentangan itu, ia
dirujuk sebagai d.g.e balikan Eb.
Iaitu apabila motor berputar, pengalir angker akan memotong fluks dan
berdasarkan kepada hukum aruham elektromagnet,d.g.e akan teraruh di dalamnya.
Penghasilan d.g.e balikan inilah yang
memungkinkan pertukaran tenaga dari elektrik ke mekanik
berlaku dalam motor AT.
Pergerakan angker dalam menghasilkan
d.g.e balikan Eb bolehlah diibaratkan seperti meletakkan
bateri yang mempunyai bezaupaya Eb
merintangi bekalan utama V volt.
Untuk menghasilkan arus Ia,
semestinyalah V terpaksa
menghadapi tentangan daripada
Eb.
…….. D.G.E. BALIKAN.. D.G.E. BALIKANDan kuasa yang diperlukan untuk mengatasi tentangan tersebut ialah:
P = Eb. Ia watt
Dimana : Eb = ØPZn/a volt n = kelajuan putaran angker dalam pss Ia = = A
Ra = rintangan litar angker
anganr
bersihVol
int
tan AR
EV
a
b
EbRa
+
Ia
V
Nota : dge balikan bergantung kepada kelajuan putaran angker Apabila kelajuan tinggi, Eb juga tinggi dan arus Ia kecil.
Mekanisme Penghantaran Kuasa Mekanisme Penghantaran Kuasa Motor ATMotor AT
Contoh penghantaran kuasa motor AT ialah:
1. Dari aci kepada gearContoh : jam, mesin gerudi mudah alih dan alat permainan
2. Dari aci kepada takal dan tali sawatContoh: pemain radio kaset dan kit robot
Bahagian yang terlibat untuk sistem penghantaran kuasa ini adalah seperti roda, gear, takal dan tali sawat.
Contoh penghantaran kuasa dari Contoh penghantaran kuasa dari aci kepada gear aci kepada takal dan tali sawat
Pengenalan PenjanaPengenalan Penjana
Pada amnya motor dan penjana adalah Pada amnya motor dan penjana adalah sama.sama.
Tetapi perbezaan wujud dari segi fungsi Tetapi perbezaan wujud dari segi fungsi bahagian-bahagian binaannya disebabkan bahagian-bahagian binaannya disebabkan oleh perbezaan tugas motor dengan oleh perbezaan tugas motor dengan penjana.penjana.
Motor sebagai pengeluar tenaga mekanik.Motor sebagai pengeluar tenaga mekanik.Penjana mengeluarkan tenaga elektrikPenjana mengeluarkan tenaga elektrik
Penjana AUPenjana AU
Tenaga elektrik dihasilkan dari bentuk tenaga yang lain. Daripada beberapa penukar tenaga elektrik , penjana digunakan
untuk menghasilkan keseluruhan daripada keperluan tenaga elektrik
Penjana menukar tenaga mekanikal kepada tenaga elektrik
BINAAN SEBUAH PENJANA AU
Penjana AUPenjana AU
Tenaga mekanikal (putaran) diwujudkan oleh turbin stim, enjin gasolin/disel, motor elektrik, air yang mengalir, tenaga angin dan reaktor atom.
Penjana arus elektrik yang menghasilkan arus ulang alik dinamakan penjana arus ulang alik atau ailternator
Penjana yang menghasilkan arus terus dinamakan penjana arus terus
PENJANA ARUS ULANG ALIK & VOLTAN PENJANA ARUS ULANG ALIK & VOLTAN GELOMBANG SINUS TERARUHDALAM ANGKERGELOMBANG SINUS TERARUHDALAM ANGKER
Binaan Penjana ATBinaan Penjana AT
Rajah 2.1 dan 2.2 menunjukkan binaan-binaan yang Rajah 2.1 dan 2.2 menunjukkan binaan-binaan yang perlu ada pada sebuah penjana ringkas seperti perlu ada pada sebuah penjana ringkas seperti berikut:berikut:
1.1. kukkuk 2.2. Gegelung medan (gegelung kutub)Gegelung medan (gegelung kutub) 3.3. Teras angkerTeras angker 4.4. Penukar tertibPenukar tertib 5.5. Belitan angker(pengalir)Belitan angker(pengalir) 6.6. berus dan galasberus dan galas
Bahagian Binaan Penjana ATBahagian Binaan Penjana AT Boleh dibahagikan kepada tiga kumpulanBoleh dibahagikan kepada tiga kumpulan
i.i. Pelengkap litar magnetPelengkap litar magnetii.ii. Pelengkap litar elektrikPelengkap litar elektrikiii.iii. Bahagian mekanikalBahagian mekanikal
Pelengkap litar magnet terdiri daripada :Pelengkap litar magnet terdiri daripada :KukKukTeras kutubTeras kutubTeras angker Teras angker Selar udara – diantara kutub dengan Selar udara – diantara kutub dengan
angkerangker
Bahagian Binaan Penjana ATBahagian Binaan Penjana AT Pelengkap litar elektrik terdiri daripada : Pelengkap litar elektrik terdiri daripada :
Gegelung kutubGegelung kutubBelitan angkerBelitan angkerPenukar tertibPenukar tertibPemegang berus karbon Pemegang berus karbon
Bahagian mekanikal terdiri daripada :Bahagian mekanikal terdiri daripada :Galas bebolaGalas bebolaKipas di angkerKipas di angkerLengan jumpelangLengan jumpelang
Fungsi Bahagian Binaan Penjana Fungsi Bahagian Binaan Penjana ATAT
A.A. KUKKUKBahagian luar rangka mesin. Berperanan sebagai Bahagian luar rangka mesin. Berperanan sebagai
penyokong penyokong bagi teras kutub dan pelindung keselamatan mesin. Berfungsi bagi teras kutub dan pelindung keselamatan mesin. Berfungsi sebagai pembawa fluks magnet yang dihasilkan kutub.sebagai pembawa fluks magnet yang dihasilkan kutub.
Penjana kecil kuk diperbuat daripada besi tuang, manakala Penjana kecil kuk diperbuat daripada besi tuang, manakala bagi penjana berukuran besar kuk diperbuat daripada keluli bagi penjana berukuran besar kuk diperbuat daripada keluli tuang atau keluli guling.tuang atau keluli guling.
Fungsi Bahagian Binaan Penjana Fungsi Bahagian Binaan Penjana ATAT
B. TERAS KUTUB DAN KASUT KUTUBB. TERAS KUTUB DAN KASUT KUTUB Teras kutub berfungsi sebagai teras gegelung kutub bagi Teras kutub berfungsi sebagai teras gegelung kutub bagi
menghasilkan medan magnet yang kuat.menghasilkan medan magnet yang kuat. Terdiri daripada lapisan kepingan-kepingan keluli berpenebat.Terdiri daripada lapisan kepingan-kepingan keluli berpenebat. Muka kutub dan kasut kutub berperanan sebagai perebak fluks Muka kutub dan kasut kutub berperanan sebagai perebak fluks
dalam selar udara.dalam selar udara. Menjadi penghalang bagi gegelung kutub daripada tercabut Menjadi penghalang bagi gegelung kutub daripada tercabut
keluardari teras kutubnya.keluardari teras kutubnya.
C. GEGELUNG KUTUB C. GEGELUNG KUTUB Juga dikenali sebagai Juga dikenali sebagai gegelung medangegelung medan Terdiri daripada belitan dawai atau jalur kuperam dibelit Terdiri daripada belitan dawai atau jalur kuperam dibelit
berbentuk segiempat bujur dan bila arus dialirkan medan magnet berbentuk segiempat bujur dan bila arus dialirkan medan magnet akan terhasil.akan terhasil.
Oleh kerana gegelang dan teras kutub telah menjadi Oleh kerana gegelang dan teras kutub telah menjadi elektromagnet, fluks magnet yang diperolehi akan dipotong oleh elektromagnet, fluks magnet yang diperolehi akan dipotong oleh pengalir di angkir yang diputarkan secara mekanik. pengalir di angkir yang diputarkan secara mekanik.
Fungsi Bahagian Binaan Penjana Fungsi Bahagian Binaan Penjana ATAT
D. TERAS ANGKIRD. TERAS ANGKIR Berfungsi sebagai penempatan gegelung atau pengalir angker Berfungsi sebagai penempatan gegelung atau pengalir angker
dan membolehkan pengalir atau gegelung berputardan membolehkan pengalir atau gegelung berputar Juga sebagai laluan litar magnetJuga sebagai laluan litar magnet Memberikan engganan yang rendah kepada fluks yang Memberikan engganan yang rendah kepada fluks yang
melaluinya (fluks dari kutub utara ke kutub selatan)melaluinya (fluks dari kutub utara ke kutub selatan)
E. ANGKERE. ANGKER Berbentuk silinder atau tong, dengan lapisan-lapisan besi setebal Berbentuk silinder atau tong, dengan lapisan-lapisan besi setebal
0.4 mm – 0.6 mm (lapisan-lapisan adalah untuk mengurangkan 0.4 mm – 0.6 mm (lapisan-lapisan adalah untuk mengurangkan kehilangan arus pusar.kehilangan arus pusar.
Lapisan yang telah bertaut kemudian dilekatkan pada aci mesin Lapisan yang telah bertaut kemudian dilekatkan pada aci mesin bagi mesin kecil atau pada pengempar besi tuang bagi mesin bagi mesin kecil atau pada pengempar besi tuang bagi mesin yang besaryang besar
Fungsi Bahagian Binaan Penjana Fungsi Bahagian Binaan Penjana ATAT
F. BELITAN ANGKER ( Armature winding )F. BELITAN ANGKER ( Armature winding )
Terdapt dua jenis belitan Terdapt dua jenis belitan jenis silinder belitan gelombangjenis silinder belitan gelombang jenis silinder belitan tindihjenis silinder belitan tindih
Perbezaan antara dua belitan ini ialah pada sambungan Perbezaan antara dua belitan ini ialah pada sambungan akhir ke penukar tertib. Belitan gelombang mempunyai hanya dua akhir ke penukar tertib. Belitan gelombang mempunyai hanya dua bahagian pengalir angker selari manakala belitan tindih ada lebih bahagian pengalir angker selari manakala belitan tindih ada lebih dari dua pengalir.dari dua pengalir.
Perkataan pengalir dalam belitan angker bermaksud Perkataan pengalir dalam belitan angker bermaksud bahagian belitan pengalir yang aktif dan berupaya menghasilkan bahagian belitan pengalir yang aktif dan berupaya menghasilkan d.g.e.d.g.e.
CONTOHCONTOHJika angker mempunyai 20 lubang alur dan setiap alur Jika angker mempunyai 20 lubang alur dan setiap alur
mempunyai 4 pengalir maka, lubang alur (20) dan jumlah mempunyai 4 pengalir maka, lubang alur (20) dan jumlah pengalirnya ialah 80. pengalirnya ialah 80.
Fungsi Bahagian Binaan Penjana Fungsi Bahagian Binaan Penjana ATAT
G. PENUKAR TERTIBG. PENUKAR TERTIB
Berfungsi untuk memudahkan pengumpulan arus dari pengalir Berfungsi untuk memudahkan pengumpulan arus dari pengalir angker.angker.
Juga berfungsi sebagai penerus (arus ulang-alek yang teraruh Juga berfungsi sebagai penerus (arus ulang-alek yang teraruh dalam belitan angker akan ditukarkan kepada arus terus.dalam belitan angker akan ditukarkan kepada arus terus.
Berbentuk silinder – hasil gabungan ruas-ruas keperam –sama Berbentuk silinder – hasil gabungan ruas-ruas keperam –sama tebal berbentuk baji.tebal berbentuk baji.
Ruas-ruas ditebalkan antara satu sama lainoleh lapisan mika Ruas-ruas ditebalkan antara satu sama lainoleh lapisan mika nipisnipis
Setiap ruas disambung kepengalir angker dengan menggunakan Setiap ruas disambung kepengalir angker dengan menggunakan cuping atau jalurcuping atau jalur
Dipasang keatas aci dengan dilampirkan penebat. Dipasang keatas aci dengan dilampirkan penebat.
Plat Perincian MotorPlat Perincian Motor(Badan Motor)(Badan Motor)
MODELMODEL
YYYYYY
MOTORMOTOR SPECSPEC
C: 155G 664C: 155G 664
VOLTS: 240VVOLTS: 240V HP : 2HP : 2 RPM : 3500RPM : 3500
HZ : 50HZ : 50 AMP : 15 AmpAMP : 15 Amp
RujukanRujukan
http://www.slideshare.net/zaxx/khb-ting-3-bab-2http://www.slideshare.net/zaxx/khb-ting-3-bab-22-motor-dc2-motor-dc
http://www.slideshare.net/mustazha/transformer-8581887
http://www.slideshare.net/mustazha/electrical-machine-8581890
http://www.slideshare.net/may1357/motor-3811022
http://www.slideshare.net/mrgtimoq/litar-magnet-presentation