ELECTRIC MOTOR

Oleh:

MOTOR ELEKTRIKMOTOR ELEKTRIK

1/6/2010 JCTS 1

MOTOR ELEKTRIKMOTOR ELEKTRIK

ABD. RASHID BIN MOHD YA’ACOBABD. RASHID BIN MOHD YA’ACOB

APA ITU MOTOR

Satu mesin yang boleh menukarkan

tenaga elektrik kepada tenaga

1/6/2010 JCTS 2

tenaga elektrik kepada tenaga

mekanikal

JENIS-JENIS MOTOR

• Motor DC

• Motor AC satu fasa

1/6/2010 JCTS 3

• Motor AC tiga fasa

• Motor AC/DC

MOTOR DC

• Motor DC magnet kekal

• Motor DC lilitan siri

• Motor DC lilitan selari

1/6/2010 JCTS 4

• Motor DC lilitan selari

• Motor DC lilitan wound (siri selari)

• Motor universal (AC/DC)

• Stepping motor (stepper)

1/6/2010 JCTS 5

1/6/2010 JCTS 6

1/6/2010 JCTS 7

1/6/2010 JCTS 8

1/6/2010 JCTS 9

MOTOR AC SATU FASA

• Motor aruhan satu fasa (split phase motor)

• Motor kutub telau (shaded pole motor)

• Motor hidupan kapasitor putaran aruhan

1/6/2010 JCTS 10

• Motor hidupan kapasitor putaran aruhan (capacitor start induction run) – satu capacitor

• Motor hidupan kapasitor putaran kapasitor (capacitor start capacitor run) – dua capacitor

CAPACITOR START MOTOR

(SINGLE PHASE MOTOR)

1/6/2010 JCTS 11

MOTOR AC TIGA FASA

• Motor aruhan tiga fasa / motor sangkar

tupai (squirrel cage motor)

• Motor gelang arus (slip ring motor)

1/6/2010 JCTS 12

• Motor gelang arus (slip ring motor)

• Motor segerak (synchronous motor)

CUT OUT OF A SQUIRREL CAGE MOTOR

1/6/2010 JCTS 13

MOTOR ARUHAN SANGKAR

TUPAI

• Paling popular dan banyak digunakan

• Rekabentuknya mudah

• Boleh dipercayai dan lasak

1/6/2010 JCTS 14

• Boleh dipercayai dan lasak

• Kelajuannya lebih kurang tetap

• Senggaraannya mudah dan murah

• Harganya berpatutan

• Kecekapannya baik

SQUIRREL CAGE MOTOR

1/6/2010 JCTS 15

CUT OUT OF A SQUIRREL CAGE MOTOR

1/6/2010 JCTS 16

MOTOR CROSS SECTION

1/6/2010 JCTS 17

SQUIRREL CAGE MOTOR COUPLED

TO A WATER PUMP

1/6/2010 JCTS 18

PUMP MOTOR

MOTOR SLIP RING

• Kurang digunakan, harganya mahal

• Terdapat tiga slip ring dan carbon brush

• Perlukan resistance bank

1/6/2010 JCTS 19

• Perlukan resistance bank

• Senggaraannya lebih rumit dan mahal

• Sesuai untuk motor bersaiz besar sahaja

• Kawalan hanya pada rotornya sahaja

SLIP RING MOTOR

1/6/2010 JCTS 20

SLIP RING & CARBON BRUSH

FAN

1/6/2010 JCTS 21

FAN

SLIP RING & CARBON BRUSH

1/6/2010 JCTS 22

ROTOR & SLIP RING

ROTOR WINDING

FAN

1/6/2010 JCTS 23

SLIP RING

SHAFT

1/6/2010 JCTS 24

MOTOR SEGERAK

• Perlukan bekalan AC (stator) dan DC

(rotor)

• Mahal dan bersaiz besar

1/6/2010 JCTS 25

• Mahal dan bersaiz besar

• Senggaraannya mahal dan rumit

• Kelajuannya tetap dan segerak

• Boleh digunakan untuk memperbaiki faktur

kuasa

KECEKAPAN MOTOR

1/6/2010 JCTS 26

BRAKE MOTOR

• Mechanical brake

• Electrical brake

• For crane, hoist, lift and other lifting

1/6/2010 JCTS 27

• For crane, hoist, lift and other lifting

purpose

JENIS SAMBUNGAN GELUNG

• Series motor – rotor mempunyai gelong

dan diberikan bekalan seperti stator

• Wound motor - rotor mempunyai gelong

1/6/2010 JCTS 28

• Wound motor - rotor mempunyai gelong

dan diberikan bekalan seperti stator,

disambung selari

• Compound wound motor – campuran

kedua-dua yang diatas

MOTOR ARUHAN

• Rotor tiada gelong tapi copper bar shorted

on both ends

• Rotor tidak perlukan bekalan elektrik

1/6/2010 JCTS 29

• Rotor tidak perlukan bekalan elektrik

• Bekalan AC pada stator akan mengaruhkan

rotor dan medan magnet yang terhasil

bertindakbalas menghasilkan dayakilas

putaran pada rotor

MOTOR ENDS

• D end (drive end)

• N end (non-drive end)

1/6/2010 JCTS 30

INSULATION CLASS

Class F (up to 155 degrees C)

Class H (up to 180 degrees C)

1/6/2010 JCTS 31

Class H (up to 180 degrees C)

IP INDEX

• Nombor index IP XX, contoh IP 45

• Angka pertama menunjukkan tahap

perlindungan dari solid particle

1/6/2010 JCTS 32

perlindungan dari solid particle

• Angka kedua menunjukkan tahap

perlindungan dari percikan air

1/6/2010 JCTS 33

CIRI-CIRI MOTOR

• Kelajuan (Speed)

• Daya kilas (Torque)

• Faktur Kuasa (Power Factor)

1/6/2010 JCTS 34

• Faktur Kuasa (Power Factor)

• Kuasa (kW, H.P)

• Kecekapan (efficiency)

• Slip (dalam peratus)

1/6/2010 JCTS 35

1/6/2010 JCTS 36

1/6/2010 JCTS 37

KELAJUAN MOTOR

120 x f

N = ---------

1/6/2010 JCTS 38

P

N – speed

f – frequency

P – no of poles

SPEED CONTROL

• Change no of poles

• Vary frequency

• Vary voltage

1/6/2010 JCTS 39

• Vary voltage

• Mechanical gear

MOTOR SLIP

• Slip ialah beza diantara kelajuan sebenar

rotor dengan kelajuan segerak motor

• Slip adalah diantara 1.5% hingga 4% dari

1/6/2010 JCTS 40

• Slip adalah diantara 1.5% hingga 4% dari

kelajuan segerak

• Hanya motor segerak tiada slip

BAHAGIAN-BAHAGIAN MOTOR

• Stator

• Rotor

• Bearing and shaft

1/6/2010 JCTS 41

• Bearing and shaft

• Terminal connection

• Air gap

• Capacitor

• Slip ring , commutator, carbon brush

PERLINDUNGAN MOTOR

• Arus lebih

• Beban lebih

• Bocor ke bumi

1/6/2010 JCTS 42

• Bocor ke bumi

• Lampau panas

• Single phasing (tiga fasa sahaja)

• Reverse phase rotation (tiga fasa sahaja)

ALAT-ALAT PERLINDUNGAN

• Fius

• MCB

• MCCB / ACB

1/6/2010 JCTS 43

• MCCB / ACB

• RCCB

RELAY UNTUK MOTOR

• Thermal Overload Relay (TOR)

• Thermal fuse

• Earth Leakage Relay (ELR)

1/6/2010 JCTS 44

• Thermister relay

• Gold relay

• Single phasing relay

• Reverse phase rotation relay

RELAY CHARACTERISTIC

• Slow action on overload (thermal effect)

• Slow action on overheating

• Able to distinguish starting current and

short time temporary overload

1/6/2010 JCTS 45

short time temporary overload

• Fast action on short circuit

• Fast action on earth fault

SAMBUNGAN GELONG

• Sambungan Delta (fixed) – 3 terminal

• Sambungan Star (fixed) – 3 terminal

• Sambungan Star / Delta – 6 terminal

1/6/2010 JCTS 46

• Sambungan Star / Delta – 6 terminal

• Tidak termasuk terminal pembumian

• Motor tiga fasa tidak memerlukan neutral

PENGENALAN 6 TERMINAL

R1, S1, T1 atau U1,V1, W1

1/6/2010 JCTS 47

R2, S2, T2 atau U2, V2, W2

SUSUNAN 6 TERMINAL

• Susunan adalah melintang – contoh

R1 S1 T1

1/6/2010 JCTS 48

R1 S1 T1

T2 R2 S2

Hendaklah ditentukan dengan ujian keterusan

ARAH PUTARAN

• Fleming Right Hand Rule

• Motor tiga fasa arah putaran mengikut

phase rotation bekalan tiga fasa

1/6/2010 JCTS 49

phase rotation bekalan tiga fasa

• Jika mana-mana dua fasa diubah kedudukan

motor akan berputar sebaliknya

• Motor satu fasa tidak boleh diterbalikkan

arahnya jika L dan N diterbalikkan

JENIS-JENIS PEMULA

• Direct On Line (DOL)

• Star Delta

• Oto- Transformer

1/6/2010 JCTS 50

• Oto- Transformer

• Rotor Resistance

• Soft Starter

TUJUAN PEMULA

• Mengurangkan arus permulaan motor

• Mengelakkan bahaya motor hidup secara

tiba-tiba

1/6/2010 JCTS 51

tiba-tiba

• Untuk kendalian kawalan jauh (remote)

• Motor dapat dihidupkan secara

berperingkat-peringkat

PRINSIP PEMULA

• Voltan kurang masa permulaan (kecuali

DOL)

• Rintangan rotor tinggi masa permulaan

1/6/2010 JCTS 52

• Rintangan rotor tinggi masa permulaan

(rotor resistance starter)

KOMPONEN PEMULA

• Contactor

• Timer

• Thermal Overload Relay (TOR)

1/6/2010 JCTS 53

• Thermal Overload Relay (TOR)

• Push button

• Auto-transformer

• Indicating lights

• Resistance bank

CONTACTOR 3 POLES, 2NC, 2NO

AC 240V/415V

1/6/2010 JCTS 54

AC 240V/415V

OR DC

COIL

CONTACTORS

AC1, AC2, AC3, AC4

1/6/2010 JCTS 55

TIMER

• 0 – 60 saat

• 240V

• Jenis biasa (pemasangan tetap)

1/6/2010 JCTS 56

• Jenis biasa (pemasangan tetap)

• Jenis plug-in dan base

• 2NC, 2NO

TOR (THERMAL OVERLOAD RELAY)

• Kadaran arus

• Julat arus (ampere range)

• Pemilihan julat arus

1/6/2010 JCTS 57

• Pemilihan julat arus

• Tatahan arus

• Manual trip

• Reset button

• Contact (1NC, 1NO,1 COMMON)

PEMULA DOL

(DIRECT ON LINE)

• Untuk motor kecil, sehingga 3k.k sahaja

• Arus permulaan 6 hingga 8 kali ganda

• Arus permulaan 2 hingga 3 saat

1/6/2010 JCTS 58

• Arus permulaan 2 hingga 3 saat

• Motor disambung terus kepada gelong

stator dengan voltan penuh

• Satu fasa dan tiga fasa

PEMULA

DOL

1/6/2010 JCTS 59

DOL

TOR

PEMULA DOL – LITAR KAWALAN

1/6/2010 JCTS 60

PEMULA DOL – LITAR KUASA

1/6/2010 JCTS 61

DOL – KAWALAN BERTURUT

1/6/2010 JCTS 62

DOL – FORWARD

REVERSE

1/6/2010 JCTS 63

PEMULA STAR DELTA

• Untuk motor 3 hingga 10 k.k

• Voltan permulaan kira-kira 58%

(sambungan star) dari voltan penuh, reduce

1/6/2010 JCTS 64

(sambungan star) dari voltan penuh, reduce

torque, reduce current principle

• Masa arus permulaan 3 hingga 7 saat

• Untuk motor 6 terminal sahaja

• Voltan permulaan tidak boleh diubah-ubah

STAR DELTA

1/6/2010 JCTS 65

PEMULA OTO TRANSFORMER

• Untuk motor 10 k.k dan keatas

• Voltan permulaan dikurangkan kepada

beberapa step (50%, 65%, 80%)

1/6/2010 JCTS 66

beberapa step (50%, 65%, 80%)

• Untuk motor tiga atau enam terminal

• Sesuai juga untuk motor voltan tinggi

(3.3kV)

AUTO-

TRANSFORMER

1/6/2010 JCTS 67

AUTO-

TRANSFORMER

POWER

1/6/2010 JCTS 68

POWER

CIRCUIT

PEMULA RINTANGAN ROTOR

• Untuk motor bersaiz besar dan H.T sebab

mahal untuk mengawal bekalan masuknya

• Voltan penuh dikenakan kepada gelong

startor masa permulaan – voltan tinggi

1/6/2010 JCTS 69

startor masa permulaan – voltan tinggi

• Hanya untuk motor slip ring sahaja

• Resistance bank disambung kepada lilitan

rotor melalui slip ring dan berus karbon

• More resistance, less torque, less current

ROTOR

RESISTANCE

POWER

CIRCUIT

1/6/2010 JCTS 70

RESISTANCE BANK

1/6/2010 JCTS 71

SOFT STARTER

• Electronic starter menggunakan thyrister

• Menaikkan voltan perlahan-lahan dari

kosong kepada voltan penuh dan juga

sebaliknya – no jerking

1/6/2010 JCTS 72

sebaliknya – no jerking

• Kuasa motor bergantung kepada beban

motor

• Menjimatkan kuasa elektrik semasa motor

tiada beban tapi harganya mahal

MOTOR NAME PLATE

• Serial number and Model number

• kW atau Horse power

• Ampere, Volt/phase, Hz

• Speed

• Insulation class

1/6/2010 JCTS 73

• Insulation class

• Duty class (continuous, short time)

• Efficiency

• Noise level

• Winding connection

SENGGARAAN MOTOR

• Bearing

• Shaft and coupling alignment

• Insulation

• Vibration

1/6/2010 JCTS 74

• Vibration

• Noise

• Cleanliness of surrounding

• Lubrication of bearing

BEARING

1/6/2010 JCTS 75

LUBRICATION

BEARING

GREASE

1/6/2010 JCTS 76

SHAFT

LUBRICATION

NIPPLE

1/6/2010 JCTS 77

SHAFT

GREASING NIPPLE

1/6/2010 JCTS 78

COUPLING

PUMP

1/6/2010 JCTS 79

MOTORPUMP

COUPLING ALIGNMENT CHECK

1/6/2010 JCTS 80

UJIAN MOTOR

• Penebatan (Insulation)

• Kepastian terminal sambungan

• Arah pusingan

• Kelajuan (Speed)

1/6/2010 JCTS 81

• Kelajuan (Speed)

• Arus

• Gegaran (Vibration)

• Kebisingan (Noise)

• Suhu (Temperature)