Read modul-motor-AT.pdf text version

3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK

TAJUK 4

MOTOR ARUS TERUS (AT)

Sinopsis Dalam tajuk ini pelajar akan mempelajari beberapa isi pelajaran yang berkaitan dengan mesin elektrik iaitu motor arus terus. Antara perkara yang berkaitan itu ialah berkenaan dengan jenis-jenis dan simbol motor arus terus, bahagian-bahagian utama motor arus terus, kendalian dan kegunaannya. Hasil Pembelajaran:

Di akhir bab ini anda seharusnya dapat

1. Menjelaskan kandungan ilmu yang berkaitan dengan motor AT 2. Menjelaskan kandungan ilmu yang berkaitan dengan jenis-jenis motor 3. Menggunakan kemahiran berfikir aras tinggi dalam prinsip asas motor AT 4. Menggunakan kemahiran berfikir aras tinggi dalam litar asas motor AT

Kerangka Konsep

Jenis-jenis motor Motor AT

Asas Teknologi Komputer dan Rangkaian

Bahagian utama motor AT dan fungsinya Prinsip kendalian motor AT

Litar Asas dan pengunaan motor AT

1

3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK

1.1

Pengenalan

Motor elektrik ialah mesin yang menukarkan tenaga elektrik kepada tenaga mekanik. Motor ini mengunakan bekalan elektrik sebagai sumber dan menghasilkan tenaga mekanik dalam bentuk daya kilas dan putaran. Motor elektrik telah digunakan secara meluas dalam kehidupan manusia moden pada hari ini. Antara kegunaan yang biasa dilihat seperti pengisar, kipas angin . penyaman udara dan sebagainya. Malah pada hari ini motor elektrik telah digunakan sebagai kenderaan pengangkutan manusia. Unit kuasa motor elektrik ialah Watt (W) dan juga kuasa kuda (HP)

Keretapi Laju

MAKLUMAT

Motor DC yang bersaiz kecil. Cuba lihat saiz motor tersebut dibandingkan dengan mata pensil. 1 Kuasa Kuda (HP) = 746 Watt

1.2

Jenis dan simbol motor

Mesin Elektrik terbahagi kepada dua jenis iaitu motor arus terus (AT) dan motor arus ulang-alik(AU). Binaan motor AT hampir menyamai penjana AT. Oleh itu tugasnya boleh ditukar ganti

Pencuci Vaccum

dengan mudah. Jenis mesin elektrik memperolehi namanya berdasarkan kepada

jenis bekalan kuasa yang digunakan. Motor AT berkendali menggunakan bekalan kuasa AT sebagai punca bekalan. Motor AU pula berkendali menggunakan bekalan kuasa AU. Motor AU

Motor Elektrik

2

3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK

pula terbahagi kepada iaitu motor AU fasa tunggal (240V) dan motor AU fasa tiga (415V). biasanya motor AU fasa tunggal digunakan di rumah-rumah kediaman dan motor AU fasa tiga digunakan di indusri.

M

Motor AT SIMBOL MOTOR ELEKTRIK

M

Motor AU

1.3

Motor AT

Binaan asas motor AT terbahagi kepada dua bahagian iaitu pemegun dan pemutar. I. Pemegun Pemegun ialah bahagian yang mengandungi belitan medan yang menghasilkan fluks medan magnet. Biasanya pemegun dipasang pada rangka atau kuk motor dan merupakan bahagian motor yang tidak bergerak.

II.

Pemutar Pemutar ialah bahagian motor yang berputar dalam motor elektrik. Pemutar berada di tengah-tengah motor iaitu ditempat pemasangan aci.

Pemutar

Pemegun

3

3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK

Gambar Keratan Motor DC

Namakan bahagian bahagian motor DC yang bergerak dan tidak bergerak apabila bekalan elektrik dibekalkan kepada motor tersebut? 1.4 Bahagian Utama Motor AT

Bahagian utama motor AT terdiri daripada angker, penukartertib ,kutub medan dan berus karbon. i) Angker

Angker ialah bahagian motor yang berputar dan merupakan bahagian yang menerima tenaga elektrik. Angker terdiri daripada beberapa bahagian iaitu teras angker,belitan angker,dan lubang alur. ii) Teras angker:

Teras angker berfungsi sebagai elektromagnet untuk menghasilkan medan magnet yang akan bersaling tindak dengan magnet pemegun untuk menghasilkan daya putaran aci. iii) Belitan angker

Belitan angker berfungsi untuk mengalirkan arus supaya teras angker menjadi elektromagnet. iv) Lubang alur

4

3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK

Lubang alur berfungsi sebagai laluan untuk belitan angker dan memisahkan angker kepada beberapa ruas.

v)

Penukartertib

Penukartertib ialah komponen berbentuk silinder yang terdapat di dalam pemutar. Komponen ini merupakan susunan ruas palang logam yang bertebat antara satu sama lain. Bilangan ruas bergantung kepada bilangan belitan angker. Penghujung setiap belitan angker akan dipaterikan pada palang logam tersebut. Pengaliran arus ke

Penukartertib

belitan angker adalah melalui penukartertib dengan menggunakan berus karbon. Penukartertib dipasang pada aci berhampiran dengan angker dan turut berputar bersama-sama angker. Penukartertib berfungsi untuk

Gelung Angker & penukartertib

menghubungkan pengaliran arus dari bekalan kepada belitan angker melalui berus karbon.

5

3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK

vi)

Kutub medan

Kutub medan ialah untuk menghasilkan medan magnet kekal dalam motor AT. Motor AT bersaiz kecil menggunakan magnet kekal sebagai kutub medan. Motor AT bersaiz besar menggunakan elektromagnet sebagai kutub medan. Belitan untuk menghasilkan

Gelung Medan Medan Magnet Kekal

kekuatan medan magnet pada kutub medan dinamai belitan medan.

vii)

Berus karbon

Berus karbon berbentuk bongkah karbon kecil yang bertindak sebagai media penyambung litar elektrik yang berputar dengan bahagian yang pegun.Berus karbon seperti yang ditunjukkan dalam gambar foto 5.8,digunakan untuk membawa arus masuk ke belitan angker atau keluar dari belitan angker.

Berus Karbon

6

3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK

1.5

Prinsip Kendalian Motor AT

Lazimnya.putaran yang berlaku pada motor AT diperoleh melalui saling tindak medan magnet iaitu antara medan magnet kekal dari kutub medan di pemegun dengan medan magnet angker. Saling tindak kedua-dua medan ini menghasilkan daya kilas yang akan menyebabkan pemutar berputar. i) Penghasilan Daya Kilas

Kekuatan daya kilas yang terhasil bergantung kepada kekuatan medan magnet di angker dan kutub medan. Penghasilan daya kilas dalam motor AT ditunjukkan seperti dalam rajah 1. Rajah 1(a) menunjukkan fluks magnet yang wujud antara dua kutub medan. Rajah 1(b) pula menunjukkan arah arus pada pengalir di angker melalui penukartertib. Rajah 1(c)menunjukkan fluks magnet yang wujud pada pengaliran di angker dan fluks dari kutub medan yang bersaling tindak.

7

3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK

Rajah 1(a): Medan Magnet pada stator Rajah 1(b): Arus dibekalkan pada rotor

Rajah 1(c) : Daya Kilas terhasil pada Rotor

Apabila dua medan magnet saling tindak, daya kilas akan wujud pada pengalir. Arah daya dapat ditentukan dengan Petua Tangan Kiri Fleming. Kendalian motor AT adalah seperti yang dalam digambarkan dalam Rajah 2. Merujuk kepada rajah 2(a) semasa gelung mendatar (pada 0 darjah), arus dalam gelung mengalir dalam arah `pqrs'.

Petua Tangan Kiri Fleming

Daya kilas untuk memutarkan gelung akan wujud mengikut arah lawan jam

8

3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK

sehingga mencapai kedudukan 90 darjah seperti yang ditunjukkan dalam rajah 2(b). Pada kedudukan 90 darjah (Rajah 2(b)) arus tidak lagi mengalir dalam gelung, maka tiada lagi daya kilas yang wujud pada gelung di angker.

Rajah 2 : Proses Putaran angker

Walau bagaimanapun, disebabkan oleh momentum dalam angker semasa berputar,gelung terus berputar melepasi kedudukan 90 darjah. Apabila gelung mula berputar dari,kedudukan 90 darjah ke 180 darjah,arus dalam gelung akan mengalir semula pada arah `srpq'seperti yang ditunjukkan dalam rajah 2(c). Arah arus ini menyebabkan wujud semula daya kilas dalam arah yang sama seperti dalam rajah 2(a) .Proses ini akan berterusan sehingga sumber tenaga elektrik diputuskan. Biasanya, angker mempunyai lebih daripada satu belitan. Tambahan belitan meningkatkan daya kilas pada pusingan motor. Selain itu, angker juga mempunyai lebih daripada satu gelung. Tambahan gelung akan menghasilkan putaran yang lebih lancar. Apabila angker berputar dalam medan magnet voltan teraruh akan wujud dalam arah yang bertentangan dengan arah voltan bekalan seperti yang dinyatakan dalam Hukum Faraday dan Hukum Lenz.Voltan teraruh ini dinamai daya gerak elektrik balikan. ii) Daya Gerak Elektrik (dge) Balikan

Apabila angker berputar,belitan angker akan memotong fluks kutub medan dan menghasilkan daya gerak elektrik atau voltan teraruh dalam angker, Voltan ini

9

3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK

mempunyai ciri menentang arah voltan bekalan dan dinamai daya gerak elektrik (dge)balikan. Dge balikan berkadar terus dengan kelajuan angker dan kekuatan fluks kutub medan. Dge balikan menentukan kekuatan arus sebenar yang mengalir ke belitan angker.

Soalan 1. Terangkan kendalian motor AT. 2. Terangkan maksud Daya Gerak Elektrik Balikan

1.6

Litar Asas Motor AT

Motor AT dikelaskan kepada tiga jenis iaitu motor siri,motor pirau dan motor majmuk. Pengelasan ini dibuat mengikut cara penyambungan antara belitan angker dengan punca bekalan.

i.

Motor AT Siri

Bagi motor AT siri belitan medan dan belitan angker disambung bersiri dengan punca bekalan seperti yang ditunjukkan dalam rajah 3. Arus dalam belitan medan akan mengalir dalam belitan angker. Ketika voltan bekalan mula dibekalkan, tidak terdapat dge balikan di angker. Ini membolehkan arus permulaan yang tinggi mengalir pada belitan medan dan belitan angker. Keadaan ini menghasilkan daya kilas permulaan yang tinggi . Oleh berbeban pada permulaan kerja seperti kren, tali sawat dan mesin CNC.

10

3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK

Rajah 3 : Litar Motor AT Siri

ii.

Motor AT Pirau

Motor AT pirau menggunakan sambungan selari bagi menyambung antara belitan angker dengan punca bekalan seperti yang ditunjukkan dalam rajah 4. Sambungan selari menyebabkan arus pada belitan medan sentiasa malar. Arus pada belitan angker pula bergantung kepada dge balikan. Motor AT pirau lebih sesuai digunakan apabila kelajuan malar diperlukan dan tidak memerlukan daya kilas permulaan yang tinggi. Oleh itu, motor ini sesuai untuk mengendalikan sistem yang memerlukan kelajuan malar seperti pekakas mesin.penggilap dan penyambur.

Rajah 4 : Litar Motor AT Pirau 11

3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK

iii.

Motor AT Majmuk

Motor AT majmuk mempunyai dua belitan medan. Satu daripadanya di sambung secara siri dengan belitan angker dan punca bekalan manakala belitan yang satu lagi disambung secara selari dengan punca bekalan. Cara penyambung keseluruhan litar ditunjukkan dalam rajah 5. Motor AT majmuk menggabungkan ciri motor AT siri dengan motor AT pirau. Bilangan belitan medan sambungan siri adalah kurang daripada bilangan belitan medan sambungan pirau. Motor AT majmuk mempunyai daya kilas permulaan yang baik dan member kelajuan malar. Motor jenis ini biasanya digunakan untuk beban lampau berat seperti mesin pemotong dan pengisar.

Rajah 5 : Litar Motor AT Majmuk

Soalan 1. Nyatakan kelebihan antara motor siri, pirau dan motor majmuk. 2. Nyatakan faktor-faktor yang boleh meningkatkan kelajuan motor DC.

12

3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK

1.7

Menukar Arah Putaran Angker Motor AT

Arah putaran motor AT dapat ditukar dengan dua cara sama ada dengan menyongsangkan sambungan belitan angker atau menyongsangkan sambungan belitan medan. Jadual 1 menunjukkan kaedah menukarkan arah putaran angker motor AT. Dengan merujuk kepada motor AT pirau, bagi menyongsangkan belitan angker sambungan A1 dan A2 hendaklah disongsangkan cara penyambungannya ke punca bekalan.A1 disambung ke punca negatif dan A2 ke punca positif bekalan dengan merujuk kepada litar asal. Kesan daya pada pemutar boleh diperhatikan pada gambar rajah fluks dalam jadual 1. Bagi menyongsangkan belitan medan,sambungkan F1 ke punca negatif dan F2 ke punca positif bekalan dengan merujuk kepada litar asal. Dengan menyongsangkan sambungan satu daripada belitan medan atau belitan angker, saling tindak antara medan magnet pemegun dan pemutar akan mengubah arah daya kilas pada pengalir di angker.Ini akan mengubah arah putaran motor seperti yang ditunjukkan pada gambar rajah fluks dalam Jadual 1.

13

3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK

Jadual 1

1.8

Penggunaan Motor AT

Motor AT banyak digunakan dalam peralatan elektrik mudah alih. Contoh peralatan yang menggunakan motor AT ialah pemutar pita, alat permainan bermotor, penghidup kenderaan, kipas radiator kereta, motosikal elektrik dan penyejuk unit CPU komputer.

Kereta mainan

Kipas Penyejuk Komputer

Basikal elektrik

Soalan 1. Nyatakan fungsi penukartertib. 2. Nyatakan dua cara bagaimanakan arah putaran pada motor DC dapat disongsangkan

Rujukan : 1. David A. Bell (1996);(edisi keempat) , Asas Litar Elektrik. 2. Abd Samad (1988);(edisi Kedua), Pemasangan dan Penyelenggaraan Elektrik)

3. Abd Samad ; Nazi ) (1995);(Teknologi Elektrik Untuk Sekolah Menengah

Vokasional, Tingkatan 4 & 5) 4. Pengajian Kejuruteraan Elektrik dan Elektronik; Tingkatan 4 &5 (2003)

14

Information

14 pages

Find more like this

Report File (DMCA)

Our content is added by our users. We aim to remove reported files within 1 working day. Please use this link to notify us:

Report this file as copyright or inappropriate

673982

You might also be interested in

BETA
C:\Documents and Settings\Arman
MS 70-146 JAB. AWAM & STRUKTUR.p65
Microsoft PowerPoint - COVER EEG