motor elektrik
TRANSCRIPT
10/15/10 ITiDi 1
MOTOR ELEKTRIK
Oleh:RAIS BIN MA’ATRAIS BIN MA’AT
Ketua Program Kejuruteraan ElektrikInstitut Latihan & Pembangunan Infrastruktur
Ikram
10/15/10 ITiDi 2
APA ITU MOTOR
Satu mesen yang boleh menukarkan tenaga elektrik kepada tenaga
mekanikal
10/15/10 ITiDi 3
JENIS-JENIS MOTOR
• Motor DC• Motor AC satu fasa• Motor AC tiga fasa• Motor AC/DC
10/15/10 ITiDi 4
MOTOR DC
• Motor DC magnet kekal• Motor DC lilitan siri• Motor DC lilitan selari• Motor DC lilitan wound (siri selari)• Motor universal (AC/DC)• Stepping motor (stepper)
10/15/10 ITiDi 5
10/15/10 ITiDi 6
10/15/10 ITiDi 7
10/15/10 ITiDi 8
10/15/10 ITiDi 9
10/15/10 ITiDi 10
MOTOR AC SATU FASA
• Motor aruhan satu fasa (split phase motor)• Motor kutub telau (shaded pole motor)• Motor hidupan kapasitor putaran aruhan
(capacitor start induction run) – satu capacitor
• Motor hidupan kapasitor putaran kapasitor (capacitor start capacitor run) – dua capacitor
10/15/10 ITiDi 11
CAPACITOR START MOTOR(SINGLE PHASE MOTOR)
10/15/10 ITiDi 12
MOTOR AC TIGA FASA
• Motor aruhan tiga fasa / motor sangkar tupai (squirrel cage motor)
• Motor gelang arus (slip ring motor)• Motor segerak (synchronous motor)
10/15/10 ITiDi 13
CUT OUT OF A SQUIRREL CAGE MOTOR
10/15/10 ITiDi 14
MOTOR ARUHAN SANGKAR TUPAI
• Paling popular dan banyak digunakan• Rekabentuknya mudah• Boleh dipercayai dan lasak• Kelajuannya lebih kurang tetap• Senggaraannya mudah dan murah• Harganya berpatutan• Kecekapannya baik
10/15/10 ITiDi 15
SQUIRREL CAGE MOTOR
10/15/10 ITiDi 16
CUT OUT OF A SQUIRREL CAGE MOTOR
10/15/10 ITiDi 17
MOTOR CROSS SECTION
10/15/10 ITiDi 18
SQUIRREL CAGE MOTOR COUPLEDTO A WATER PUMP
PUMP MOTOR
10/15/10 ITiDi 19
MOTOR SLIP RING
• Kurang digunakan, harganya mahal• Terdapat tiga slip ring dan carbon brush• Perlukan resistance bank• Senggaraannya lebih rumit dan mahal• Sesuai untuk motor bersaiz besar sahaja• Kawalan hanya pada rotornya sahaja
10/15/10 ITiDi 20
SLIP RING MOTOR
10/15/10 ITiDi 21
SLIP RING & CARBON BRUSH
FAN
10/15/10 ITiDi 22
SLIP RING & CARBON BRUSH
10/15/10 ITiDi 23
ROTOR & SLIP RING
SLIP RING
ROTOR WINDING
FAN
SHAFT
10/15/10 ITiDi 24
10/15/10 ITiDi 25
MOTOR SEGERAK
• Perlukan bekalan AC (stator) dan DC (rotor)
• Mahal dan bersaiz besar• Senggaraannya mahal dan rumit• Kelajuannya tetap dan segerak• Boleh digunakan untuk memperbaiki faktur
kuasa
10/15/10 ITiDi 26
KECEKAPAN MOTOR
10/15/10 ITiDi 27
BRAKE MOTOR
• Mechanical brake• Electrical brake• For crane, hoist, lift and other lifting
purpose
10/15/10 ITiDi 28
JENIS SAMBUNGAN GELUNG
• Series motor – rotor mempunyai gelong dan diberikan bekalan seperti stator
• Wound motor - rotor mempunyai gelong dan diberikan bekalan seperti stator, disambung selari
• Compound wound motor – campuran kedua-dua yang diatas
10/15/10 ITiDi 29
MOTOR AROHAN
• Rotor tiada gelong tapi copper bar shorted on both ends
• Rotor tidak perlukan bekalan elektrik• Bekalan AC pada stator akan mengarohkan
rotor dan medan magnet yang terhasil bertindakbalas menghasilkan dayakilas putaran pada rotor
10/15/10 ITiDi 30
MOTOR ENDS
• D end (drive end)• N end (non-drive end)
10/15/10 ITiDi 31
INSULATION CLASS
Class F (up to 155 degrees C)Class H (up to 180 degrees C)
10/15/10 ITiDi 32
IP INDEX
• Nombor index IP XX, contoh IP 45• Angka pertama menunjukkan tahap
perlindungan dari solid particle• Angka kedua menunjukkan tahap
perlindungan dari percikan air
10/15/10 ITiDi 33
10/15/10 ITiDi 34
CIRI-CIRI MOTOR
• Kelajuan (Speed)• Daya kilas (Torque)• Faktur Kuasa (Power Factor)• Kuasa (kW, H.P)• Kecekapan (efficiency)• Slip (dalam peratus)
10/15/10 ITiDi 35
10/15/10 ITiDi 36
10/15/10 ITiDi 37
10/15/10 ITiDi 38
KELAJUAN MOTOR
120 x fN = ---------
PN – speedf – frequencyP – no of poles
10/15/10 ITiDi 39
SPEED CONTROL
• Change no of poles• Vary frequency• Vary voltage• Mechanical gear
10/15/10 ITiDi 40
MOTOR SLIP
• Slip ialah beza diantara kelajuan sebenar rotor dengan kelajuan segerak motor
• Slip adalah diantara 1.5% hingga 4% dari kelajuan segerak
• Hanya motor segerak tiada slip
10/15/10 ITiDi 41
BAHAGIAN-BAHAGIAN MOTOR
• Stator• Rotor• Bearing and shaft• Terminal connection• Air gap• Capacitor• Slip ring , commutator, carbon brush
10/15/10 ITiDi 42
PERLINDUNGAN MOTOR
• Arus lebih• Beban lebih• Bocor ke bumi• Lampau panas• Single phasing (tiga fasa sahaja)• Reverse phase rotation (tiga fasa sahaja)
10/15/10 ITiDi 43
ALAT-ALAT PERLINDUNGAN
• Fius• MCB• MCCB / ACB• RCCB
10/15/10 ITiDi 44
RELAY UNTUK MOTOR
• Thermal Overload Relay (TOR)• Thermal fuse• Earth Leakage Relay (ELR)• Thermister relay• Gold relay• Single phasing relay• Reverse phase rotation relay
10/15/10 ITiDi 45
RELAY CHARACTERISTIC• Slow action on overload (thermal effect)• Slow action on overheating• Able to distinguish starting current and
short time temporary overload• Fast action on short circuit• Fast action on earth fault
10/15/10 ITiDi 46
SAMBUNGAN GELONG
• Sambungan Delta (fixed) – 3 terminal• Sambungan Star (fixed) – 3 terminal• Sambungan Star / Delta – 6 terminal• Tidak termasuk terminal pembumian• Motor tiga fasa tidak memerlukan neutral
10/15/10 ITiDi 47
PENGENALAN 6 TERMINAL
R1, S1, T1 atau U1,V1, W1
R2, S2, T2 atau U2, V2, W2
10/15/10 ITiDi 48
SUSUNAN 6 TERMINAL
• Susunan adalah melintang – contoh
R1 S1 T1
T2 R2 S2
Hendaklah ditentukan dengan ujian keterusan
10/15/10 ITiDi 49
ARAH PUTARAN
• Fleming Right Hand Rule• Motor tiga fasa arah putaran mengikut
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
10/15/10 ITiDi 50
JENIS-JENIS PEMULA
• Direct On Line (DOL)• Star Delta• Oto- Transformer• Rotor Resistance• Soft Starter
10/15/10 ITiDi 51
TUJUAN PEMULA
• Mengurangkan arus permulaan motor• Mengelakkan bahaya motor hidup secara
tiba-tiba• Untuk kendalian kawalan jauh (remote)• Motor dapat dihidupkan secara
berperingkat-peringkat
10/15/10 ITiDi 52
PRINSIP PEMULA
• Voltan kurang masa permulaan (kecuali DOL)
• Rintangan rotor tinggi masa permulaan (rotor resistance starter)
10/15/10 ITiDi 53
KOMPONEN PEMULA
• Contactor• Timer• Thermal Overload Relay (TOR)• Push button• Auto-transformer• Indicating lights• Resistance bank
10/15/10 ITiDi 54
CONTACTOR 3 POLES, 2NC, 2NO
AC 240V/415VOR DCCOIL
10/15/10 ITiDi 55
CONTACTORSAC1, AC2, AC3, AC4
10/15/10 ITiDi 56
TIMER
• 0 – 60 saat• 240V• Jenis biasa (pemasangan tetap)• Jenis plug-in dan base• 2NC, 2NO
10/15/10 ITiDi 57
TOR (THERMAL OVERLOAD RELAY)
• Kadaran arus• Julat arus (ampere range)• Pemilihan julat arus• Tatahan arus• Manual trip• Reset button• Contact (1NC, 1NO,1 COMMON)
10/15/10 ITiDi 58
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• Motor disambung terus kepada gelong
stator dengan voltan penuh• Satu fasa dan tiga fasa
10/15/10 ITiDi 59
PEMULADOL
TOR
10/15/10 ITiDi 60
PEMULA DOL – LITAR KAWALAN
10/15/10 ITiDi 61
PEMULA DOL – LITAR KUASA
10/15/10 ITiDi 62
DOL – KAWALAN BERTURUT
10/15/10 ITiDi 63
DOL – FORWARDREVERSE
10/15/10 ITiDi 64
PEMULA STAR DELTA
• Untuk motor 3 hingga 10 k.k• Voltan permulaan kira-kira 58%
(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
10/15/10 ITiDi 65
STAR DELTA
10/15/10 ITiDi 66
PEMULA OTO TRANSFORMER
• Untuk motor 10 k.k dan keatas • Voltan permulaan dikurangkan kepada
beberapa step (50%, 65%, 80%)• Untuk motor tiga atau enam terminal• Sesuai juga untuk motor voltan tinggi
(3.3kV)
10/15/10 ITiDi 67
AUTO-TRANSFORMER
10/15/10 ITiDi 68
AUTO-TRANSFORMERPOWERCIRCUIT
10/15/10 ITiDi 69
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
• Hanya untuk motor slip ring sahaja• Resistance bank disambung kepada lilitan
rotor melalui slip ring dan berus karbon• More resistance, less torque, less current
10/15/10 ITiDi 70
ROTORRESISTANCEPOWERCIRCUIT
10/15/10 ITiDi 71
RESISTANCE BANK
10/15/10 ITiDi 72
SOFT STARTER
• Electronic starter menggunakan thyrister• Menaikkan voltan perlahan-lahan dari
kosong kepada voltan penuh dan juga sebaliknya – no jerking
• Kuasa motor bergantung kepada beban motor
• Menjimatkan kuasa elektrik semasa motor tiada beban tapi harganya mahal
10/15/10 ITiDi 73
MOTOR NAME PLATE• Serial number and Model number• kW atau Horse power• Ampere, Volt/phase, Hz• Speed• Insulation class• Duty class (continuous, short time)• Efficiency• Noise level• Winding connection
10/15/10 ITiDi 74
SENGGARAAN MOTOR• Bearing• Shaft and coupling alignment• Insulation• Vibration• Noise• Cleanliness of surrounding• Lubrication of bearing
10/15/10 ITiDi 75
BEARING
10/15/10 ITiDi 76
LUBRICATION
BEARING
SHAFT
GREASE
10/15/10 ITiDi 77
LUBRICATIONNIPPLE
SHAFT
10/15/10 ITiDi 78
GREASING NIPPLE
10/15/10 ITiDi 79
COUPLING
MOTOR PUMP
10/15/10 ITiDi 80
COUPLING ALIGNMENT CHECK
10/15/10 ITiDi 81
UJIAN MOTOR
• Penebatan (Insulation)• Kepastian terminal sambungan• Arah pusingan• Kelajuan (Speed)• Arus• Gegaran (Vibration)• Kebisingan (Noise)• Suhu (Temperature)