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)