MOTOR & PENJANA 2023 BBV30203 - ELECTRICAL MACHINE KUMPULAN: 6B PERBEZAAN DIANTARA JENIS-JENIS
ISI KANDUNGAN BBV30203 - ELECTRICAL MACHINEPENGENALAN BINAAN MOTOR & PENJANA GAMBAR BERKAITAN GAMBAR BERKAITAN PRINSIP KENDALIAN SIMULASI KENDALIAN/OPERASI JENIS-JENIS MOTOR & PENJANA SPESIFIKASI MESIN MENGIKUT JENIS KELEBIHAN & KEKURANGAN MOTOR & PENJANA APLIKASI CONTOH PENGIRAAN
PENGENALAN
Rajah 1: Motor Arus Terus dan Motor Arus Ulang Alik Rajah 2: Jenis-jenis Motor Elektrik 1.2 Pengenalan Penjana Penjana merupakan sebuah mesin yang beroperasi untuk menukarkan tenaga mekanikal kepada tenaga elektrik. Penjana tidak memerlukan tenaga elektrik untuk membantu ia beroperasi sebaliknya ia membekalkan tenaga elektrik, namun untuk memulakan pengoperasian penjana ia memerlukan daya yang dijana oleh medan magnet nya sendiri. Tenaga elektrik yang terhasil dari penjana adalah berpunca daripada gerakan mekanikal ditukarkan kepada tenaga elektrik. Penjana sering digunakan untuk memastikan aktiviti urusan pada hari tersebut dapat dilakukan tanpa sebarang gangguan. Sama seperti motor, penjana juga mempunyai dua jenis iaitu Penjana Arus Terus (A.T) dan Penjana Arus Ulang Alik (A.U). Prinsip penjana adalah berasaskan kepada Hukum Faraday. Hukum Faraday beroperasi jika kondaktor diletakkan diantara medan magnet maka fluks elektromagnet teraruh akan terhasil. Setiap dari sumber tenaga ini akan
menjana tenaga berbeza dari segi kekuatannya, tenaga ini digelar d.g.e dan dipengaruhi oleh kekuatan medan magnet, panjang pengalir, kelajuan pemotongan dan sudut pemotongan [2]. Penjana Arus Terus mempunyai kefungsian yang hampir sama dengan Mesin Arus Ulang Alik kerana ianya mempunyai voltan dan arus dalam kendaliannya. Namun kendalian arus terus hanya mampu beroperasi secara searah sahaja. Berbeza dengan Penjana Arus Ulang Alik yang mampu beroperasi secara dalam dua arah. Penjana Arus Terus dan Penjana Arus Ulang Alik berfungsi untuk tujuan yang berbeza, kebiasaannya bagi menghidupkan motor kecil dan peralatan elektrik biasa seperti pembersih vakum, pengadum makanan dan kelengkapan elektrik kecil menggunakan Penjana Arus Ulang Alik. Manakala, kebanyakan pekerjaan yang besar menggunakan Penjana Arus Terus seperti sistem kereta bawah tanah dan untuk menggerakkan motor elektrik yang sangat besar. Hal ini kerana Penjana Arus Terus menyediakan bekalan tenaga yang boleh dipercayai dan cekap yang dapat mengecas bateri yang digunakan untuk kegunaan mudah alih dan luar talian [3]. Rajah 3: Penjana Arus Terus dan Penjana Arus Ulang Alik Rajah 4: Jenis-jenis Penjana Arus Terus
BINAAN MOTOR & PENJANA
Jadual 1: Fungsi Bahagian Binaan Motor Arus Terus Binaan Fungsi Angker Angker merupakan bahagian motor yang berputar atau bergerak. Ia juga merupakan bahagian yang menerima tenaga elektrik daripada sumber masukan. Angker terdiri daripada beberapa bahagian iaitu teras angker (armature core), belitan angker (armature winding) dan lubang alur (groove hole) [4]. Teras Angker Teras angker berfungsi sebagai elektromagnet untuk menghasilkan medan magnet yang akan bertindak bersama dengan magnet pemegun untuk menghasilkan daya putaran pada aci [4]. Belitan Angker Belitan angker berfungsi untuk mengalirkan arus elektrik yang diterima supaya teras angker menjadi elektromagnet [4]. Lubang Alur Lubang alur berfungsi sebagai laluan untuk belitan angker, dan ia juga dapat memisahkan bahagian angker kepada beberapa bahagian [4]. Penukartertib Penukartertib merupakan sebuah komponen berbentuk silinder yang terdapat di dalam pemutar, ia juga merupakan sebuah susunan ruas palang logam yang berpenebat antara satu sama lain. Bilangan ruas yang digunakan bagi sesebuah motor adalah bergantung kepada bilangan belitan angker. Setiap penghujung belitan angker akan dipaterikan pada palang logam. Aci akan dipasang bersama penukartertib, dimana ia akan berputar selaras bersama angker. Penukartertib berfungsi untuk menghubungkan pengaliran arus dari bekalan kepada belitan angker melalui berus karbon [4]. Kutub Medan Kutub medan berfungsi untuk menghasilkan medan magnet kekal dalam motor arus terus. Bagi motor arus terus yang bersaiz kecil akan menggunakan magnet kekal sebagai kutub medan. Manakala bagi motor arus terus yang bersaiz besar perlu menggunakan elektromagnet sebagai kutub medan. Belitan digunakan untuk menghasilkan kekuatan medan magnet pada kutub medan adalah belitan medan [4]. Berus Karbon Berus karbon berfungsi membawa arus masuk ke belitan angker atau keluar dari belitan angker. Berus karbon berbentuk bongkah karbon kecil yang bertindak sebagai media penyambungan litar elektrik yang berputar dengan bahagian yang pegun [4]. Pemegun (Stator) Pemegun merupakan bahagian yang mengandungi lilitan medan yang menghasilkan medan magnet. Pemegun ini dipasang pada rangka atau kuk (yoke) dan ia merupakan bahagian pada motor yang tidak bergerak atau pegun [4]. Penggerak (Rotor) Penggerak merupakan bahagian yang berputar di dalam motor elektrik. Penggerak ini berada pada bahagian tengah motor iaitu pada tempat aci dipasangkan [4].
b) Motor Arus Ulang Alik (Alternating Current Motor) Rajah 6: Motor Arus Ulang Alik Jadual 2: Fungsi Bahagian Binaan Motor Arus Ulang Alik Binaan Fungsi Pemegun (Stator) Pemegun merupakan bahagian motor yang pegun atau tidak bergerak. Ia berfungsi untuk menghantar medan magnet berputar untuk berinteraksi dengan pemutar [5]. Teras Pemegun (Stator Core) Teras pemegun diperbuat daripada kepingan logam nipis yang dikenali sebagai laminasi. Teras pegun berfungsi untuk mengurangkan motor mengalami kehilangan tenaga semasa pengoperasian nya [5]. Belitan pemegun (Stator Windings) Belitan pemegun adalah berbentuk silinder berongga manakala slot gegelung pada teras pemegun menggunakan wayar berpenebat dan ia disusun secara terlindung. Apabila motor sedang beroperasi, belitan pemegun akan menyambung dengan sumber bekalan kuasa. Setiap kumpulan gegelung akan menjadi elektromagnet apabila arus dikenakan [5]. Penggerak (Rotor) Penggerak merupakan sebuah komponen puasat motor yang dipasang pada aci. Jenis rotor yang biasa digunakan bagi motor arus ulang alik adalah rotor sangkar tupai. Rotor sangkar tupai berbentuk silinder dan dibuat dengan menyusun laminasi keluli nipis [5]. Aci Motor (Motor Shaft) Penggerak akan disambungkan dengan aci untuk membentuk pemasangan penggerak yang baik. Aci akan memanjang di luar selongsong motor yang dapat membenarkan sambungan ke sistem luaran supaya ia dapat menghantar kuasa putaran [5]. Bearings Bearings berfungsi untuk meminimumkan geseran aci yang disambungkan ke selongsong agar ia dapat meningkatkan kecekapan motor [5]. Penutup (Enclosure) Penutup berfungsi untuk melindungi bahagian dalaman motor daripada unsur persekitaran lain. Penutup terdiri daripada bingkai dan mempunyai dua kurungan setiap hujung binaannya [5].
2.2 Binaan Penjana Arus Terus dan Arus Ulang Alik a) Penjana Arus Terus (Direct Current Generator) Rajah 7: Penjana Arus Terus Jadual 3: Binaan Bahagian Penjana Arus Terus Binaan Fungsi Pemegun (Stator) Pemegun merupakan salah satu bahagian terpenting di dalam penjana. Fungsi utama pemegun ini adalah bagi menghasilkan medan magnet di mana gegelung berputar. Bahagian pemegun merupakan bahagian yang merangkumi magnet stabil. Magnet ini diletakkan bersesuaian dengan kawasan pemutar [6] Penggerak (Rotor) Penggerak merupakan bahagian dimana ia mempunyai lilitan besi yang mempunyai lubang dan ianya mempunyai slot yang disusun bagi membentuk penggerak berbentuk silinder. Lilitan ini berfungsi untuk mengurangkan kerugian (Losses) [6]. Kutub Utama Merupakan teras besi berlapis yang berpenebat dan dililit menjadi elektromagnet. Ia berfungsi untuk menghasilkan medan magnet utama [6]. Kutub Antara Merupakan kutub tambahan yang dipasang diantara kutub utama dan berfungsi untuk mengurangkan kesan tindak balas angker [6]. Angker Merupakan sebuah lapisan besi yang bertebat berbentuk silinder dan mempunyai lubang alur untuk menempatkan belitan angker. Ia berfungsi untuk memotong medan magnet untuk menghasilkan d.g.e [6]. Komutator Merupakan sebuah bahagian tembaga yang berfungsi sebagai penerus. Setiap bahagian tembaga tersebut bersifat melindungi di antara satu sama lain. Ia terletak di bahagian batang penjana [6]. Yoke Yoke berada pada bahagian luar penjana. Ia diperbuat daripada keluli atau diperbuat daripada besi tuang. Yoke berfungsi untuk memberikan kekuatan mekanikal untuk membawa fluks [6].
Berus Karbon Berus karbon berfungsi untuk memastikan sambungan elekrik diantara komutatir dan litar beban luar dapat disambungkan dengan baik [6]. Lilitan Angker Lilitan angker berbentuk lilitan yang tertutup dan ianya dihubungkan secara siri selari hingga ia dapat meningkatkan jumlah arus yang dihasilkan [6]. b) Penjana Arus Ulang Alik (Alternating Current Generator) Rajah 8: Penjana Arus Ulang Alik Jadual 4: Binaan Bahagian Penjana Arus Ulang Alik Binaan Fungsi Pemegun (Stator) Pemegun merupakan bahagian yang memegang lilitan angker. Ia berfungsi untuk memastikan arus dibawa ke beban dengan menggunakan kuasa elektrik [7]. Penggerak (Rotor) Penggerak merupakan bahagian yang berputar. Ia juga dilengkapi dengan lilitan medan magnet yang dilekatkan kepada gelang gelincir. Kebiasaannya penggerak akan disambungkan kepada aci dan pemutar [7]. Gelang gelincir (Slip Rings) Gelang gelincir berfungsi untuk membenarkan arus terus mengalir ke lilitan pada penggerak bagi menghasilkan medan magnet [7]. Gegelung lilitan angker Gegelung lilitan angker berfungsi membenarkan arus mengalir bagi menghasilkan satu kutub magnet [7]. Angker Merupakan bahagian penjana yang menghasilkan voltan. Ia terdiri daripada gegelung wayar yang besar untuk mengendalikan arus beban penuh pada penjana [7]. Field Merupakan gegelung konduktor yang menerima elektrik daripada punca dan menjana fluks magnet. Angker akan dipotong oleh fluks magnet di medan dan akan menghasilkan voltan [7].
GAMBAR BERKAITAN
Rajah 11: Operasi Motor Arus Terus membalikkan aliran arus menyebabkan medan magnet melalui berus pada pemegun dan sesentuh pada pemutar, penggerak akan berputar Rajah 12: Binaan Keratan Rentas Motor Arus Ulang Alik 3.2 Penjana Arus Terus dan Arus Ulang Alik Rajah 13: Penjana Arus Terus dan Penjana Arus Ulang Alik
Rajah 14: Operasi dan Arah Putaran bagi Penjana Arus Terus dan Penjana Arus Ulang Alik Rajah 15: Keratan rentas binaan Penjana Rajah 16: Gelombang Keluaran bagi Penjana Arus Terus dan Penjana Arus Ulang Alik
PRINSIP KENDALIAN
Apabila tenaga mekanikal dikenakan pada bahagian pemutar, ia akan berputar di dalam medan magnet pemegun dan akan menjana fluks magnet. Pergerakan fluks magnet memotong konduktor penggerak yang disambungkan dalam litar tertutup akan menghasilkan d.g,e atau e.m.f iaitu daya gerak elektrik atau voltan merentasi litar. Maka pengoperasian ini akan menjana arus elektrik untuk mengalir di dalam litar [10]. 4.3 Perbezaan Prinsip Kendalian Antara Motor dan Penjana Motor dan penjana merupakan diantara jenis mesin elektrik. Dimana dalam prinsip kendalian mesin elektrik adalah berpandukan kepada prinsip dan undang-undang asas elektromagnetisme [11]. Prinsip elektromagnetisme berkonsepkan medan magnet akan dijana apabila arus elektrik mengalir melalui konduktor dan arus elektrik akan teraruh dalam konduktor apabila ia melalui dan melintasi medan magnet [11]. Walaupun pada prinsip kendalian menggunakan prinsip elektromagnetisme yang sama, namun secara terperinci terdapat perbezaan diantara kendalian bagi motor dan penjana. Merujuk jadual dibawah menerangkan perbezaan prinsip kendalian di antara motor dan penjana. Jadual 5: Perbezaan Prinsip Kendalian Motor dan Penjana Motor Penjana Motor merupakan sebuah mesin atau peranti yang beroperasi menukarkan tenaga elektrik kepada tenaga mekanikal [1]. Ia terdapat dalam dua jenis kendalian iaitu Motor Arus Terus dan Motor Arus Ulang Alik. [1]. Penjana merupakan sebuah mesin atau peranti yang beroperasi menukarkan tenaga mekanikal kepada tenaga elektrik [1]. Ia juga terdapat dalam dua jenis kendalian iaitu Penjana Arus Terus dan Penjana Arus Ulang Alik [1]. Motor berfungsi dengan menggunakan interaksi antara medan magnet dan arus elektrik untuk menghasilkan gerakan secara berputar [11]. Motor terdiri daripada bahagian berputar (Penggerak) dan bahagian pegun (Stator). Apabila arus elektrik mengalir melalui gegelung dalam stator, ia akan menghasilkan medan magnet yang akan berinteraksi bersama dengan medan magnet penggerak menyebabkan ia berputar [11]. Penjana berfungsi dengan menggunakan Hukum Faraday, iaitu apabila konduktor merosot fluks magnet, maka daya elektromotif yang diinduksi secara bertenaga akan dihasilkan di dalamnya. Hukum Faraday ialah, apabila pengalir memotong medan magnet atau daya kilas elektrik akan terjana dalam pengalir. Daya kilas elektrik yang terhasil bergantung kepada kekuatan medan magnet, panjang pengalir, kelajuan pemotongan dan sudut pemotongan [12].
Motor menggunakan Hukum tangan kiri Flemming. Di mana ibu jari menunjukkan arah daya, manakala jari telunjuk menunjukkan arah medan magnet dan jari tengah menunjukkan arah arus [3]. Rajah 17: Hukum tangan kiri Flemming Penjana menggunakan Hukum tangan kanan Flemming. Di mana ibu jari menunjukkan arah daya, manakala jari telunjuk menunjukkan arah medan magnet dan jari tengah arah daya kilas elektrik (d.g.e) [ 3]. Rajah 18: Hukum tangan kanan Flemming Motor beroperasi apabila tenaga elektrik dibekalkan kepada motor. Apabila motor menerima bekalan tenaga elektrik, ia akan menjana medan magnet yang akan berinteraksi dengan penggerak. Interaksi diantara keduanya akan menyebabkan terhasilnya daya kilas elektrik (d.g.e) pada bahagian penggerak yang akan menyebabkan ia berputar. Arah putaran penggerak dapat dikawal dengan menukarkan arus yang mengalir melalui belitan angker (pemegun) yang bertindak menukar arah medan magnet yang mempengaruhi arah putaran penggerak [13]. Rajah 19: Medan magnet pada stator dan arus dibekalkan kepada rotor. Penjana beroperasi dengan menggunakan daya mekanikal yang dikenakan pada bahagian pemutar. Ia akan berputar di dalam medan magnet. Apabila bahagian pemutar diputar garisan medan magnet akan memotong gegelung wayar dalam stator dan akan menjana arus elektrik dalam wayar. Bagi penjana, arah dan magnitud yang akan dijana mengikut kekuatan dan arah medan magnet yang terhasil, kelajuan pemutar dan bilangan lilitan dalam gegelung pemegun [10] . Rajah 21: Kendalian operasi penjana
Rajah 20: Daya kilas yang terhasil 4.3.1 Prinsip Kendalian Motor Arus Terus dan Motor Arus Ulang Alik Bagi Motor elektrik terdapat dua jenis iaitu Motor Arus Terus (DC) dan Motor Arus Ulang Alik (AC). Kedua-dua motor ini mempunyai fungsi yang hampir sama namun ia terdapat sedikit perbezaan pada masukan bekalan kuasa yang diberikan. Merujuk jadual di bawah menerangkan perbezaan diantara prinsip kendalian Motor Arus Terus dan Motor Arus Ulang Alik. Jadual 6: Perbezaan Prinsip Kendalian Motor Arus Terus dan Motor Arus Ulang Alik Motor Arus Terus (DC) Motor Arus Ulang Alik (AC) Rajah 22: Motor Arus Terus DC Rajah 23: Motor Arus Ulang Alik Bekalan arus terus digunakan sebagai bekalan utama kepada kendalian motor [14]. Bekalan arus ulang alik digunakan sebagai bekalan utama kepada kendalian penjana [14]. Magnet kekal digunakan dan arah yang akan berputar adalah tetap dan tidak boleh ditukar [14]. Menggunakan Elektromagnet dalam kendaliannya [14].
Motor Arus Terus dapat menjana daya kilas daripada bekalan kuasa AT yang dibekalkan dengan menggunakan pertukaran dalaman, magnet kekal dan elektrik berputar [14]. Mempunyai gegelung yang dibekalkan dengan AU untuk menghasilkan medan magnet berputar dan pemutar yang dipasang pada aci keluaran yang diberikan tork oleh medan berputar [14]. Arus adalah tetap [14]. Arus sentiasa berubah [14]. 4.3.2 Prinsip Kendalian Penjana Arus Terus dan Penjana Arus Ulang Alik Jadual 7: Perbezaan Prinsip Kendalian Penjana Arus terus dan Penjana Arus Ulang Alik Penjana Arus Terus (DC) Penjana Arus Ulang Alik (AC) Rajah 24: Penjana Arus Terus DC Rajah 25: Penjana Arus Ulang Alik Penjana AT ialah mesin yang menukarkan tenaga mekanikal kepada tenaga elektrik arus terus [14] Penjana AU ialah mesin yang menukarkan tenaga mekanikal kepada tenaga elektrik arus ulang alik [14]. Mempunyai komutator dengan binaan cincin berpecah untuk menjana arus terus [14]. Mempunyai komutator berbentuk gelang gelincir untuk menghantar kuasa elektrik ke dalam gegelung yang berada dalam keadaan rehat untuk beroperasi [14]. Arus adalah tetap [14]. Arus sentiasa berubah-ubah [14].
SIMULASI KENDALIAN
3. Terdapat medan magnet tetap (pemegun) yang mencipta fluks magnet di sekeliling pemutar. Medan ini boleh dijana oleh magnet kekal atau elektromagnet 4. Prinsip operasi penjana adalah berdasarkan hukum elektromagnet Faraday iaitu perubahan fluks magnet melalui gegelung wayar menghasilkan daya gerak elektrik (EMF) atau arus elektrik. 5. Komutator adalah bahagian penjana yang berfungsi untuk memutuskan dan menyambungkan litar arus dalam gegelung pemutar semasa putaran. Ini membantu mengekalkan arah arus elektrik dalam satu arah. 6. Berus terletak di sekeliling komutator dan membantu mengalirkan arus elektrik dari rotor ke luar mesin. Berus ini berfungsi sebagai antara muka konduktif antara rotor dan litar luar. Berus digunakan untuk mengumpul arus daripada segmen komutator, manakala cincin belah ialah peranti alih yang digunakan untuk menterbalikkan kekutuban arus. 7. Proses menukar sesentuh antara berus dan wayar boleh diautomasikan dengan menambah gelang belah, yang dikenali sebagai komutator. 8. Untuk menentukan arah arus, medan magnet dan daya, Peraturan Tangan Kanan Fleming digunakan. Komutator cincin belah dalam penjana AT menjamin DGE teraruh sentiasa dalam satu arah, menghasilkan voltan malar yang boleh dikawal dengan mudah.
5.2 Penjana Arus Ulang Alik Rajah 5.2: Working Principle Of AC Generator (https://youtu.be/YkHhFho6L2Y?si=28AtlG02O0iNvPog) [17] 1. Dalam operasi penjana arus ulang alik, ia menggunakan aruhan elektromagnet untuk menukarkan tenaga mekanikal kepada tenaga elektrik. 2. Proses kendalian ini dimulakan dengan rotor (armature) mula berputar di antara kutub medan magnet. Kemudian, ia akan memotong garisan daya magnet dan menjana arus di dalam gegelung rotor (armature coil). 3. Merujuk kepada teori Hukum Tangan Kanan Fleming, arah arus yang teraruh akan berubah untuk setiap separuh putaran gegelung rotor. Oleh itu, prinsip operasi penjana arus ulang alik memperincikan aruhan DGE yang terhasil adalah semasa empat suku putaran rotor. 4. Pada suku pertama putaran rotor, berlaku peningkatan dalam DGE teraruh daripada nilai sifar kepada nilai maksimum. Kedudukan rotor pula adalah dari kedudukan mendatar akan bergerak ke kedudukan menegak. 5. Pada suku ke dua putaran rotor, berlaku penurunan semula DGE teraruh daripada nilai maksimum kepada nilai sifar. Keadaan ini, kedudukan rotor akan bergerak dari kedudukan menegak ke kedudukan mendatar. 6. Kemudian, pada suku ke tiga, berlaku peningkatan semula dalam DGE teraruh tetapi dengan kekutuban yang bertentangan. 7. Akhir sekali, pada suku ke empat putaran rotor, berlaku penurunan semula DGE teraruh daripada nilai negatif maksimum kepada nilai sifar. Pada keadaan ini, kedudukan rotor kembali ke kedudukan menegak.
5.3 Motor Arus Terus Rajah 5.3: Working Principle Of DC Motor. (https://youtu.be/j_F4limaHYI?si=8Y-3JNO8SRBsT8Iz) [18] 1. Berdasarkan model asas yang dibina, gegelung rotor (armature coil) akan di letakkan di antara kutub utara dan selatan magnet. Berdasarkan prinsip kendalian motor arus terus, gegelung rotor merupakan pembawa arus yang diterima daripada bekalan kuasa (bateri). 2. Apabila bekalan arus terus digunakan dan sambungan ia mengenai segmen komutator dan berus komutator, konduktor akan mengalami daya mekanikal pada arah tertentu di sebabkan oleh interaksi medan arus dan magnet. 3. Konsep pergerakan rotor bagi motor arus terus boleh di rujuk dengan teori Hukum Tangan Kiri Fleming. Berdasarkan hukum tersebut, arah daya mekanikal motor boleh ditentukan dan akan menghasilkan tork dalam motor serta menjadikan motor berputar mengikut arah jam atau berputar lawan jam. 4. Apabila konduktor datang pada kedudukan menegak atau mendatar, tiada daya yang bertindak ke atasnya disebabkan oleh momen inersia. 5. Walaupon bekalan kuasa AT (bateri) tidak disambungkan, Motor AT tetap boleh berputar disebabkan oleh daya mekanikal yang berterusan.
5.4 Motor Arus Ulang Alik Rajah 5.4: Working Principle Of Ac Motors (https://youtu.be/qbNpONXRvj8?si=i5fA-LORzezgIfWc) [19] 1. Berbanding motor arus terus (AT), motor arus ulang alik (AU) lebih banyak digunakan di dalam industri berat kerana elektrik utama di agihkan dalam bekalan kuasa arus ulang alik (AU). 2. Teras penegun Motor AU terdiri daripada beratus-ratus lapisan atau laminasi yang mengandungi slot di mana wayar kuprum dimasukkan untuk membentuk gegelung penggulungan. 3. Gegelung dijarakkan sama rata secara berpasangan di sekeliling stator dan dipisahkan 120°, yang sepadan dengan pemisahan tiga fasa dalam bekalan utama AU. 4. Medan magnet yang dijana juga akan 120° keluar dari fasa dan fluks magnet berputar akan bergerak di sekitar stator. 5. Motor aruhan beroperasi tanpa kuasa ke pemutar melalui aruhan, pemutar sangkar tupai dalam medan magnet seragam meningkatkan kelajuan motor. 6. Walaupun motor aruhan boleh berjalan pada kelajuan tetap berdasarkan frekuensi utama, kelajuannya boleh dikawal dengan lebih baik dan kecekapan dioptimumkan dengan menggunakan pemacu kelajuan berubah-ubah.
JENIS -JENIS MOTOR & PENJANA
6.0 JENIS-JENIS MOTOR DAN PENJANA Rajah 6.1: Klasifikasi Mesin Elektrik MESIN ELEKTRIK PENJANA MOTOR TRANSFORMER ARUS TERUS (AT) ARUS TERUS (AT) ARUS ULANG-ALIK (AU) ARUS ULANG-ALIK (AU) PENGUJA TERPISAH (SEPAREETELY EXCITED) PENGUJA TERPISAH (SEPAREETELY EXCITED) PENGUJA DIRI (SELF-EXCITED) PENGUJA DIRI (SELF-EXCITED) SATU FASA TIGA FASA SATU FASA TIGA FASA SESIRI (SERIES) PIRAU (SHUNT) SESIRI (SERIES) PIRAU (SHUNT) GABUNGAN (COMPUND) GABUNGAN (COMPUND)
Di dalam sebuah sistem mesin elektrik akan melibatkan pelbagai jenis motor dan penjana yang menggunakan pelbagai aplikasi. Jadual di bawah merupakan jenis motor dan penjana yang terdapat di dalam sistem mesin elektrik. Setiap motor dan penjana tersebut mempunyai pelbagai perbezaan fungsi dan operasi litar yang boleh di buat perbandingan. Jadual 6.1: Perbezaan jenis-jenis Penjana Arus Terus JENIS PENJANA ARUS TERUS (AT) PENGUJA TERPISAH (SEPARATELY EXCITED) PENGUJA DIRI (SELF-EXCITED) SESIRI (SERIES) PIRAU (SHUNT) GABUNGAN (COMPUND) • Membekalkan sumber kuasa yang berasingan.[20] • Pada bahagian gulungan medan akan dibekalkan sumber arus terus (bateri).[20] • Voltan keluaran bergantung pada kelajuan putaran rotor dan medan.[20] • Semakin laju putaran rotor, semakin tinggi keluaran e.m.f. [20] • Gegelung medan disambung secara bersiri dengan konduktor rotor. [21] • Arus keseluruhan mengalir melalui gegelung medan dan beban. [21] • Rintangan elektrik penggulungan medan siri adalah sangat rendah iaitu hampir 0.5 ohm. [21] • Gegelung medan disambung secara selari dengan konduktor rotor. [21] • Voltan dalam gegelung medan adalah sama dengan voltan merentasi terminal. [21] • Penggulungan medan mempunyai rintangan yang tinggi dan lebih bilangan pusingan supaya hanya sebahagian arus rotor melalui medan berliku dan selebihnya melalui medan. [21] • Mempunyai kedua-dua gegelung medan sesiri dan gegelung medan pirau. [21] • Satu belitan diletakkan secara bersiri dengan angker dan satu lagi diletakkan secara selari dengan angker. [21] • Terdapat dua jenis penjana gabungan iaitu: 1. Pirau Panjang : Gegelung medan pirau selari dengan medan siri dan belitan angker. 2. Pirau Pendek : Gegelung medan pirau selari dengan belitan angker.
LITAR Rajah 6.2: Litar Penjana Penguja Terpisah [20] Rajah 6.3: Litar Penjana Sesiri [21] Rajah 6.4: Litar Penjana Pirau [21] Rajah 6.5: Litar Penjana Pirau Panjang [21] Rajah 6.6: Litar Penjana Pirau Pendek [21] FORMULA PENGIRAAN Armature Current: (Ia = IL) Terminal Voltage: (VT=Eg-IaRa) Developed Electric Power: (EgIa) Power Delivered To Load: (EgIa - Ia²Ra = VTIa = VTIL) [20] Arus Amature: (Ia = Isc = IL = I) Voltan merentasi beban: (V = Eg – (Ia x Ra)) Kuasa yang dijana: (Pg = Eg x I) Kuasa yang dihantar ke beban: (PL = V x I) [21] Arus Amature: (Ia = Ish + IL) Arus medan pirau: (Ish = V/Rsh) Voltan merentasi beban: (V = Eg – IaRa) Kuasa yang dijana: (Pg = Eg x Ia) 1. Pirau Panjang : (Ia = Isc) (Ish = V/Rsh) (Isc = IL + Ish) Voltan merentasi beban: (V = Eg – IaRa – IscRsc = Eg -Ia (Ra + Rsc))
Kuasa yang dihantar ke beban: (PL = V x IL) [21] Kuasa yang dijana: (Pg = Eg x Ia) Kuasa yang dihantar ke beban: (PL = V x IL) 2. Pirau Pendek : (Isc = IL) (Ish = (V+IscRsc) / Rsh) (Ia = Ish + IL) Voltan merentasi beban: (V = Eg – IaRa – IscRsc) Kuasa yang dijana: (Pg = Eg x Ia) Kuasa yang dihantar ke beban: (PL=V × IL) [21]
Jadual 6.2: Perbezaan jenis-jenis Penjana Arus Ulang-Alik JENIS PENJANA ARUS ULANG-ALIK (AU) SATU FASA TIGA FASA • Penjana AC fasa tunggal ialah mesin elektrik yang menukarkan kuasa mekanikal kepada kuasa elektrik 1 fasa (AC) melalui proses aruhan elektromagnet.[22] • Bahagian utama: 1. Sistem Medan Magnet 2. Armature Core 3. Armature Winding 4. Yoke • Operasi kerja penjana satu fasa boleh dirujuk pada rajah di bawah. Gelung pusingan tunggal 'ABCD' berputar mengikut arah jam dalam medan magnet seragam dengan kelajuan tetap. Apabila gelung berputar, fluks magnet yang menghubungkan sisi gegelung 'AB' dan 'CD' berubah secara berterusan. Perubahan dalam kaitan fluks ini mendorong EMF pada sisi gegelung dan EMF teraruh pada satu sisi gegelung menambah EMF teraruh pada sisi yang lain. [22] • Penjana AC tiga fasa ialah mesin segerak yang menyembunyikan kuasa mekanikal kepada kuasa AC tiga fasa melalui proses aruhan elektromagnet.[22] • Penjana atau alternator AC tiga fasa beroperasi berdasarkan prinsip aruhan elektromagnet iaitu apabila fluks magnet yang menghubungkan konduktor atau gegelung berubah, EMF teraruh dalam konduktor atau gegelung. • Penjana AC tiga fasa mempunyai tiga belitan angker yang sama disesarkan antara satu sama lain dengan elektrik 120°.[22] ➢ Ns : Kelajuan segerak medan magnet berputar atau kelajuan pemutar. [22] ➢ P : Bilangan pole rotor. [22] Gambar Operasi Rajah 6.7: Operasi Penjana Sefasa. [22] Rajah 6.8: Operasi Penjana 3 Fasa. [22]
Jadual 6.3: Perbezaan jenis-jenis Motor Arus Terus JENIS MOTOR ARUS TERUS (AT) PENGUJA TERPISAH (SEPARETELY EXCITED) PENGUJA DIRI (SELF-EXCITED) SESIRI (SERIES) PIRAU (SHUNT) GABUNGAN (COMPUND) • Bekalan utama diberikan secara berasingan kepada gegelung angker dan medan.[23] • Arus angker tidak bergerak merentasi gegelung medan kerana gegelung medan dikuasakan daripada bekalan luar Arus Terus yang berasingan.[23] • Gegelung medan dan angker penguja untuk memberntuk dua voltan bekalan DC.[23] • Satu bekalan voltan disambung pada motor elektrik. • Gegelung medan disambung secara bersiri dengan gegelung penggerak (rotor).[24] • Arus yang mengalir adalah sama. • Bergerak ke arah yang sama walaupun arus melalui belitan siri diterbalikkan. • Kelajuan berkurangan dengan penambahan beban yang diberikan kepada motor AT. • Menghasilkan daya kilas/ tork pada permulaan yang tinggi.[24] • Gegelung medan disambung secara selari dengan gegelung angker.[25] • Voltan adalah sama. [25] • Sejenis motor AT yang teruja sendiri di mana belitan medan diasingkan atau disambungkan secara selari dengan belitan angker motor.[25] • Arus bekalan akan mengalir pada 2 bahagian iaitu melalui gegelung angker, RA dan IA. Kedua, Mengalir melalui gegelung medan, RF, IF dan LF.[25] • Berupaya mengawal sendiri kelajuannya pada penggunaan beban pada aci terminal pemuta.[25] • Dibentuk hasil gabungan motor pirau dan motor sesiri.[26] • Terdiri daripada kedua-dua siri gegelung medan dan gegelung medan shunt yang disambungkan kepada gegelung angker.[26] • Mempunyai gabungan yang baik antara peraturan kelajuan yang betul dan tork permulaan yang tinggi. [26] Terdapat dua jenis motor gabungan ini iaitu: 1. Pirau Panjang Gegelung medan pirau disambung secara selari merentasi gabungan siri kedua-dua gegekung medan angker dan siri.[26] 2. Pirau Pendek Gegelung medan pirau disambung secara selari merentasi gegelung angker sahaja. Gegelung medan siri terdedah
• Daya berkurangan apabila kelajuan bertambah disebabkan oleh pertambahan daya gerak elektrik (DGE).[24] • Daya kilas permulaan sederhana.[25] kepada keseluruhan arus bekalan, sebelum dipecahkan kepada arus medan angker dan pirau.[26] LITAR Rajah 6.9: Litar motor penguja terpisah [23] Rajah 6.10: Litar motor siri [24] Rajah 6.11: Litar motor selari [25] Rajah 6.12: Litar Pirau Panjang Rajah 6.13: Litar Pirau Pendek [26]
FORMULA PENGIRAAN (Ia = IL = I) Back emf: (Ev = V = IRa) Jika: (Vf / Rf) Kuasa: (P = VI) [23] (I total = If = Ia) (E = Eb + IfRf = IaRf) (E = Eb + Ia (Ra + Rf) [24] ( I total = Ia + If) Dimana: (If = E/Rf) atau (Ia= I total – If = E/Ra) (E = Eb + IaRa) atau (Eb + (ITotal – If) Ra) [25] Pirau Panjang: Dalam motor pirau: (ITotal = Ia + Ish ) Dalam motor sesiri: (Ia = Isc) Persamaan semasa motor gabungan: (ITotal = Isc + Ish) (E = Eb + Ia (Ra + Rsc)) Pirau Pendek: (Itotal = Isc) (Itotal = Ia + Ish) Menggunakan Kirchoff’s law: (E = Eb + IaRa + IscRsc) Tetapi: (Isc = ITotal) Persamaan voltan akhir: (E = Eb + IaRa = ItotalRsc) [26]
Jadual 6.4: Perbezaan jenis-jenis Motor Arus Ulang-Alik Bagi Motor Satu Fasa JENIS MOTOR ARUS ULANG-ALIK (AU) MOTOR ARUHAN FASA TUNGGAL / SATU FASA SPLIT PHASE CAPACITOR-START CAPACITOR-START CAPACITOR-RUN PERMANENT SPLIT CAPACITOR • Arus permulaan dan arus utama terbelah antara satu sama lain mengikut kepada sudut tertentu. [27] • Arus permulaan rendah. • Tork permulaan yang sederhana. [27] • Melibatkan penggunaan bahagian auxiliary winding atau starting winding, centrifugal switch dan main winding. • Digunakan untuk beban permula. • Dikenali sebagai capacitor-start kerana ia menggunakan kapasitor hanya untuk tujuan memulakan. [27] • Nilai kapasitor biasanya dipilih untuk memberikan a = 90° elect. [27] • Tork permulaan adalah tinggi. [27] • Kerana penarafan VAR yang tinggi, kapasitor diperlukan iaitu dengan menggunakan kapasitor elektrolitik. [27] • Julat kapasiti ialah 250 mF atau lebih besar. • Dikenali sebagai capacitor-start capacitor run kerana ia menggunakan kapasitor untuk tujuan memulakan dan berterusan. [27] • Menggabungkan kelebihan capacitor startmotor dan permanentcapacitor motors. [27] • Digunakan untuk beban yang sukar dimulakan. [27] • Memberikan faktor kuasa yang tinggi dan kecekapan semasa dalam keadaan bergerak. [27] • Mempunyai penggerak (rotor) dan pemegun (stator). [27] • Mempunyai tork permulaan yang tinggi tetapi lebih rendah sedikit daripada capacitor-start motor. [27] • Mempunyai faktor kuasa berjalan dan kecekapan yang lebih baik, ebih senyap dan operasi yang lebih lancar. [27] • Digunakan untuk kedua-dua iaitu untuk yang mudah dan sukar bagi memulakan beban. [27]
Jadual 6.5: Perbezaan jenis-jenis Motor Arus Ulang-Alik Bagi Motor Tiga Fasa JENIS MOTOR ARUS-ULANG ALIK MOTOR TIGA FASA MOTOR SANGKAR TUPAI MOTOR PEMUTAR BERLILIT MOTOR SEGERAK • Motor ini mempunyai stator (pemegun) berbelit dengan 3 belitan iaitu satu belitan setiap fasa, Rotor (pemutar) sangkar tupai.[28] • Mempunyai kelajuan yang tunggal dan kelajuan seakan-akan sama dengan ciri-ciri kelajuan motor medan magnet. • Tork permulaan amat rendah dan power faktor permulaan amat rendah.[28] • Faktor kuasa ini akan bertambah sehingga beban penuh/full load dan nilainya mencapai.[28] • Motor ini juga dikenali sebagai motor gelang gelincir atau Slip ring motor dan wound Rotor Induction Motor.[28] • Binaannya adalah sama dengan motor aruhan 3 fasa jenis sangkar tupai cuma bahagian rotornya/pemutar disambungkan kepada 3 perintang luar menerusi gelang gelincir.[28] • Daripada gelang gelincir/slip ring ini ia akan disambungkan ke litar luar dengan menggunakan 3 berus karbon sebagai perantaraan.[28] • Kelajuan kawalannya hanya 50% daripada kelajuan segerak motor.[28] Bagi menyongsangkan arah putaran motor, ia hanya dilakukan dengan menukarkan urutan fasa bekalan motor.[28] • Motor segerak sebenarnya adalah pengulangalik tetapi ia dijalankan sebagai sebuah motor.[28] Nama motor ini diperolehi daripada kelajuan segerak yang dimiliki motor ini iaitu Ns = Nr.[28] Oleh itu motor ini tidak mempunyai gelinciran.[28] • Kelajuan motor ini berubah mengikut frekuensi dan bilangan kutub.[28] • Motor ini mempunyai kelajuan yang malar dan ia tidak boleh bergerak dengan sendiri kerana ia memerlukan penggerak sama ada daripada luar atau dalam motor.[28]
SPESIFIKASI MESIN
PENJANA ARUS TERUS (AT) 5.5 KW DIESEL DC GENERATOR (8080P40205) [31] Rajah 7.3: Rajah 5.5 Kw Diesel Dc Generator (8080p-40205) • Ratings kW (continuous) : 5.5 kW @ 2900 rpm Output DC voltage : 12, 24/28, 48, 72, 96 • Perkins Engine : 402D-05 Series • Cylinders : 2 in-line • Cylinder Volume : 0.51 liters • Weight (dry) : 89 kg [196 lb] • Coolant Capacity : 1.1 liters • Oil Capacity : 3 liters • Operating Temperature (Ambient/Compartm ent): -40C° to 72°C. • Fuel Consumption: 279 g/kWhr • Emissions Certification: Tier 4. • Dimensions Length : 500mm [19.7in], • Width: 430mm [16.9in], • Height: 523mm [20.6in] PENJANA ARUS ULANG-ALIK (AU) YAMAMAX PRO [31] Rajah 7.4: Rajah motor AU Yamamax Pro • Type : 2500 RX • Tank Capacity : 7 Liter • Oil Capacity : 0.6 Liter • Voltage : 220 V • Frequency : 50 Hz • Output rated: 1000 Watt. • Max output : 1100 Watt • Phase : Air-cooled 4- Stroke OHV SingleCylinder
KELEBIHAN & KEKURANGAN
8.1.2 Kekurangan Motor AT dan Penjana AT Jadual 8.2 Perbezaan Kekurangan Motor AT dan Penjana AT MOTOR AT (ARUS TERUS) PENJANA AT (ARUS TERUS) Kos permulaan yang tinggi. [41] Penjana A.T ini tidak boleh digunakan bersama dengan pengubah dan kecekapannya adalah sangat rendah. Peningkatan kos operasi dan penyelenggaraan disebabkan kehadiran komutator dan gear berus. [41] Arus yang mengalir dalam penjana mengalami pelbagai kerugian seperti kehilangan arus Eddy,kehilangan tembaga,kehilangan mekanikal dan lain-lain. Kelajuan motor arus terus adalah tidak tetap disebabkan oleh penambahan beban. [42] Kemungkinan akan berlaku penurunan voltan yang besar sekiranya penjana A.T diletakkan pada jarak yang jauh. 8.2 Perbezaan Kelebihan dan Kekurangan Motor AU dan Penjana AU 8.2.1 Kelebihan Motor AU dan Penjana AU Jadual 8.3 Perbezaan Kelebihan Motor AU dan Penjana AU MOTOR AU (ARUS ULANG-ALIK) PENJANA AU (ARUS ULANG-ALIK) Mempunyai kelajuan yang cekap dan kawalan tork yang pelbagai. [36] Mudah untuk digunakan dan diselenggara. [35] Kos penyelenggaraan yang minimum. [37] Mempunyai kos yang efektif. [35] Kuasa permulaan yang kurang permintaan.[37] Ia tidak memerlukan voltan yang sepadan. [35] Motor yang cekap, tahan lama dan lasak serta beroperasi secara senyap. [37] Menggalakkan penggunaan kuasa dan ia juga beroperasi secara senyap. [35]
8.2.2 Kekurangan Motor AU dan Penjana AU Jadual 8.4 Perbezaan Kekurangan Motor AU dan Penjana AU MOTOR AU (ARUS ULANG-ALIK) PENJANA AU (ARUS ULANG-ALIK) Tork permulaan yang rendah. [39] Memerlukan penebatan yang lebih besar.[35] Menghasilkan bunyi elektrik yang mengganggu peralatan elektrik lain. [39] Penjana yang tidak tahan lebih lama.[35] Sebuah motor yang kompleks. [39] Ia terdedah kepada terlalu panas.[35] Penjanaan haba. [39] Ia memerlukan pengubah segabai penghantar jarak jauh.[35]
APLIKASI
Motor AT Penjana AT Motor arus terus yang digunakan pada lokomotif diesel adalah bertujuan untuk mengerakkan roda lokomotif dengan menggunakan motor arus terus sejenis siri. Motor arus terus ini mendapatkan bekalan elektrik untuk berfungsi daripada penjana utama. Kegunaan motor arus terus ini berbeza daripada penjana arus terus kerana ia memerlukan sumber bekalan untuk berfungsi dan bekerja. Penjana arus terus turut digunakan pada lokomotif diesel dengan tujuan untuk memberikan sumber elektrik kepada lokomotif diesel. Putaran daripada penjana utama telah menghasilkan tenaga elektrik sehingga memutarkan mesin diesel sehingga hidup. [49]. Juga, tenaga elektrik yang dihasilkan akan memberikan tenaga elektrik kepada motor bagi memutarkan roda pada lokomotif diesel. 9.2 Perbezaan Aplikasi Motor AU dan Penjana AU Jadual 9.2 Perbezaan Aplikasi Motor AU dan Penjana AU Aplikasi Winch Elektrik & Winch Hidraulik yang menggunakan Motor Arus Ulang Alik Pam hidraulik yang menggunakan Motor Arus Ulang Alik.
Loji Janakuasa hidroelektrik menggunakan Penjana Arus Ulang Alik. Kipas Sentrifugal ML Marine yang menggunakan Penjana Arus Ulang Alik. Motor AU Penjana AU Motor arus ulang alik mempunyai aplikasi yang berbeza dengan penjana arus ulang alik. Motor arus ulang alik kebiasaanya digunakan pada peralatan atau mesin seperti penghembus dan pam, mesin pembuatan makanan atau minuman, mesin basuh, pemanas air dan sebagainya. Oleh itu, motor arus ulang alik ini tidak dapat membekalkan tenaga voltan pada jarak yang jauh serta tidak mampu menampung beban yang tinggi seperti penjana arus ulang alik. Namun, motor arus ulang alik memerlukan kos yang rendah bagi kerja-kerja penyelenggaraan [50] dan tidak mempunyai risiko yang tinggi bagi penggunaannya seperti penjana arus ulang alik. Penjana arus ulang alik (AC) ini paling banyak digunakan pada mesin-mesin yang besar dan berat dengan mempunyai sumber voltan yang besar. Contoh penggunaan bagi penjana arus ulang alik adalah stesen janakuasa [51]. Hal yang demikian, penggunaan penjana arus ulang alik ini mempunyai kecekapan yang baik untuk penghantaran pada jarak yang jauh.
CONTOH PENGIRAAN
Kecekapan % = × 100 0.95 = 2.5 × 746 × 100 Kuasa keluaran = 0.95 (1865) = 1772 watt iii. Kuasa ketara cos (faktor kuasa) = kW / KVAR KVAR = 2.4 (746) 0.85 = 2194 VAR Contoh 3 Sebuah motor arus terus mempunyai rintangan angker 0.3Ω dan kejatuhan berus tetap adalah 1.5V dan ianya mempunyai DGE balikan 216V apabila arus angkernya adalah 10A. Kirakan voltan terminal. Formula: V = E + IaRa + Vb Penyelesaian: V = E + IaRa + Vb V = 216 + (10) (0.3) + 1.5 V = 220.5V Contoh 4 Sebuah motor pirau 120V mempunyai rintangan angker sebanyak 0.25Ω dan mengalami kejatuhan berus sebanyak 3V. Kirakan arus angker apabila Eb adalah 100V. Formula: Ia = V - Eb - Vb / Ra Penyelesaian: Ia = V - Eb - Vb / Ra Ia = 120 -100 – 3/ (0.25) Ia = 68A
10.2 Contoh Pengiraan Penjana Contoh 1 Bagi 6 kutub, bersamaan 90Hz penjana, apakah kelajuan rotor di dalam rpm? Formula: N = 120f / P Penyelesaian: N = 120f / P N = 120(90)/6 N = 1800rpm Contoh 2 Satu alternator 3 fasa, 2 kutub, 210pengalir di dalam angker mempunyai nilaifluks per kutub 17.5mWb. Bentukgelombang mesin ini adalah sinusoidaldan frekuensi voltan yang dijanakan 50Hz. Anggap bahawa Faktor Agihan (Kd)dan Faktor Jarak (Kp) adalah uniti.Kirakan voltan Vppgd (Vrms) yang terjana. Data yang diberi; P = 2 Z = 210 Ø = 17.5 mWb f = 50 Hz Kd = 1 Kp = 1 Formula : = 2 Kf Kd Kp f Ø Z Kf = 1.11, = 2.22 Kd Kp f Ø Z = 2.22 (1)(1)(50)(17.5m)(210) = 408V = √ 3 = √ 3 (408) = 707 V (Jawapan)
Contoh 3 Penjana shunt DC 12 kutub mempunyai 50 slot pada angkernya dengan 12 konduktor setiap slot dengan gelombang penggulungan. Rintangan angker dan medan belitan masing-masing ialah 0.5-ohm dan 60 ohm. Penjana sedang membekalkan beban rintangan 15-ohm pada voltan terminal 300 V apabila berjalan pada kelajuan 625 rpm. Cari arus angker, emf yang dijana dan fluks setiap kutub. IL = V R / A L = = 300 15 20, I sh = V / Rsh = = 300 60 5 A, I a = IL + I sh = 20 + 5 = 25 A (Ans.), E g = V + I a Ra = 300 + 25 × 0·5 = 312·5 V E g = ф ZNP / 60A dimana, Z = 50 × 12 = 600; N = 625 rpm; P = 12; A = 2; 312·5 = f x 600 x 625 x 12 / (60 x 2) ф = 8·33 m Wb (Jawapan) Contoh 4 i. Tentukan nilai frekuensi DGE terjana bagi sebuah penjana A.U yang mempunyai 10 kutub dan dipacu dengan kelajuan 3000 pusingan seminit. ii. Tentukan kelajuan putaran bagi penjana tersebut, jika voltan yang dijana perlu mempunyai frekuensi sebanyak 60Hz. i. Formula: N = 120f / P Penyelesaian: 3000 = 120(f) / 10 f = 3000(10)/120 f = 250Hz ii. Formula: N = 120f / P Penyelesaian: N = 120f / P N = 120(60)/10 N = 720rpm
RUMUSAN
RUJUKAN
[13] S. D. Umans and A. E. Fitzgerald, Fitzgerald & Kingsley’s Electric Machinery. New York: McGraw-Hill Companies, 2014. [14] Concordia, C., Crary, S. B., Kilbourne, C. E., & Weygandt, C. N. (1945). Synchronous starting of generator and motor. Electrical Engineering, 64(9), 629-634. [15] Perbezaan antara motor dan motor elektrik - Pengetahuan - Dongguan JIDE Precision Machinery Co., Ltd. (n.d.). [16] Working Principle of DC Generator | [electric machine #1], YouTube, https://www.youtube.com/watch?v=mq2zjmS8UMI (accessed November 25, 2023). [17] Working Principle of AC Generator!. Www.youtube.com. Retrieved November 25, 2023, from https://youtu.be/YkHhFho6L2Y?si=28AtlG02O0iNvPog [18] Working Principle of DC Motor (animation of elementary model). (n.d.). Www.youtube.com. Retrieved November 25, 2023, from https://youtu.be/j_F4limaHYI?si=8jJxEVm7U9BIS3Ih [19] Working principle of AC motors. Www.youtube.com. Retrieved November 25, 2023, from https://youtu.be/qbNpONXRvj8?si=i5fA-LORzezgIfWc [20] Types of DC Generator – Separately Excited and Self-Excited DC Generators. (n.d.). Www.tutorialspoint.comhttps://www.tutorialspoint.com/types-of-dc-generatorseparately-excited-and-self-excited-dc-generators [21] Electrical4u. (2012, February 24). Types of DC Generators (Diagrams Included) | Electrical4U. Electrical4U. https://www.electrical4u.com/types-of-dc-generators/ [22] Types of AC Generators – Single Phase and Three Phase AC Generator. (n.d.). Www.tutorialspoint.com https://www.tutorialspoint.com/types-of-ac-generatorssingle-phase-and-three-phase-ac-generator [23] L.Team, “Separately Excited DC Motor: Example & Problem (PDF & PPT). (n.d.). https://www.linquip.com/blog/separately-excited-dc-motor/ [24] Liceaga-Castro, J. U., Siller-Alcalá, I. I., González-San Román, J. D., & AlcántaraRamírez, R. A. (2022). PI Speed Control with Reverse Motion of a Series DC Motor Based on the Noise Reduction Disturbance Observer. Actuators, 11(5), 117. https://doi.org/10.3390/act11050117
[25] Electrical4U. (2012, February 24). DC Shunt Motor: Speed Control & Characteristics | Electrical4U. Electrical4U. https://www.electrical4u.com/shunt-wound-dc-motor-dcshunt-motor/ [26] Electrical4U. (2012, February 24). Compound Wound DC Motor or DC Compound Motor | Electrical4U. Electrical4U. https://www.electrical4u.com/compound-wounddc-motor-or-dc-compound-motor/ [27] D. P. Kothari and I. J. Nagrath, Electric Machines. New Delhi: Tata McGraw-Hill, 2004 [28] BAB 2 SKE2033 JENIS-JENIS MOTOR ELEKTRIK 3 FASA - Membalik Buku Halaman 1-49 | AnyFlip. (n.d.). Anyflip.com. https://anyflip.com/xbkqv/mude/basic [29] A. P. Y. Waroh, “ANALISA DAN SIMULASI SISTEM PENGENDALIAN MOTOR DC,” JURNAL ILMIAH SAINS, vol. 14, no. 2, p. 80, Oct. 2014, doi: 10.35799/jis.14.2.2014.5935. [30] Ltd, Z. H. (n.d.). 2.243TECAB35-IE2 2.2Kw, 4 Pole, IE2, Foot & Flange Mounted Motor | Zeus Hydratech. Www.zeushydratech.com. Retrieved December 3, 2023, from https://www.zeushydratech.com/product/2-243tecab35-ie2-2-2kw-4-pole-ie2-foot-and-flangemounted-motor/ [31] C. Smith, “DC generators for reserve power markets, economics, and technical advantages,” INTELEC, International Telecommunications Energy Conference (Proceedings), pp. 729–737, 1997, doi: 10.1109/INTLEC.1997.646077. [32] Muhammad, A., & Husain, R., Mubashir. (2015). Operation, Construction, and Functionality of Direct Current Machines. In Google Books. IGI Global. https://www.google.com.my/books/edition/Operation_Construction_and_Functionalit y/N4QfCgAAQBAJ?hl=en&gbpv=1&dq=application+DC+generator&printsec=frontc over (accessed November 16, 2023). [33] Shrivastava, K. (2016). IJARCCE A Review on Types of DC Motors and the Necessity of Starter for Its Speed Regulation. International Journal of Advanced Research in Computer and Communication Engineering, 5. https://doi.org/10.17148/IJARCCE.2016.5416 ( accessed November 16, 2023). [34] Rajput,R,K. (2013). Electrical and Electronics Engineering. Daryaganj, New Delhi: Laxmi Publication (P) Ltd.