Ahmad Ridhwaan B. Azhar AC MOTOR STARTER CONTROLLER
PENGHIDUP MOTOR AU
Sistem Kawalan/penghidup Motor au ➢ Kawalan motor adalah satu sistem yang terdiri daripada gabungan beberapa peralatan yang bertujuan untuk mengawal pergerakan motor sama ada 1 fasa atau 3 fasa.
Fungsi Sistem Kawalan Motor. 1. Menghidup dan mematikan sesebuah motor elektrik sama ada 1 fasa atau 3 fasa. 2. Mengelakkan motor hidup dengan sendiri setelah berlaku keputusan bekalan. ( No-volt coil atau No-volt release ) 3. Meminimakan arus mula bagi sesebuah motor elektrik seperti Penghidup Bintang-Delta,Penghidup AlatubahAuto dan Penghidup Rotor Berperintang. 4. Mengelakkan motor daripada terbakar atau rosak dengan adanya komponen dalam sistem yamg mengawalnya. 5. Menghidupkan motor secara berperingkat. 6. Pengendalian motor tersebut dapat dilakukan dengan selamat dan secara kawalan jauh.
Jenis-jenis Penghidup Motor 1. Penghidup Talian Terus ( Direct On line starter ) 2. Penghidup Bintang Delta ( Star- Delta starter ) 3. Penghidup Alatubah-Auto ( Auto-transformer starter ) 4. Penghidup Rintangan Rotor ( Rotor Resistance starter )
Kebaikan menggurangkan arus mula ➢ Kurang tindakan daya mekanikal keatas gelung ➢ Kurang kejutan mekanikal keatas bingkai motor, aci (shaft) dan penghantaran dalam motor. ➢ Menyebabkan motor berpusing secara berperingkat peringkat dengan beban. ➢ Mengurangkan susutan voltan talian. ➢ Mengurangkan gangguan terhadap sistem bekalan
Keburukan menggurangkan arus mula ➢ Mengurangkan daya kilas. ➢ Kos meningkat dalam menyediakan alat-alat bagi sistem penghidup. ➢ Keperluan penyelanggaran meningkat. ➢ Alat-alat terlalu rumit.
Komponen-komponen Penghidup 1.Sesentuh ( contactor )
➢ Ia adalah sebagai suis yang berkonsepkan elektromagnet dan berkendalian secara automatik apabila diberikan bekalan. ➢ Ia terdiri daripada 2 jenis iaitu yang menggunakan bekalan 240 volt dan 415 volt. ➢ Sesentuh dalam penyentuh dihasilkan oleh daya tarikan magnet setelah bekalan diberikan. ➢ Sesentuh akan dibuka dengan menggunakan spring apabila magnet yang dinyahcaskan.
Konsep Asas Sesentuh Daya tarikan magnet Sesentuh bergerak Sesentuh tetap
Daya tarikan magnet
Gambarajah Binaan Sesentuh Rangka penyentuh Sesentuh pegun Bar bersilang Pin teras Teras besi berlamina Gelong kendalian Teras besi berlamina Alas Tapak Spring sesentuh Sesentuh bergerak Spring menolak Punca
KOMPONEN PENYENTUH SESENTUH UTAMA - Mengawal litar utama. - Saiz pengalir besar/tebal mengikut kadaran arus. SESENTUH BANTU - Arus rendah- contact 5A. - Sesentuh kecil - Mengawal litar kawalan GELUNG KENDALIAN - Untuk menghasilkan kemagnetan pada teras besi. - Sesentuh bergerak berfungsi bila kemagnetan pada teras besi wujud.
TERAS BOLEH GERAK - Menggerakkan bar bersilang setelah gelung kendalain mengeluarkan daya elektromagnet. TERAS TETAP - Terdiri daripada teras berlamina. - Menjadi elektromagnet bila gelung kendalian mendapat - bekalan seterusnya menarik teras boleh gerak. SPRING MENOLAK - Menolak teras boleh gerak ke kedudukan asal setelah bekalan diputuskan paga gelung kendalain.
PRINSIP KENDALIAN - Boleh berfungsi pada 240V atau 415V. - Bila gelung mendapat bekalan aruhan elektromagnet wujud pada teras besi. - Teras tetap menarik teras boleh gerak dan juga menggerakkan bar bersilang. - Bar bersilang mempunyai sesentuh boleh gerak dan menggerakkan sesentuh tersebut. - Saiz sesentuh bergantung pada keupayaan membawa arus sesentuh tersebut.
PENYELENGGARAAN - Sesentuh hendaklah dibersihkan dari habuk oksida dengan kertas pasir. - Ketegangan spring dalam keadaan baik. - Skru pengikat punca-punca hendaklah dalam keadaan baik. KELEBIHAN KELEMAHAN 1.Boleh dikawal secara kawalan jauh. 2.Boleh memutuskan litar secara automatik jika bekalan tergendala atau tiada. 3.Alat pelindung dapat mengendalikan penyentuh jika berlaku beban lampau atau litar pintas. 4.Penghidup motor bersaiz besar, boleh dikendalikan dengan litar kawalan. 1.Mahal untuk digunakan dalam pepasangan domestik.
Simbol Sesentuh Normally Open Normally closed
GEGANTI HABA
➢ Ia alat perlindungan bagi tujuan mengelakkan kerosakan kepada motor. ➢ Kerosakan yang biasa berlaku pada motor : - Litar pintas. - Salah sambungan. ⚫ Geganti haba adalah alat yang melindungi motor dari beban lampau. ⚫ Disambung siri dengan motor. ⚫ Arus beban melalui geganti dan ke motor. ⚫ Geganti mempunyai plat dwi logam. ⚫ Tatahan geganti boleh dibuat bergantung pada ke hendak pepasangan.
GAMBARAJAH BINAAN GEGANTI HABA ( SEMASA NORMAL )
GAMBARAJAH BINAAN GEGANTI HABA SEMASA BEBAN LAMPAU
Simbol Geganti Haba Normally Open Normally closed Gabungan simbol dua sesentuh
Konsep Geganti beban lampau (Overload relay) ➢ Setiap geganti beban lampau dilengkapkan dengan kadaran arus mengikut keupayaanya. ➢ Julat yang hendak dipilih mestilah bersesuaian dengan arus beban penuh sesebuah motor. ➢ Nilai arus yang hendak disetkan mestilah lebih daripada 125% daripada arus beban penuh sesebuah motor.
Contoh Pengiraan bagi menentukan kadaran beban lampau Soalan. Sebuah motor elektrik 3 fasa mempunyai kadaran 3 k.k disambung pada bekalan 415V, 50 Hz dengan angkadar kuasa 0.8. Berapakah nilai yang perlu disetkan pada geganti beban lampau yang sesuai untuk melindungi motor tersebut?.
Jawapan ➢ P = 3 x VI cos ( Formula kuasa masukan ) ➢ IL = P 3 x VL cos ➢ IL = 3 x 746 3 x 415 x 0.8 = 3.89 Amp I setting = 1.25 x 3.89 Jadi setting beban lampau = 4.86 Amp
Penghidup Talian Terus ➢ Ia juga disebut sebagai Penghidup Terus ke Talian atau Direct On Line Starter ( D.O.L starter ). ➢ Penghidup ini kebiasaannya disambungkan pada motor yang kecil iaitu keupayaan 0.373kw hingga 3.73kW. ( ½ h.p hingga 3 h.p ) ➢ Susunan komponen pada litar kawalan ada umum dan boleh diubah kemana-mana kedudukan dengan syarat semua komponen tersebut dalam keadaan siri di antara satu sama lain. ➢ Arus mula bagi motor yang menggunakan penghidup jenis ini adalah 6 hingga 8 kali ganda daripada arus kendalian. ➢ Jika sesebuah motor mempunyai arus kendalian normal 8 amp maka arus mula yang akan wujud pada motor adalah 48 amp hingga 64 amp dan ini berlaku hanya beberapa saat sahaja.
➢ Penghidup Talian terus biasanya digunakan bagi bebanbeban seperti motor penghawa dingin, penghembus udara dan sebagainya. ➢ Beban tersebut mestilah tidak melebihi 3 k.k. ➢ Beban tidak boleh melebihi kerana arus mulanya adalah besar iaitu 6 hingga 8 kali ganda arus kendalian dan boleh mengganggu sumber bekalan ke beban yang lain. ➢ Tetapi kes ini tidak terdapat di stesen janaelektrik dimana motor-motornya adalah berkeupayaan hingga beratus kali kuasa kuda masih digunakan. ➢ Ia adalah kerana sumber bekelan yang banyak boleh didapati dalam stesen itu sendiri dan tidak mengganggu bekalan yang lain.
➢ Penghidup Talian Terus adalah dimana sistem bekalan dikenakan terus pada motor tanpa apa-apa alat perantaran untuk mengurangkan arus atau voltan ke motor. ➢ Dalam sistem penghidup motor kendalian automatik, alat digunakan untuk menggantikan suis tiga kutub adalah sesentuh-sesentuh dari penyentuh. ➢ Pada penghidup ini geganti haba digunakan untuk melindungi motor daripada lebihan beban / beban lampau. ➢ Motor 3 fasa yang sesuai bagi penghidup jenis ini adalah motor jenis sangkar tupai( squirrel cage motor ) ➢ Mengikut peraturan 25 kaedah elektrik 1949, penghidup talian terus hanya digunakan bagi motor yang mempunyai keupayaan tidak melebihi 3 kuasa kuda atau 2.2 k.k
Prinsip Kendalian ⚫ Apabila punat tekan hidup ditekan,arus akan mengalir masuk litar kawalan penghidup talian terus. ⚫ Arus ini akan mengalir melalui gegelung seterusnya gegelung ini akan menghasilkan medan magnet/bertenaga. ⚫ Medan magnet ini akan menarik semua sesentuh tambahannya c1 dari keadaan terbuka kepada keadaan tertutup.( off-on ) ⚫ Apabila sesentuh tambahan ini menjadi tertutup ia akan membenarkan arus dalam talian fasa melaluinya terus ke motor seterusnya ke talian neutral dan motor terus berputar.
⚫ Apabila punat tekan hidup dilepaskan, motor masih lagi berputar kerana gegelung masih menghasilkan medan magnet kerana adanya sesentuh tambahan yang selari dengan punat tekan hidup. ⚫ Sesentuh tambahan ini membenarkan arus talian melalui litar kawalan ini walaupun punat tekan hidup dilepaskan. ⚫ Apabila punat tekan henti dilepaskan,arus tidak dapat memasuki litar kawalan dan litar utama terutama gegelung seterusnya tidak dapat menghasilkan medan magnet. ⚫ Ini akan menyebabkan motor tidak berputar kerana sesentuh tambahan pada talian telah menjadi seperti asal iaitu sentiasa terbuka.
⚫ Motor juga berhenti berputar sekiranya beban lampau.Semasa beban lampau arus meningkat dan meyebabkan suis beban lampau terbuka .Ini akan menyebabkan seluruh litar tidak berfungsi. ⚫ Kadaran peratus arus hendaklah disetkan pada beban lampau iaitu 125% daripada arus kendalian motor. ⚫ Punat tekan hidup dan punat tekan henti boleh dipasang seberapa banyak yang boleh tetapi hendaklah mengikut konsepnya. ➢ Punat tekan hidup – dipasang selari diantara satu sama lain. ➢ Punat tekan henti – dipasang sesiri diantara satu sama lain.
Kelebihan dan kekurangan Penghidup Talian Terus Kebaikan Keburukan 1. Daya kilas permulaan yang tinggi dan juga mencapai kadar kelajuan maksima dengan singkat. 2. Binaannya ringkas dan dengan itu harga lenih murah serta penyelengaraan yang murah 1. Arus mula adalah tinggi. Ini menyebabkan pusuan di dalam sistem adalah amat tinggi dan mengganggu sistem bekalan lain. 2. Untuk menanggung arus mula yang tinggi pengalir-pengalir dan alat perlindungan perlu dilebihkan kadarnya.Dengan itu perlindungan penghidup ini kurang sensitif
Litar Kawalan Penghidup Talian Terus Talian Neutral Talian Fasa R , Y , B Punat Tekan Henti C ( Sesentuh ) Punat Tekan Hidup Gegelung Beban Lampau ( Geganti ) C Neutral Rajah 1
Punat Tekan C ( Sesentuh ) Henti Punat Tekan Hidup Gegelung Beban Lampau ( Geganti ) Talian Fasa R , Y , B Talian Neutral C Rajah 2
Rajah 3 Talian Neutral Punat Tekan C ( Sesentuh ) Henti Punat Tekan Hidup Gegelung Beban Lampau ( Geganti ) Talian Fasa R , Y , B C
Rajah 4 Talian Fasa R , Y , B Punat Tekan Hidup Talian Neutral C ( Sesentuh ) Punat Tekan Henti S6 S7 S5 Gegelung Geganti S1 S2 S3 S4 C
Gambarajah Litar Utama Penghidup Talian Terus Bekalan 3 fasa R Y B C M Beban Lampau Motor 3 fasa Gelung tanpa voltan
Penghidup Bintang Delta ➢ Ia juga dikenali sebagai Star-Delta starter. ➢ Terdapat empat jenis asas Penghidup Bintang Delta yang dapat diadakan bersama-sama dengan alat bantu tambahan iaitu : i. Penghidup bintang delta tanpa perintang. ii. Penghidup bintang delta tanpa perintang. ( kendalian mara dan songsang ) iii. Penghidup bintang delta berperintang. iv. Penghidup bintang delta berperintang ( kendalian mara dan songsang ) ➢ Alat bantu tambahana adalah seperti suis penghad,suis aras/terapung, suis tekanan, gegantigeganti dan sebagainya.
➢ Kaedah menghidup motor secar bintang-delta bermula dengan bintang dan kemudian bertukar ke delta semasa kendalian. ➢ Arus pada masa sambungan bintang adalah dikecilkan sehingga 58% atau 1/ 3 dari arus mula. ➢ Mengikut peraturan 25 kaedah elektrik 1949, penghidup cara ini hanya digunakan bagi motor yang mempunyai keupayaan 10 k.k. MULA----------------------------BINTANG SEMASA KENDALIAN------ DELTA Arus dalam bintang = 58% x ( 6 hingga 8 kali arus kendalian )
➢ Penghidup ini biasanya didapati : i. Injap motor ii. Pam elektrik iii. Pengangkut panggul ( converyor belt ) iv. Sistem penghawa dingin dan sebagainya. ➢ Bagi penghidup motor bintang-delta berperintang , perintangnya disambungkan ke bahagian delta dan tidak dibahagian bintang. ➢ Tujuannya adalah bagi mengecilkan arus sebaik sahaja ia bertukar ke sambungan delta. ➢ Kebaikan penghidup bintang-delta berperintang daripada penghidup tanpa perintang ialah ia dapat mengurangkan enjutan ( jerking ) ketika penukaran daripada bintang ke delta.
➢ Secara amnya penghidup ini mempunyai kebaikan dan kelemahannya iaitu : Kebaikan Keburukan i. Boleh dihidupkan dan dimatikan beberapa kali pada bila-bila masa. ii. Senggaraan adalah kurang jika dibandingkan dengan penghidup pengubah – auto. iii.Bagi keupayaan motor yang sama,kos pemasangannya adalah lebih murah dari penghidup motor secara alatubah-auto. i. Keupayaan motor-motor yang digunakan terhad kepada 3 k.k hingga 10 k.k. ii. Menggunakan punca-punca motor yang lebih iaitu 6-7 punca.
Gambarajah litar kawalan Penghidup Bintangdelta. N MCB 6A Geganti haba ON OFF LC TDR DC TDR SP TDR LC SP G DC R L LC DC SP DC O/L
Gambarajah Litar Utama L1 L2 L3 Motor aruhan 3 Fasa ( 3 phase Induction motor ) S A1 M O/L M D D D S S B1 C1 B2 C2 A2 A1 B2 C2 B1 C1 A2 Suis Utama (main switch) Fius utama (main fius ) Bekalan ( Supply ) O/L O/L M Star point
Penghidup Alatubah-Auto ➢ Ia juga dikenali sebagai Auto-transformer starter. ➢ Penghidup pengubah-auto adalah penghidup yang popular digunakan bagi menghadkan voltan bagi sesebuah motor semasa dimulakan. ➢ Voltan yang tersambung di gegelung stator boleh dihadkan sehingga beberapa peratus apabila ia disambung dalam sambungan bintang. ➢ Semasa permulaan alatubah auto yang mempunyai had yang rendah adalah pada lilitan utama yang disambungkan pada bekalan dan lilitan bahagian sekunder disambung pada gelung stator. ➢ Dengan ini ia dapat mengurangkan supaya semasa mula dihidupkan , arus mengalir kepada motor adalah pada tatah 70% alatubah-auto.
➢ Iaitu hanya 70% dari voltan penuh dikenakan pada motor tersebut dimana arus mula telah dapat dikurangkan kepada nilai yang berpatutan. ➢ Ketika ini, perhatian hendaklah diberikan pada alatubah auto, dimana ia hendaklah berada didalam sambungan bintang dan tidak berlakunya litar terbuka di bahagian sambungan bintangnya. ➢ Jika terdapat litar terbuka disambungan bintangnya pada ketika ia mula dihidupkan, alatubah auto akan mengalami kesan voltan tinggi yang membahayakan. ➢ Kemudiannya ia akan dikendalikan tanpa alatubah - auto iaitu alatubah- auto akan dipintaskan melalui penyetuh secara kawalan automatik. ➢ Mengikut peraturan 25 kaedah Elektrik 1949, penghidup cara ini hanya digunakan bagi motor yang mempunyai keupayaan 3 k.k. hingga 10 k.k.
➢ Alatubah-auto yang digunakan boleh terdiri dari tiga alatubah-auto satu fasa atau alatubah-auto tiga fasa. ➢ Bagi penghidup jenis ini, alatubah-auto boleh ditatahkan kepada nilai peratus yang berlainan dan boleh diadakan lebih dari satu tatah bergantung kepada jenis beban. ➢ Penghidup ini digunakan apabila kita memerlukan pelarasan daya kilas permulaan bagi motor tiga fasa yang membawa beban-beban yang berlainan keupayaannya. ➢ Pelarasan daya kilas permulaan ini dapat dilakukan dengan mengurangkan voltan yang dibekalkan ke motor. ➢ Iaitu melalui tatah-tatah alatubah auto yang di padankan dengan keupayaan beban yang hendak dipusingkan.
➢ Secara tidak langsung cara ini dapat mengurangkan arus permulaan motor dan motor akan berputar dengan selamat mengikut keupayaan beban. ➢ Setelah motor berputar dan kelajuannya hampir mencapai kelajuan penuh, alatubah auto akan diputuskan dari motor tersebut dan motor akan mendapat voltan bekalan sepenuhnya ➢ Biasanya belitan tatah alatubah-auto mempunyai tiga tatah iaitu 40 %, 60 % dan 75 % daripada voltan talian
Kebaikan dan keburukan Penghidup jenis Alatubah-auto Kebaikan Keburukan i. Boleh mengandungi beberapa tatah dimana ia sesuai untuk motor yang berlainan kuasa yang menggunakan voltan-voltan yang tertentu. ii. Kehilangan kuasa di alatalat bantu adalah sangat kecil. i. Disebabkan tiada dawai neutral ,jika sekiranya beban seimbang, gangguan bekalan akan berlaku. ii. Jika berlakunya litar terbuka pada sambungan bintang di alatubah auto, kemungkinan voltan tinggi akan teraruh pada alatubah auto.
sambungan Kebaikan Keburukan i. Sesuai untuk motor samada dalam sambungan delta atau bintang. ii. Motor hanya mempunyai tiga atau empat punca dan tidak enam atau tujuh punca seperti dalam kes bintang delta. i. Dibandingkan dengan penghidup bintang-delta, cara ini mempunyai alat tambahan merupai alatubah auto.Oleh itu kosnya lebih tinggi. ii. Daya kilas yang tidak sepenuhnya semasa permulaan, dengan itu ia tidak sesuai untuk kerja yang memerlukan daya kilas yang tinggi pada permulaan.Dengan ini penghidup ini terhad kepada motor-motor berkeupayaan sederhana sahaja
Gambarajah litar kawalan Penghidup Alatuabah-Auto Fius O/L OFF ON S R1 M S S T M M R T S M S M M L1 L2 R2 N