Site hosted by Angelfire.com: Build your free website today!

SOALAN MEMORI

1. Apakah faktor yang menentukan arah putaran dalam motor arus terus?

Ø Arah arus angker dan arah fluks magnet dalam medan.

2. Peraturan Tangan Kanan bagi motor digunakan untuk mencari apakah hubungan antara ciri- ciri motor?

Ø Arah pergerakan konduktor (putaran), arah fluks dan arah aliran arus.

3. Apakah perbezaan antara komponen bagi penjana motor arus terus dan motor arus terus.

Ø Tiada perbezaan.

4. Apakah yang menyebabkan pembilang d.g.e dalam motor arus terus?

Ø Tindakan penjana.

5. Apakah ciri motor yang dipengaruhi oleh pembilang d.g.e?

Ø Kelajuan.

6. Apakah beban yang dikenakan ke atas motor arus terus?

Ø Alat yang dikendalikan oleh motor.

7. Apakah kekurangan utama bagi motor siri?

Ø Ia memerlukan beban yang disambung untuk mengelakkan kerosakan daripada kelajuan.

8. Apakah kelebihan utama bagi motor siri?

Ø Tork yang tinggi (daya putaran) pada kelajuan yang rendah.

9. Apakah kelebihan motor pirau berbanding motor siri?

Ø Ia kekal pada kelajuan tetap di bawah beban yang pelbagai.

10. Kenapakah angker Gramme-ring tidak lagi digunakan dengan meluas?

Ø Kerana hanya lilitan di luar sahaja yang dapat memotong fluks dengan berkesan.

11. Bagaimanakah kekurangan angker Gramme-ring mengatasi angker drum-wound?

Ø Dengan lilitan pada angker akan menyebabkan ia terdedah pada fluks maksimum.

12. Motor arus terus boleh berputar dalam du arah, bagaimanakah arah tersebut berubah?

Ø Dengan menterbalikkan samada sambungan medan atau angker.

13. Apakah kesan ke atas kelajuan motor jika arus medan bertambah?

Ø Motor akan perlahan.

14. Dalam arah manakah penukaran 'neutral plane' yang disebabkan oleh tindakan angker
dalam motor arus terus?

Ø Bertentangan dengan putaran.

15. Apakah arus yang mengalir dalam lilitan 'interpole'?

Ø Arus angker.

16. Apakah tujuan memulakan perintang?

Ø Untuk menghadkan arus angker sehingga pembilang d.g.e meningkat.

17. Apakah itu rotor?

Ø Magnet yang berputar.

18. Apakah itu stator?

Ø Elektromagnet yang pegun.

19. Nyatakan jenis-jenis motor?

Ø Motor siri, motor majmuk, motor teruja asing, motor pirau dan motor magnet kekal.

20. Bagaimanakah kelajuan motor pirau dapat dikawal?

Ø Dengan memasukkan perintang sesiri dengan angker dan memasukkan perintang dalam
medan litar.

OBJEKTIF

1. Persamaan voltan bagi sebuah motor dc ialah

A. V = E_b + I_aR_a

B. E_b= V + I_aR_a

C. V = E_b / I_aR_a

D. V = E_b + I_a²R_a

2. Tork angker sebuah motor dc ialah fungsi

A. fluks medan

B. arus angker

C. laju

D. A dan B

3. Pilih kenyataan yang benar mengenai motor arus terus siri.

A. Tali sawat tidak sesuai digunakan untuk menghubungkan motor dengan beban.

B. Motor ini boleh dikendalikan tanpa beban.

C. Kelajuan tork motor pada awalnya adalah rendah berbanding kelajuan tork beban.

D. Motor ini lebih mudah dikendalikan berbanding motor arus terus jenis lain.

4. Antara berikut, manakah kombinasi yang betul bagi komponen utama motor.

і. angker.

іі. medan magnet

ііі.wayar

іν. kamutator.

ν. perintang.

A. іі, ііі, іν.

B. і, ііі, іν.

C. і, іі, іν.

D. і, іі, ν.

5. Kawalan kelajuan motor arus terus boleh dilakukan dengan mengawal voltan dan __________

A. arus

B. fluks

A. kutub

B. beban

6. Penggunaan motor siri tanpa beban bahaya kerana _________

A. kelajuan melebihi had selamat

B. kelajuan tidak menentu

C. belitan medan siri akan terbakar

D. arus meningkat dengan tinggi

7. Motor yang dapat memberi kelajuan malar samada berbeban atau tidak adalah

A. motor siri

B. motor pirau

C. motor majmuk berlonggok

D. motor majmuk rata

8. Kawalan kelajuan motor arus terus boleh dilakukan dengan mengawal voltan
dan _______

A. arus

B. fluks

C. kutub

D. beban

9. Penggunaan motor siri tanpa beban bahaya kerana _________

A. kelajuan melebihi had selamat

B. kelajuan tidak menentu

C. belitan medan siri akan terbakar

D. arus meningkat dengan tinggi

10. Motor yang dapat memberi kelajuan malar samada berbeban atau tidak adalah

motor_______

A. siri

C. pirau

D. majmuk berlonggok

E. majmuk rata

Jawapan:

1. B

2. D

3. A

4. C

5. A

6. A

7. B

8. A

9. A

10. B

SOALAN ESEI

SOALAN 1

Bincangkan perbezaan di antara motor AT sesiri, motor AT pirau, motor AT majmuk dan motor AT magnet kekal.

Perbezaan di antara motor AT sesiri, motor AT pirau, motor AT majmuk dan motor AT magnet kekal adalah pada sistem penyambungan diantara gelung medan dan gelung angker. Di mana bagi mator sesiri, gelung medannya adalah bersambung secara sesiri dengan angker. Bagi motor pirau pula, gelung medannya adalah selari dengan angker. Manakala bagi motor majmuk, ia mempunyai dua gelung medan yang mana salah satunya bersambung secara bersiri dengan angker dan satu lagi bersambung terus kepada kuasa masukan. Motor magnet kekal pula, angkernya adalah bersambung terus kepada sumber arus.

SOALAN 2

Bagaimanakah arus medan pirau dapat mengawal kelajuan yang mempengaruhi pemusnahan atau kerosakan motor ?

Sekiranya arus medan dikurangkan untuk membenarkan operasi motor pada kelajuan yang tinggi , arus angker kesan langsung daripada operasi motor pada kelajuan tinggi tersebut adalah sama seperti semasa kelajuan rendah. Anggapan ini dibuat kerana tork memerlukan beban yang kekal malar semasa operasi. Walau bagaimanapun, arus medan dalam motor pirau yang dikurangkan semasa operasi boleh mengakibatkan arus angker yang tinggi dan berbahaya terhasil terutamanya dalam sesetengah mesin yang besar. Ini kerana pada peringkat awal arus medan dikurangkan, pembilang daya gerak elektrik akan cuba memperlahankan segera operasi menyebabkan arus angker bertambah mendadak.

Pecutan tork yang terhasil akan menjanakan laju yang cukup tinggi supaya pembilang d.g.e akan menerima arus yang hanya cukup untuk menjana tork mengikut keperluan beban. Tetapi disebabkan putaran angker dan beban, tindak balas pembetulan ini tidak dapat berlaku serta merta. Jadi semasa motor berfungsi (memecut pada kelajuan tinggi) arus angker yang tinggi wujud. Kecenderungan arus medan dalam mengawal kelajuan motor ini adalah sama, walaupun motor beroperasi dengan kehadiran beban ataupun tidak. Kewujudan beban menyebabkan pemusnahan mengambil masa yang lebih lama tetapi kerosakan disebabkan pengaliran arus lebih mudah berlaku.

SOALAN 3

Terangkan dengan ringkas ciri-ciri am motor arus terus magnet kekal (permanent magnet dc motor).

Ciri-ciri am motor arus terus magnet kekal :

a. Terdapat 4 saiz daripada 60 Watt (1/12 HP) sehingga 150 Watt (1/5 HP).

b. Beroperasi pada nilai voltan 12 Vdc sehingga 220 Vdc.

c. Pembinaan yang ekonomi.

d. Berusnya senang ditukarganti.

e. Terdapat berus dalaman (boleh ditambah kemudian).

f. Terdapat ball bearing.

g. Magnet kekal ferum/ferrite.

h. Rangka yang tertutup dan terdapat pengudaraan.

SOALAN 4

Terangkan dengan ringkas aplikasi motor arus terus magnet kekal (permanent magnet dc motor)

Aplikasi motor arus terus magnet kekal :

a. Memberi pengudaraan, haba dan penyejukan pada kenderaan.

b. Membina alatan mesin yang berkuasa dan bertenaga untuk menarik sesuatu.

c. Kerusi roda bermotor.

d. Aplikasi marin.

e. Peralatan mesin.

f. Kompressor.

SOALAN 5

Tork bagi amatur dalam unit Newton meter boleh didapati daripada hubungan Ta = Pa /w , dimana w adalah halaju amatur dalam radian per saat. Jalur medan bagi satu motor DC siri bersambung secara sesiri dengan jalur amatur. Dan voltan terminal, Vt ,adalh sma dengan hasil tambah voltan amatur dengan voltan yang merintangi rintangan medan sesiri ;

Vt = Ec + Ia ( Ra + Rs ). Dengan penerangan, cari ciri-ciri tork dan halaju bagi motor DC siri tersebut menggunakan persamaan yang diberi.

Kuasa bagi amatur ( kuasa dalaman ) diberi oleh ;

Pa = Ec · Ia ---------------- 1

Jalur bagi medan litar diberi oleh ;

Ec = K1 · K2 · If · w --------------- 2

Oleh kerana jalur medan disambung secara sesiri dengan

jalur amatur, adalah jelas disini bahawa arus amatur, Ia , arus

garisan, Il , dan arus medan, If , adalah sama.Maka,

persamaan 2 boleh ditulis sebagai berikut ;

Ec = K1 · K2 ·Ia · w --------------- 3

Menggunakan persamaan tork bagi amatur, persamaan 1 dan

persamaan 2, kita akan dapati ;

Ta = K1 · K2 · Ia² --------------- 4

Dengan itu, secara teorinya, tork berkadar terus dengan

kuasa dua bagi arus amatur.

Halaju motor dalam radian per saat dalam sebutan arus

amatur didapati melalui penggabungan persamaan bagi

voltan terminal dengan persmaan 3 bagi menghapuskan

sebutan Ec untuk mendapaatkan ;

Vt = K1 · K2 · Ia · w + Ia ( Ra + Rs )

Keputusannya ; w = (Vt / K1·K2·Ia) – (( Ra + Rs ) / K1·K2) –5

persmaan diatas menyatakan bahawa, bagi nilai arus amatur

yang kecil, halaju motor adalah amat tinggi dalam keadaan

motor tanpa beban.

Arus amatur dalam sebutan halaju amatur didapati dari

persamaan 4 sebagai ;

Ia = Vt / ( ( K1 · K2 · w ) + ( Ra + Rs ) ) --------- 6

Dengan menggantikan persamaan 6 dalam persamaan 4,kita

akan dapat ;

Ta = K1·K2·Vt² / ( ( K1·K2·w ) + ( Ra + Rs ) )²

Dimana, persamaan diatas memberikan ciri-ciri tork dan

halaju bagi satu motor DC siri.

SOALAN 6

Satu motor teruja asing dengan arus medan I_f = 1.5A menghasilkan voltan armatur 250V litar teruka apabila dijalankan pada 200 rad/s. Rintangan armatur, r_a = 1.0Ω dan induktans boleh di abaikan. Motor membawa bean tetap dengan tork tetap, M_l = 37.5 Nm dan inersia J = 2.50kgm².

i) Terbitkan satu persamaan******** bagi beban dengan tork tetap.

ii) Kirakan kelajuan dan arus yang terhasil daripada penggunaan terhadap armatur pada

a) voltan tetap, V_a = 240V,

b) voltan, ½ V_a = 120 V, bertambah tiba-tiba ke V_a = 240 V selepas 3.0 saat.

i) Apabila voltan armatur yang tetap, V_a diberikan untuk memulakan motor teruja asing, persamaan ******** diperolehi dari e_r = K_fω_r dan

I_a = (V_a – e_r) / (r_a + L_ap) M_e = K_fi_a = M_l + Jpω_r

Dimana M_l adalah fungsi kelajuan

Jika induktans adalah kecil sehingga boleh di abaikan, serta bean sifar, persamaan ****** menjadi

pω_r+ ( K²_f / Jr_a) ω_r = ( K_f / Jr_a ) V_a

di selesaikan dalam bentuk standard,

ω_r = ( V_a / K_f ) [ 1 – exp(-K²_f/ Jr_a ) t ]

bagi beban dengan tork tetap, M_l , penyelesaian adalah sama kecuali factor V_a/ K_f di ganti dengan [ ( V_a / K_f ) – M_l . r_a / K²_f ]

ii) (a) Parameter yang di perlukan adalah

GI_f = K_f = 250 / 200 = 1.25 V per rad / s

( V_a/ K_f ) – M_l . r_a / K²_f = 192 – 24 = 168 rad / s

K²_f / Jr_a = 1.25² / 2.50 x 1.0 = 0.625s

Maka ω_r = 168[ 1 – exp(-0.625 t) ] dan

I_a = 240 – 210[ 1 – exp( - 0.625 t) ]

(b) K_f = 1.25 seperti sebelumnya. Bagi keaadan 120V, had kelajuan adalah 72 rad / s. Oleh itu ω_r = 72[ 1 – exp(-0.625 t) ] dan i_a = 120 – 90[ 1 – exp(-0.625 t) ]. Bagi t = 3.0 saat, ω_r = 61 rad / s dan e_r = 76 V. Apabila voltan armatur erubah ke 240 V , perubahan adalah sama dengan V_a– e_r = 164 V.

Maka, ω = 61 + 107 [ 1 – exp(-0.625 t) ] dan

I_a = 30 + 134 exp(-0.625 t)

SOALAN 7

Terangkan dengan ringkas

a) ciri-ciri motor arus terus majmuk.

Motor arus terus majmuk mempunyai dua ciri iaitu kumulatif dan pembezaan.

- Kumulatif adalah dimana medan siri yang disambungkan akan membantu medan pirau menghasilkan tindak balas yang cepat daripada motor pirau itu sendiri.

- Pembezaan adalah dimana medan siri akan menentang medan pirau dan ia dikenali sebagai “suicide motor” kerana kecenderungan untuk memusnah.

b) pertambahan tork yang mendadak dalam motor arus terus majmuk.

- pertambahan tork yang mendadak ini disebabkan oleh fluks medan berkutub bertambah dengan beban akibat lilitan pirau. Selain itu pertambahan tork ini juga menyebabkan laju motor berkurangan.

SOALAN PENGIRAAN

1. Suatu mesin at mempunyai dge teraruh 360V dibawah beberapa keadaan kelajuan dan

medan. Kirakan dge teraruh jika kelajuan dinaikkan 20% sementara uratdaya medan

dikurangkan sebanyak 10%.

E µ Fn maka E₁/E₂ = F₁/F₂ x n₁/n₂

Dan E₂ = E₁ x F₂/F₁ x n₂/n₁

Jika kelajuan meningkat sebanyak 20% n₂/n₁= 120/100

Jika uratdaya medan berkurangan 10% F₂/F₁ = 90/100

E₂ = 360 x 90/100 x 120/100

= 389V

2. Mesin at empat kutub berbelitan tindih mempunyai uratdaya/kutub sebanyak 100mWb

dan jumlah pengalir angkir 300. Kirakan dge teraruh pada 40 p.p.s

Untuk mesin berlilitan tindih

A = 2p = 2 x 4/2 = 4 laluan selari

E = 2pFZ/a = 2 x 4/2 x (100 x 10^-3x 40 x 300/4) = 600V

3. Dayakilas yamg dihasilkan oleh suatu mesin at adalah 30Nm didalam keadaan operasi

tertentu. Kirakan dayakilas jika arus angker berkurangan 10% dan uratdaya/kutub

meningkat 20%.

T µ FI_A , maka T₁/T₂ = F₁/F₂ x I_A1/I_A2

T₂ = T₁ x F₂/F₁ x I_A2/I_A1= 30 x 120/100 x 90/100 = 32.4Nm

4. Suatu mesin at memberikan dayakilas 600Nm apabila uratdaya/kutub adalah 80mWb

dan arus angkir adalah 60A. Kirakan dayakilas yang baru jika uratdaya/kutub bernilai 50mWb

sementara arus angker meningkat ke 100A.

T µ FI_A , maka T₁/T₂ = F₁/F₂ x I_A1/I_A2

T₂ = T₁ x F₂/F₁ x I_A2/I_A1 = 600 x 50/80 x 100/60

= 625Nm

5. Sebuah motor arus terus jenis pirau; 50-hp, 2250-V, 1200 ppm mempunyai arus armatur

terkadar 170 A dan arus medan terkadar 5 A. Apabila motor disekat, voltan armatur 10.2

V (termasuk berus) menghasilkan 170 A aliran arus, dan voltan medan 250 V menghasilkan

arusmedan 5 A. Kejatuhan voltan berus dianggap 2 V. Pada ketiadaan beban dengan voltan

terminal 240 V, arus armatur bersamaan 13.2 A, arus medan 4.8 A, dan kelajuan motor 1150

ppm. Kirakan :

a) kuasa keluaran motor ini pada keadaan terkadar.

b) efisiensi motor.

Kerintangan armatur mesin ini adalah

dan kerintangan medan ialah

Maka,ketika beban penuh, kehilanganI²R armatur ;

dankehilanganI²R litar medan ;

Kehilangan berus pada beban penuh ;

P_berus= V_BDI_A = (2V)(170 A) = 340 W

Kehilangan putaran pada beban penuh selalunya bersamaan kepada kehilangan putaran pada tiada beban, maka kelajuan motor tidak banyak berubah pada kedua-dua keadaan.

a) Kuasa masukan motor ini pada beban terkadar ;

Kuasa keluaran ;

di mana kehilangan bekas(stray) dianggap 1 % daripada kuasa masukan.

b) Efisiensi motor ketika beban penuh ;

6. Motor arus terus sesiri 250-V dengan jumlah rintangan sesiri 0.08.W Medan sesiri itu

mempunyai 25 putaran setiap pola dengan magnetisasi. Cari kelajuan dan tork

rangsangan motor ini apabila arus armatur 50 A.

Untuk I_A = 50 A ;

Diberi, daya magnetomotif adalah 1250 A· pusingan and E_AO = 80 V. Maka

Untuk mencari tork rangsangan yang dibekalkan oleh motor pada kelajuan terbabit, ingati semula rumus P_conv = E_AI_A = t_indw. Maka

7. Mesin arus terus jenis pirau menghasilkan 250 V pada litar buka dan 1000ppm. Rintangan efektif

armatur ialah 0.5 W, rinangan medan ialah 250 W, masukan motor ketika berputar pada

tiadabeban ialah 4 A dan 250 V. Kirakan kelajuan motor pada ketika 40 A dan 250 V.

Pertimbangkan kes di mana pergerakan motor ketika tiada beban. Sekarang,

Maka,

Telahdiberi bahawa ketika laju armatur adalah 1000ppm, ini akan menghasilkan 250 V.Ketika ia menghasilkan 248.5 V, kelajuannya adalah

Maka; N_o = 995 rpm

Ketika berbeban

8. Sebuah motor arus terus mempunyai diameter luar rotor 3.8 ± 0.01 cm dan diameter dalam

stator 3.9 ± 0.01 cm. Cari mmf / pole untuk ketumpatan flux nominal bagi 0.8 tesla.

Dengan mengunakan diameter nominal, nilai 2g ialah

2g = diameter dalam stator – diameter luar motor

= 3.90 – 3.80

= 0.1 cm.

Daripada persamaan

B_m = µ_o 2 n I_f

0.8 = 4 Π x 10^-7 x 2 n I_f

n I_f= 318 A _t.

9. Kira kuasa maksimum yang dapat dibangunkan dalam armature jika voltan armature adalah malar.

Untuk mendapatkan V dan R_a yang tetap,persamaan

P_dev = E I_a = E(V-E)

R_a

Menerangkan parabola dengan maksimum di E = V/2. Maka, kuasa maksimum yang boleh dibangunkan ialah

P_mak = V x V- V/2

2 R_a

= V²

4R_a

10. Dengan menggunakan lengkung permagnetan yang diberikan. Cari tork yang terhasil jika

I_f = 1.1 A dan I_a = 5A. (Rajah 6.9)

Pada n = 1200 rpm dan I_f = 1.1 A, E = 159V.

T_dev = E x I_a

W_m

= 159 x 5

1200 x 2Π/60.

= 6.31 Nm.

[PENGENALAN] [PRINSIP & PEMBINAAN] [TEORI] [JENIS - JENIS MOTOR ARUS TERUS]

[CONTOH SOALAN] [RUJUKAN] [AHLI - AHLI KUMPULAN] [webmasters]

[HOME]