Motor Arus Terus (AT)

1. 3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK
1
TAJUK 4 MOTOR ARUS TERUS (AT)
Sinopsis
Dalam tajuk ini pelajar akan mempelajari beberapa isi pelajaran yang berkaitan dengan
mesin elektrik iaitu motor arus terus. Antara perkara yang berkaitan itu ialah berkenaan
dengan jenis-jenis dan simbol motor arus terus, bahagian-bahagian utama motor arus
terus, kendalian dan kegunaannya.
Hasil Pembelajaran:
Di akhir bab ini anda seharusnya dapat
1. Menjelaskan kandungan ilmu yang berkaitan dengan motor AT
2. Menjelaskan kandungan ilmu yang berkaitan dengan jenis-jenis motor
3. Menggunakan kemahiran berfikir aras tinggi dalam prinsip asas motor AT
4. Menggunakan kemahiran berfikir aras tinggi dalam litar asas motor AT
Kerangka Konsep
 Jenis-jenis motor Motor AT
 Bahagian utama motor AT dan fungsinya
 Prinsip kendalian motor AT
Asas Teknologi
Komputer dan
Rangkaian
 Litar Asas dan pengunaan motor AT

2. 3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK
2
Pencuci Vaccum
Motor Elektrik
MAKLUMAT
Motor DC yang bersaiz kecil. Cuba lihat saiz motor
tersebut dibandingkan dengan mata pensil.
1 Kuasa Kuda (HP) = 746 Watt
1.1 Pengenalan
Motor elektrik ialah mesin yang menukarkan tenaga elektrik kepada tenaga mekanik.
Motor ini mengunakan bekalan elektrik sebagai sumber dan menghasilkan tenaga
mekanik dalam bentuk daya kilas dan putaran. Motor elektrik telah digunakan secara
meluas dalam kehidupan manusia moden pada hari ini. Antara
kegunaan yang biasa dilihat seperti pengisar, kipas angin .
penyaman udara dan sebagainya. Malah pada hari ini motor
elektrik telah digunakan sebagai kenderaan pengangkutan
manusia.
Unit kuasa motor elektrik ialah Watt (W) dan juga kuasa kuda (HP)
1.2 Jenis dan simbol motor
Mesin Elektrik terbahagi kepada dua jenis iaitu motor arus terus
(AT) dan motor arus ulang-alik(AU). Binaan motor AT hampir
menyamai penjana AT. Oleh itu tugasnya boleh ditukar ganti
dengan mudah. Jenis mesin elektrik
memperolehi namanya berdasarkan kepada
jenis bekalan kuasa yang digunakan. Motor AT berkendali
menggunakan bekalan kuasa AT sebagai punca bekalan. Motor
AU pula berkendali menggunakan bekalan kuasa AU. Motor AU
Keretapi Laju

3. 3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK
3
pula terbahagi kepada iaitu motor AU fasa tunggal (240V) dan motor AU fasa tiga
(415V). biasanya motor AU fasa tunggal digunakan di rumah-rumah kediaman dan
motor AU fasa tiga digunakan di indusri.
1.3 Motor AT
Binaan asas motor AT terbahagi kepada dua bahagian iaitu pemegun dan pemutar.
I. Pemegun
Pemegun ialah bahagian yang mengandungi belitan medan yang
menghasilkan fluks medan magnet. Biasanya pemegun dipasang pada
rangka atau kuk motor dan merupakan bahagian motor yang tidak bergerak.
II. Pemutar
Pemutar ialah bahagian motor yang berputar dalam motor elektrik. Pemutar
berada di tengah-tengah motor iaitu ditempat pemasangan aci.
Pemegun
Pemutar
MM
Motor AT Motor AU
SIMBOL MOTOR ELEKTRIK

4. 3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK
4
Namakan bahagian bahagian motor DC yang bergerak dan
tidak bergerak apabila bekalan elektrik dibekalkan kepada
motor tersebut?
1.4 Bahagian Utama Motor AT
Bahagian utama motor AT terdiri daripada angker, penukartertib ,kutub medan dan
berus karbon.
i) Angker
Angker ialah bahagian motor yang berputar dan merupakan bahagian yang
menerima tenaga elektrik. Angker terdiri daripada beberapa bahagian iaitu teras
angker,belitan angker,dan lubang alur.
ii) Teras angker:
Teras angker berfungsi sebagai elektromagnet untuk menghasilkan medan magnet
yang akan bersaling tindak dengan magnet pemegun untuk menghasilkan daya
putaran aci.
iii) Belitan angker
Belitan angker berfungsi untuk mengalirkan arus supaya teras angker menjadi
elektromagnet.
iv) Lubang alur
Gambar Keratan Motor DC

5. 3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK
5
Penukartertib
Gelung Angker & penukartertib
Lubang alur berfungsi sebagai laluan untuk belitan angker dan memisahkan angker
kepada beberapa ruas.
v) Penukartertib
Penukartertib ialah komponen berbentuk silinder yang terdapat di dalam pemutar.
Komponen ini merupakan susunan ruas palang logam yang
bertebat antara satu sama lain. Bilangan ruas bergantung kepada
bilangan belitan angker. Penghujung setiap belitan angker akan
dipaterikan pada palang logam tersebut. Pengaliran arus ke
belitan angker adalah melalui penukartertib dengan
menggunakan berus karbon. Penukartertib dipasang
pada aci berhampiran dengan angker dan turut berputar
bersama-sama angker. Penukartertib berfungsi untuk
menghubungkan pengaliran arus dari bekalan kepada
belitan angker melalui berus karbon.

6. 3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK
6
Medan Magnet Kekal
Gelung Medan
vi) Kutub medan
Kutub medan ialah untuk menghasilkan medan magnet kekal
dalam motor AT. Motor AT bersaiz kecil menggunakan magnet
kekal sebagai kutub medan. Motor AT bersaiz
besar menggunakan elektromagnet sebagai
kutub medan. Belitan untuk menghasilkan
kekuatan medan magnet pada kutub medan dinamai belitan
medan.
vii) Berus karbon
Berus karbon berbentuk bongkah karbon kecil yang
bertindak sebagai media penyambung litar elektrik yang
berputar dengan bahagian yang pegun.Berus karbon
seperti yang ditunjukkan dalam gambar foto 5.8,digunakan
untuk membawa arus masuk ke belitan angker atau keluar
dari belitan angker.
Berus Karbon

7. 3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK
7
1.5 Prinsip Kendalian Motor AT
Lazimnya.putaran yang berlaku pada motor AT diperoleh melalui saling tindak medan
magnet iaitu antara medan magnet kekal dari kutub medan di pemegun dengan medan
magnet angker. Saling tindak kedua-dua medan ini menghasilkan daya kilas yang akan
menyebabkan pemutar berputar.
i) Penghasilan Daya Kilas
Kekuatan daya kilas yang terhasil bergantung kepada kekuatan medan magnet
di angker dan kutub medan. Penghasilan daya kilas dalam motor AT ditunjukkan
seperti dalam rajah 1. Rajah 1(a) menunjukkan fluks magnet yang wujud antara
dua kutub medan. Rajah 1(b) pula menunjukkan arah arus pada pengalir di
angker melalui penukartertib. Rajah 1(c)menunjukkan fluks magnet yang wujud
pada pengaliran di angker dan fluks dari kutub medan yang bersaling tindak.

8. 3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK
8
Petua Tangan Kiri Fleming
Rajah 1(a): Medan Magnet pada stator Rajah 1(b): Arus dibekalkan pada rotor
Rajah 1(c) : Daya Kilas terhasil pada Rotor
Apabila dua medan magnet saling tindak, daya kilas
akan wujud pada pengalir. Arah daya dapat
ditentukan dengan Petua Tangan Kiri Fleming.
Kendalian motor AT adalah seperti yang dalam
digambarkan dalam Rajah 2. Merujuk kepada rajah
2(a) semasa gelung mendatar (pada 0 darjah),
arus dalam gelung mengalir dalam arah ‘pqrs’.
Daya kilas untuk memutarkan gelung akan wujud mengikut arah lawan jam

9. 3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK
9
sehingga mencapai kedudukan 90 darjah seperti yang ditunjukkan dalam rajah
2(b). Pada kedudukan 90 darjah (Rajah 2(b)) arus tidak lagi mengalir dalam
gelung, maka tiada lagi daya kilas yang wujud pada gelung di angker.
Walau bagaimanapun, disebabkan oleh momentum dalam angker semasa
berputar,gelung terus berputar melepasi kedudukan 90 darjah. Apabila gelung
mula berputar dari,kedudukan 90 darjah ke 180 darjah,arus dalam gelung akan
mengalir semula pada arah ‘srpq’seperti yang ditunjukkan dalam rajah 2(c). Arah
arus ini menyebabkan wujud semula daya kilas dalam arah yang sama seperti
dalam rajah 2(a) .Proses ini akan berterusan sehingga sumber tenaga elektrik
diputuskan.
Biasanya, angker mempunyai lebih daripada satu belitan. Tambahan belitan
meningkatkan daya kilas pada pusingan motor. Selain itu, angker juga
mempunyai lebih daripada satu gelung. Tambahan gelung akan menghasilkan
putaran yang lebih lancar.
Apabila angker berputar dalam medan magnet voltan teraruh akan wujud dalam
arah yang bertentangan dengan arah voltan bekalan seperti yang dinyatakan
dalam Hukum Faraday dan Hukum Lenz.Voltan teraruh ini dinamai daya gerak
elektrik balikan.
ii) Daya Gerak Elektrik (dge) Balikan
Apabila angker berputar,belitan angker akan memotong fluks kutub medan dan
menghasilkan daya gerak elektrik atau voltan teraruh dalam angker, Voltan ini
Rajah 2 : Proses Putaran angker

10. 3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK
10
mempunyai ciri menentang arah voltan bekalan dan dinamai daya gerak elektrik
(dge)balikan. Dge balikan berkadar terus dengan kelajuan angker dan kekuatan
fluks kutub medan. Dge balikan menentukan kekuatan arus sebenar yang
mengalir ke belitan angker.
1.6 Litar Asas Motor AT
Motor AT dikelaskan kepada tiga jenis iaitu motor siri,motor pirau dan motor majmuk.
Pengelasan ini dibuat mengikut cara penyambungan antara belitan angker dengan
punca bekalan.
i. Motor AT Siri
Bagi motor AT siri belitan medan dan belitan angker disambung bersiri dengan
punca bekalan seperti yang ditunjukkan dalam rajah 3. Arus dalam belitan
medan akan mengalir dalam belitan angker. Ketika voltan bekalan mula
dibekalkan, tidak terdapat dge balikan di angker. Ini membolehkan arus
permulaan yang tinggi mengalir pada belitan medan dan belitan angker.
Keadaan ini menghasilkan daya kilas permulaan yang tinggi . Oleh berbeban
pada permulaan kerja seperti kren, tali sawat dan mesin CNC.
Soalan
1. Terangkan kendalian motor AT.
2. Terangkan maksud Daya Gerak Elektrik Balikan

11. 3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK
11
Rajah 3 : Litar Motor AT Siri
ii. Motor AT Pirau
Motor AT pirau menggunakan sambungan selari bagi menyambung antara
belitan angker dengan punca bekalan seperti yang ditunjukkan dalam rajah 4.
Sambungan selari menyebabkan arus pada belitan medan sentiasa malar. Arus
pada belitan angker pula bergantung kepada dge balikan. Motor AT pirau lebih
sesuai digunakan apabila kelajuan malar diperlukan dan tidak memerlukan daya
kilas permulaan yang tinggi. Oleh itu, motor ini sesuai untuk mengendalikan
sistem yang memerlukan kelajuan malar seperti pekakas mesin.penggilap dan
penyambur.
Rajah 4 : Litar Motor AT Pirau

12. 3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK
12
Soalan
1. Nyatakan kelebihan antara motor siri, pirau dan motor
majmuk.
2. Nyatakan faktor-faktor yang boleh meningkatkan kelajuan
motor DC.
iii. Motor AT Majmuk
Motor AT majmuk mempunyai dua belitan medan. Satu daripadanya di sambung
secara siri dengan belitan angker dan punca bekalan manakala belitan yang satu
lagi disambung secara selari dengan punca bekalan. Cara penyambung
keseluruhan litar ditunjukkan dalam rajah 5.
Motor AT majmuk menggabungkan ciri motor AT siri dengan motor AT pirau.
Bilangan belitan medan sambungan siri adalah kurang daripada bilangan belitan
medan sambungan pirau. Motor AT majmuk mempunyai daya kilas permulaan
yang baik dan member kelajuan malar. Motor jenis ini biasanya digunakan untuk
beban lampau berat seperti mesin pemotong dan pengisar.
Rajah 5 : Litar Motor AT Majmuk

13. 3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK
13
1.7 Menukar Arah Putaran Angker Motor AT
Arah putaran motor AT dapat ditukar dengan dua cara sama ada dengan
menyongsangkan sambungan belitan angker atau menyongsangkan sambungan
belitan medan. Jadual 1 menunjukkan kaedah menukarkan arah putaran angker motor
AT.
Dengan merujuk kepada motor AT pirau, bagi menyongsangkan belitan angker
sambungan A1 dan A2 hendaklah disongsangkan cara penyambungannya ke punca
bekalan.A1 disambung ke punca negatif dan A2 ke punca positif bekalan dengan
merujuk kepada litar asal. Kesan daya pada pemutar boleh diperhatikan pada gambar
rajah fluks dalam jadual 1. Bagi menyongsangkan belitan medan,sambungkan F1 ke
punca negatif dan F2 ke punca positif bekalan dengan merujuk kepada litar asal.
Dengan menyongsangkan sambungan satu daripada belitan medan atau belitan
angker, saling tindak antara medan magnet pemegun dan pemutar akan mengubah
arah daya kilas pada pengalir di angker.Ini akan mengubah arah putaran motor seperti
yang ditunjukkan pada gambar rajah fluks dalam Jadual 1.

14. 3107 ELEKTRIK DAN ELEKTRONIK
14
1.8 Penggunaan Motor AT
Motor AT banyak digunakan dalam peralatan elektrik mudah alih. Contoh peralatan
yang menggunakan motor AT ialah pemutar pita, alat permainan bermotor, penghidup
kenderaan, kipas radiator kereta, motosikal elektrik dan penyejuk unit CPU komputer.
Rujukan :
1. David A. Bell (1996);(edisi keempat) , Asas Litar Elektrik.
2. Abd Samad (1988);(edisi Kedua), Pemasangan dan Penyelenggaraan Elektrik)
3. Abd Samad ; Nazi ) (1995);(Teknologi Elektrik Untuk Sekolah Menengah
Vokasional, Tingkatan 4 & 5)
4. Pengajian Kejuruteraan Elektrik dan Elektronik; Tingkatan 4 &5 (2003)
Jadual 1
Kereta mainan Kipas Penyejuk Komputer Basikal elektrik
Soalan
1. Nyatakan fungsi penukartertib.
2. Nyatakan dua cara bagaimanakan arah putaran
pada motor DC dapat disongsangkan