Dalam sistem
penyejuk bekuan dan penyaman udara, motor elektrik digunakan untuk menjalankan
pemampat, pelbagai jenis kipas, pam air, kipas pengudaraan dan pelbagai
peralatan elektrik.
Ada dua bahagian asas pada
semua motor elektrik iaitu rotor dan stator
Rotor adalah bahagian yang berputar pada
motor dan kadang kala dipanggil juga sebagai armature. Sementara stator pula
adalah frame motor dan ianya adalah bahagian yang tetap. Pada motor elektrik
arus ulang-alik (ac current), dua kutub bermagnet dipasangkan pada stator dan
satu magnet tetap pada rotor. Kutub utara pada stator akan menarik kutub
selatan magnet tetap pada rotor sementara kutub selatan pada stator pula akan
menarik kutub utara rotor. Penarikan ini berlaku kerana apabila arus melalui
gelungan stator, akan membentuk pengutuban (polarity) pada stator dan medan magnet akan
terbentuk pada gelungan tersebut.
Rajah 1
Rajah 2
Apabila arah pengaliran arus berubah, maka
perubahan arah pengaliran ini akan menyongsangkan (reverse) pengutuban pada
gelungan stator. Dengan ini gelungan utara dalam rajah 1 akan berubah akan
menjadi gelungan selatan seperti rajah 2. Apabila perkara ini berlaku, dengan
kutub selatan berpaksi pada shaft, dan dengan arus ulang-alik telah
menyongsangkan pengutuban stator, kedua-dua kutub selatan ini akan menolak
antara satu sama lain. Rotor akan terus berpaksi pada shaft selagi pengaliran
arus terus menyongsang dalam gelungan stator. Motor ini akan terus beroperasi
dalam keadaan seperti itu sehinggalah arus dipotong dan motor akan mencapai
keadaan kedudukan seperti dalam rajah 3.
Rajah 3
Jika set kutub kedua dipasangkan pada
stator, seperti rajah 3 di atas, satu set kutub magnet untuk memberi daya
tarikan cukup untuk memulakan semula pusiangan rotor tersebut. Bagaimana pun,
kesulitan mungkin timbul jka rotor berhenti pada kedudukan pertengahan putaran
antara kedua-dua kutub itu seperti yang ditunjukkan pada rajah 4 berikut.
Rajah 4
Dalam keadaan
seperti ini, akan terdapat penarikan yang sama antara kutub selatan dan dalam
rotor dan dua kutub utara pada stator, begitu juga antara kutub utara rotor
dengan kutub-kutub selatan pada stator.
Masalah ini akan
dapat diatasi dengan memasangkan perintang pada satu bahagian yang mana akan
menghalang secara sementara pengaliran electron ke kutub selatan stator. Ini
akan mengakibatkan electron mengalir ke satu kutub yang terkeluar dari fasa dan
fasa kedua akan terbentuk. Arus fasa kedua ini akan menolong dan membantu rotor
bergerak semula.
Motor-motor
mesin pemampat jenis hermetic penyejuk bekuan dan penyaman udara, menggunakan
motor-motor jenis ini dengan meluas dan gegelungnya disejukkan oleh gas bahan
pendingin pada suhu dan tekanan yang rendah berbanding dengan motor terbuka
(open type electric motor) yang disejukan oleh udara sekeliling yang mana suhunya
adalah lebih tinggi berbanding dengan suhu dari gas bahan pendingin.
Jenis-Jenis Motor Satu Fasa
Terdapat lima jenis motor elektrik satu fasa iaitu:-
1. Motor jenis fasa belah (Split Phase Induction Motor)
2. Motor jenis kapasitor pemula (Capacitor Start
Induction Motor)
3. Motor jenis kapasitor pemula dan bergerak (Capacitor
Start & Capacitor Run motor)
4. Motor jenis kapasitor start (Permenant Capacitor
Motor)
5. Motor jenis kutub terlindung (Shaded Pole Motor)
Kegunaan Motor Elektrik Dalam Sistem Penyejuk Bekuan
& Penyaman Udara
1. Untuk menjalankan pemampat
a. Dengan menggunakan kaedah pacuan guna tali sawat (external
belt drive)
b. Dengan menggunakan kaedah pacuan terus (hermetic
dricet drive)
2. Untuk menjalankan kipas
a. Kipas pemeluwap
b. Kipas pencairwap
c. Menjalankan penghembus
d. Kipas pada menera penyejukan
e. Kipas ventilasi / pengudaraan
3. Untuk menjalankan pam
a. Pam Air Sejukan (Chilled Water Pump)
b. Pam Air Pemeluwapan (Condenser Water Pump)
Jenis Motor Elektrik Dan Penggunaannya
Motor-motor
jenis terbuka yang biasa digunakan untuk menjalankan pemampat jenis terbuka (open
type compressor) dan menggunakan tali sawat (belt drive compressor) adalah
seperti berikut:-
a.
Capacitor Start
Induction Motor
b.
Capacitor Start
& Capacitor Run Motor
c.
Permenant
Capacitor Motor
Motor-motor
jenis tertutup pula digunakan untuk menjalankan pemampat yang ditempatkan dalam
sebuah perumah (dome) bersama dengan motornya. Motor-motor yang digunakan
adalah seperti berikut:-
a.
Capacitor Start
Induction Motor
b.
Capacitor Start
& Capacitor Run Motor
c.
Permenant Capacitor
Motor
Motor-motor
yang biasa digunakan untuk menjalankan kipas-kipas pemeluwap dan pencairwap
adalah seperti berikut:-
a.
Split Phase Motor
b.
Shaded Pole
Motor
c.
Permenant
Capacitor Motor
A. SPLIT PHASE MOTOR
Split Phase Motor
Gelung
pejalan (running winding) dan gelung pemula (starting winding) motor jenis ini
dipasang secara selari merentasi bekalan satu fasa. Satu suis angkir
(centrifugal switch) dipasang secara bersiri dengan gelung pemula (starting
winding) motor tersebut. Gelung pemula diperbuat daripada dawai yang halus
supaya rintangannya tinggi tetapi aruhannya rendah. Sementara gelung pejalan
(running winding) ini pula diperbuat daripada dawai yang lebih kasar agar
rintangannya rendah tetapi aruhanya tinggi.
Kedua-dua
gelung motor ini akan menerima bekalan elektrik secara serentak tetapi oleh
kerana aruhan yang lebih tinggi pada gelung pemula, arus akan mengalir ke
gelung pemula dengan meninggalkan arus yang mengalir di dalam gelung pejalan
sebanyak 30 darjah elektrik. Dengan adanya perbezaan aruhan dalam kedua-dua
gelung ini maka akan terhasillah daya kilas dan menyebabkan rotor mula
bergerak. Bila rotor bergerak laju dan mencapai kelajuan sebanyak 70 – 75% dari
kelajuan penuh, suis angkir (centrifugal switch atau relay) akan terbuka dan
mengeluarkan gelung pemula dari litar. Akhirnya motor hanya menggunakan gelung
pejalan ketika bergerak dengan kelajuan penuh.
Motor
jenis ini digunakan untuk menggerakan beban ringan seperti untuk menjalankan
pemampat sistem penyejukan dengan salur rerambut dimana tekanan tinggi dan
tekanan rendah akan seimbang apabila motor berhenti. Motor jenis ini disaizkan dalam
keupayaan kuasa kuda antara 1/20 kuasa kuda hingga 1/3 kuasa kuda.
B. CAPACITOR START INDUCTION RUN MOTOR
Gelung
pejalan dan gelung pemula motor jenis ini dipasang secara selari merintasi
bekalan satu fasa. Sebuah kapasitor pemula (starting capacitor) beserta suis
angkir (centrifugal switch) dipasang secara bersiri dengan gelung pemula
(starting winding) motor ini. Gelung pemula motor ini lebih kasar berbanding
motor jenis Split Phase. Rotor motor ini terbuat dalam bentuk sangkar tupai
(squirrel Cage).
Kapasitor
pemula dipasang sesiri dengan gelung pemula motor, akan menghasilkan arus
pendahulu (leading current) yang akan menyebabkan arus dan medan magnet yang terhasil akan terkeluar
dari fasa berbanding dengan arus yang melalui gelung pejalan motor tersebut.
Ini akan membentuk daya kilas bagi membolehkan rotor mula bergerak.
Capacitor Start Induction Run Motor
Apabila
kelajuan rotor motor mencapai kelajuan sebanyak 70 – 75% dari kadar kelajuan
penuh, suis angkir (centrifugal switch) akan terbuka dan memutuskan kapasitor
pemula dan gelung pemula dari litar dan dengan itu motor tersebut akan bergerak
dengan kelajuan penuh dengan menggunakan gelung pemula sahaja.
Motor
jenis ini mempunyai daya kilas (starting torque) yang lebih tinggi. Ia boleh
memula dengan beban yang lebih tinggi. Keupayaannya disaizkan antara 1/16
hingga ¾ kuasa kuda.
C. CAPACITOR START & CAPACITOR RUN
MOTOR
Binaan
asas motor elektrik jenis ini lebih kurang sama dengan binaan asas motor
elektrik jenis capacitor start indunction run motor. Dalam motor jenis ini,
sebuah kapasitor pejalan (running capacitor) ditambahkan dalam litar
pemasanganya. Kapasitor ini dipasang secara sesiri dengan gelung pejalan iaitu
melepasi suis angkir motor tersebut. Dengan lain perkataan ia dipasang secara
selari dengan kapasitor pemula (starting capacitor) dan suis angkir tersebut.
Tugas kapasitor pejalan itu adalah untuk memperbetulkan factor kuasa motor
tersebut dan inilah sebabnya ia dipasang secara sesiri dangan gelung pemula
(starting winding) itu.
Operasi
kendalian motor ini adalah berbeza dengan operasi motor jenis capacitor start
induction run motor kerana dalam operasi motor ini, kedua-dua gelung akan
sentiasa berada dalam litar. Pada peringkat permulaan, kedua-dua kapasitor yang
digunakan akan berada dalam litar namun apabila rotor mencapai kelajuan 70 –
75% dari kelajuan penuhnya suis angkir (centrifugal switch) akan terbuka dan
mengeluarkan kapasitor pemula dari litar. Setelah itu motor akan bergerak dalam
kelajuan penuh dengan kedua-dua gelungnya dan kapasitor pejalan berada dalam
litar.
Motor
aruhan jenis ini mempunyai daya kilas yang tinggi dan mempunyai kecekapan
operasi yang lebih baik. Ia biasa digunakan untuk menjalankan kipas pemeluwap,
kipas pencairwap, pelbagai jenis pam dan pemampat. Ia biasa disaizkan antara ½
hingga 10 kuasa kuda.
D. PERMENANT CAPACITOR MOTOR
Permenant Capacitor Motor
Binaan
asas motor jenis permenant capacitor adalah lebih kurang sama dengan motor
jenis capacitor start & capacitor run motor. Perbezaannya ialah:-
a.
Motor jenis ini
tidak mempunyai kapasitor pemula (starting capacitor)
b.
Motor jenis ini
tidak mempunyai suis angkir (centrifugal switch)
Kapasitor
pemula pada motor ini dipasangkan secara terus sesiri dengan gelung pemula
(starting winding) motor tersebut. Fungsi kapasitor tersebut ialah sebagai
kapasitor pemula untuk memberikan daya kilas mulaan bagi motor tersebut serta
bertujuan untuk memperbetul faktor kuasa.
Kapasitor
ini kecil dan tidak mengakibatkan perpindahan fasa (phase displacement). Dengan
itu daya kilas motor jenis ini hanya
rendah sahaja.
Motor
ini akan bergerak pada kelajuan penuh dengan menggunakan kedua-dua gelung
bersama dengan kapasitor itu. Rotor yang digunakan adalah dari jenis sangkar
tupai. Motor aruhan jenis ini biasa digunakan untuk menjalankan pemampat
tertutup (hermatic compressor) pada penyaman udara dan motor kipas pada
penyaman udara. Saiz motor jenis ini biasanya berkeupayaan dari 1/20 hingga 3
kuasa kuda.
E. SHADED-POLE MOTOR
Binaan
asas motor jenis ini adalah berbeza dengan binaan asas motor-motor satu fasa
yang lain. Gelungan tambahannya pula mengandungi gelungan yang terlindung dan
mengelilingi sebahagian stator motor tersebut. Biasanya gelungan ini
mengandungi satu lingkaran dawai tembaga yang kasar dan disambung terpintas dan
hanya membawa arus aruhan sahaja. Semasa operasi, medan
yang terhasil oleh arus aruhan dalam gelungan yang terlindung itu akan
melencongkan medan
magnet pada kutub-kutub stator dan akan menghasilkan daya kilas yang kecil dan
mengakibatkan rotor sangkar tupai motor itu berputar.
Motor
aruhan jenis ini biasanya digunakan untuk menjalankan kipas-kipas kecil yang
mempunyai bilah yang dipasang secara terus ke aci (shaft). Kapasitinya ialah
antara 1/125 hingga 1/20 kuasa kuda.
Kebaikan
motor jenis ini ialah:
- Ia dapat mengawal kelajuannya.
- Binaan asasnya yang sangat mudah.
- Harganya yang murah.
Shaded-Pole Motor
A - Motor
B - Motor
support brackets
C -
Mounting plate
D - Molded
fan
Litar pendawaian gelongan
shaded-pole motor:
|
Legend:
S -
South polarity
N -
North polarity
A - Shaded pole
