Dokumen ini membahas tentang motor tiga fasa dan kawalan, menjelaskan tentang jenis, komponen, operasi, serta kelebihan dan kekurangan motor aruhan dan motor segerak. Motor tiga fasa menggunakan bekalan elektrik untuk menghasilkan tenaga mekanikal yang digunakan dalam pelbagai aplikasi. Kelebihan termasuk kecekapan tinggi dan kemudahan penggunaan, tetapi terdapat juga batasan dalam pengawalan kelajuan dan daya kilas permulaan.

1. EE-320-3 : 2012 – C04/P(1/4)
THREE PHASE MOTOR &
MOTOR CONTROL
INSTALLATION
MOTOR TIGA FASA DAN
KAWALAN

2. • Motor elektrik ialah mesin yang menukarkan tenaga elektrik
kepada tenaga mekanikal.
• Motor ini menggunakan 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.
• Kegunaan yang biasa dilihat seperti pengisar, kipas angin,
penyaman udara dan sebagainya.
• Malah pada hari ini motor elektrik telah digunakan sebagai
kenderaan pengangkutan manusia.
 PENGENALAN

3.  KELEBIHAN MOTOR TIGA FASA (3 PHASE)
a) Memberikan kecekapan yang lebih baik
b) Faktor kuasa yang lebih tinggi
c) Sifat permulaan yang lebih baik
d) Harga yang lebih murah
Bahagian utama motor 3 fasa
Termimal box
(Power Supply)
Rotor
Stator
Shaft

4. Penggunaan motor 3 fasa memang digalakkan untuk mengelakkan
ketidakseimbangan beban pada bekalan.
Motor 3 fasa terbahagi 2:
1) rotor sangkar tupai (squirrel cage rotor)
2) rotor berlilit @ gelang gelincir (wound rotor @ slip-ring ).
motor segerak @ synchronous motor.
 3 PHASE MOTOR

5. • Motor mempunyai stator (pemegun) berbelit dengan 3 belitan iaitu
satu belitan setiap fasa dan mempunyai rotor(pemutar) sangkar
tupai.
• Pada rotor (pemutar) tidak terdapat sebarang sambungan belitan,
melainkan bar-bar pengalir yang diperbuat daripada aluminium @
kuprum yang dipateri dikedua-dua hujungnya agar berlitar-pintas
 MOTOR ARUHAN 3 FASA SANGKAR TUPAI
(SQUIRREL CAGE INDUCTION MOTOR 3
PHASE)

6. TERDAPAT 3 BAHAGIAN UTAMA:-
1. Pemegun (stator)
a) Bahagian yang pegun dalam motor. Prinsipnya sama seperti stator pada
pengulang-alik.
b) Diperbuat daripada lapisan keluli dan mempunyai lurah-lurah alur
(lubang alur) hampir mengelilingi keseluruhan belitan stator.
c) Stator disokong oleh rangka motor yang diperbuat daripada besi tuang
atau plat keluli.
d) Terdapat 3 belitan satu fasa di stator. Ia diletakkan pada sudut 60°
mekanik atau 120 ° elektrik dan disambungkan samada secara
bintang atau delta.
e) Di kotak pengkalan motor terdapat 6 terminal untuk sambungan ke
bekalan. Setiap 2 terminal mewakili satu belitan.
f) Tugas utama stator ialah sebagai teras untuk menghasilkan medan
magnet berputar disamping sebagai pelengkap litar magnet.
g) Hanya stator disambung kepada bekalan tiga fasa
 BAHAGIAN UTAMA MOTOR 3 FASA

7. 2. Pemutar (rotor)
a) Rotor atau sekunder ialah bahagian berputar. Ia berbentuk
silinder dan dibina daripada lapisan-lapisan keluli yang bertebat
antara satu sama lain.
b) Bagi motor jenis rotor berlilit, terdapat 3 set belitan pada lubang
alur rotor yang diakhiri dengan 3 gelang gelincir. Belitan ini
disambung secara bintang/star (Y)
c) Rotor sangkar tupai /squirrel cage rotor. Binaan asas rotor
sangkar tanpa teras berlamina
d) Teras rotor sangkar tupai adalah kukuh dan lasak. Bar-bar
sangkar tupai terletak dalam teras

8. a) Motor aruhan sangkar tupai mempunyai batang-batang kuprum atau
aluminium dipasang selari dengan aci berhampiran dengan
permukaan rotor.
b) Kedua-dua hujung kesemua batang-batang itu akan dikimpal atau
pateri secara gelang agar kesemua berlitar pintas. Batang-batang
pengalir ini tidak ditebat (bersentuh dengan teras).
c) Kadangkala terdapat juga batang-batang pengalir tidak dipasang
selari dengan aci tetapi condong dengan sudut beberapa darjah.
d) Ini bertujuan untuk mendapat daya kilas yang lebih sekata dan
mengurangkan bunyi dengung semasa motor beroperasi.
e) Tugas rotor ialah untuk memutar aci motor. Bagi membolehkan ia
berputar ia perlulah menjadi medan magnet dan seterusnya magnet
ini dapat berputar mengikut putaran medan magnet di stator.
 ROTOR DOUBLE SQUIRREL CAGE
( DWI SANGKAR TUPAI )

9. • Perisai Hujung
a) Perisai ini digunakan untuk memegang alas bebola yang
menyokong aci rotor.
b) Perisai juga untuk melindungi bahagian-bahagian dalaman
motor daripada disentuh atau kerosakan mekanik.
c) Terdapat berbagai bentuk perisai di kiri dan kanan motor.
Bentuk-bentuk ini disesuaikan dengan jenis motor.
d) Contoh jenis tutupan rapi, tutupan separuh terbuka, tutupan
kalis api, bahan letupan, tahan panas dsbnya.

10.  KOMPONEN MOTOR 3 FASA

11.  KOMPONEN MOTOR 3 FASA

12.  GAMBAR RAJAH SAMBUNGAN MOTOR
Motor Aruhan Sangkar Tupai

13.  KENDALIAN MOTOR
Apabila stator motor diberikan bekalan 3 fasa, dengan sendirinya
putaran medan magnet terbentuk pada stator itu. Laju putaran
medan magnet berputar bergantung pada frekuensi bekalan dan
bilangan kutub.

14. PENGHASILAN MEDAN MAGNET DI STATOR PADA KETIKA ‘C’ DAN ‘D’
Penghasilan medan magnet di stator pada ketika ‘A’ dan ‘B’

15. Hubungannya dinyatakan dengan formula berikut: :
Ns = kelajuan segerak @ putaran medan magnet.
F = frekuensi bekalan
P = bilangan kutub
p
f
ns
120


16. Belitan stator merupakan belitan primer transformer, sementara
rotor pula menjadi belitan sekunder transformer itu. Oleh yang
demikian, aruhan saling akan menyebabkan wujudnya arus
aruhan pada rotor. Arus aruhan yang terbentuk ini cukup kuat
untuk membentuk medan magnetnya sendiri.
Medan magnet rotor ini akan bertindakbalas dengan medan
magnet stator yang sedang berputar, seterusnya rotor itu akan
berputar dengan kelajuan Nr mengikut arah putaran yang sama
dengan putaran medan berputar Ns. Tetapi kelajuan Nr perlahan
sedikit daripada Ns, lebih-lebih lagi bila beban dipasang pada rotor
motor itu.
Kelengahan ini disebut gelincir (S) @ ringkasnya dinyatakan dalam
formula sebagai :-
s
r
s
n
n
n
s



17. Arus/voltan akan teraruh dalam pengalir rotor oleh
pemotongan fluks magnet berputar.
CIRI-CIRI (rotor Sangkar Tupai)
a) Motor ini mempunyai kelajuan yang tunggal.
b) Daya kilas permulaan adalah kecil.
c) Faktor kuasa permulaannya adalah rendah dan beransur-
ansur naik apabila beban ditambah sehingga ke beban
penuh dan nilainya boleh mencapai sehingga 0.85 atau
0.9

18.  KEBAIKAN MOTOR 3 FASA SANGKAR TUPAI
1. Motor ini ringkas, tahan lasak dan tidak mudah untuk
dimusnahkan terutamanya pada rotor sangkar tupai.
2. Perbelanjaan murah dan penjagaan mudah.
3. Ia boleh digerakkan tanpa memerlukan belitan tambahan.
4. Ia tidak ada belitan pada rotor, jadi ianya ringkas.
5. Saiznya lebih kecil pada kuasa yang sama dengan motor rotor
berlilit jika dua sangkar tupai digunakan.
6. Pengaturan kelajuannya yang baik mengikut perubahan
beban.

19.  KEBURUKAN MOTOR 3 FASA SANGKAR
TUPAI
1. Kelajuan motor ini tidak boleh diubah dan pengubahan kelajuan hanya
dibuat dengan mengubah kecekapannya.
2. Kelajuan motor ini akan berkurang dengan penambahan beban.
3. Daya kilas permulaannya serupa rendah
Untuk menyongsang arah putaran motor ini, urutan fasa bekalan masuk ke
motor itu mestilah diubah. Jika motor aruhan 3 fasa sangkar tupai ini
dipasang terus kepada bekalan tanpa pemula, arus permulaannya akan
memuncak dan f.k. nya menjadi rendah, kecuali pada motor yang berukuran
kecil. Pemula yang disambung kepada motor ini akan merendahkan arus
permulaan iaitu dengan merendahkan nilai voltan bekalan yang masuk ke
stator.
Walau bagaimanapun cara ini boleh melemahkan daya kilas kerana T
berkadar terus dengan kuasa dua voltan ( V2 ). Antara jenis pemula yang
digunakan dalam kaedah pengurangan voltan ialah pemula bintang-delta,
pemula transformer auto dan pemula rintangan.

20.  MOTOR ARUHAN 3Ø DWI-SANGKAR TUPAI
• Binaannya serupa seperti motor aruhan 3 fasa sangkar tupai
• Rotor motor ini dibina daripada 2 sangkar tupai yang berasingan
iaitu satu di luar dan satu lagi di dalam.
• Daya kilas yang dihasilkan akan bertambah baik daripada motor 3
fasa yang mempunyai satu sangkar tupai sahaja
• Kecekapan dan faktor kuasa beban penuh berkurang
• Motor jenis ini biasa digunakan untuk melakukan kerja-kerja yang
memerlukan daya kilas (torque) permulaan yang tinggi
• Motor ini tahan lasak, ringkas dan harganya murah.

21. Apabila bekalan 3 fasa diberikan kepada stator, putaran medan
magnet akan wujud pada stator. Dengan proses aruhan saling, rotor
mendapat arus aruhannya dan seterusnya membentuk uratdaya rotor.
Arus yang teraruh disangkar tupai luar lebih kecil dari sangkar tupai
dalam.
Kelebihan :
a) Daya kilas yang dihasilkan akan bertambah baik
b) mempunyai daya kilas,T yang tinggi
c) Motor ini tahan lasak, ringkas dan harganya murah
Kelemahan :
d) Walaupun daya kilas,T permulaan motor ini dapat ditingkatkan tetapi
untuk pergerakan yang berterusan, nilai T agak rendah sedikit
daripada motor aruhan 1 sangkar tupai.
e) Kecekapan dan faktor kuasa pada beban penuh juga akan turut
berkurang.

22.  MOTOR ARUHAN 3 FASA ROTOR BERBELIT
(WOUND ROTOR INDUCTION MOTOR 3
PHASE)
• Dikenali juga sebagai motor gelang gelincir (slip ring).
• Binaan asas sama seperti motor aruhan 3 fasa yang lain, Cuma
binaan rotor adalah berlilit dan disambung kepada 3 gelang
gelincir.
• Dari gelang gelincir ini disambungkan ke litar luar dengan
menggunakan 3 berus karbon yang akan disambungkan pula
kepada rintangan 3 fasa yang boleh dilaraskan.

23.  KENDALIAN
• Apabila belitan stator diberi bekalan 3 fasa, medan magnet
berputar (Ns) akan wujud di stator.
• Dengan proses aruhan saling antara stator dan rotor, arus aruhan
akan wujud pada rotor berlilit.
• Sekiranya nilai rintangan boleh laras pada rotor berada pada nilai
yang maksimum, motor akan berputar dengan perlahan. Tetapi
apabila rintangan boleh laras itu dikurangkan, motor tersebut akan
beransur-ansur laju.

24. • Kelajuan putaran rotor menjadi perlahan disebabkan oleh kecilnya
arus yang teraruh oleh penambahan rintangan boleh laras pada
rotor. Kelajuannya mencapai maksimum apabila rintangan boleh
laras berada pada nilai yang minimum/terendah.
• Secara praktiknya, apabila kelajuan maksimum dicapai, gelang-
gelang gelincir akan dilitarpintaskan
• Berus-berus karbon akan diangkat daripada menyentuh gelang-
gelang gelincir dengan menggunakan alat khas yang dikendalikan
dengan tangan untuk menjimatkan penggunaan berus karbon.

25.  CIRI - CIRI
• Motor ini boleh dikawal kelajuannya dengan mengubah nilai
rintangan yang disambung ke rotor. Jika nilai rintangan besar,
kelajuannya perlahan dan sebaliknya
• Kawalan kelajuan tidak begitu cekap kerana berlaku banyak
kehilangan tenaga dirintangan
• Daya Kilas (T) motor ini boleh dianggap baik walaupun
perbelanjaan penyelenggaraan motor ini agak mahal

26.  MOTOR SEGERAK 3 FASA
( 3 PHASE SYNCHRONOUS MOTOR)
• Binaannya sama seperti pengulangalik (alternator) jenis medan
berputar angker (pengalir) pegun
• Stator dibelitkan dengan belitan 3 fasa, dan rotornya dibuat 2
bentuk samada jenis kutub tertonjol atau kutub silinder rata
• Motor ini memerlukan ujaan arus terus daripada luar dan
dibekalkan ke rotor melalui gelang gelincir.

28.  KENDALIAN
Motor Segerak Ukuran Kecil
• Apabila bekalan 3 fasa dibekalkan, putaran medan magnet akan
wujud pada stator. Bagi motor segerak ukuran kecil, rotor dibuat
daripada magnet kekal (tidak perlu ujaan A.T). Oleh itu rotor akan
terus berputar mengikut arah putaran medan magnet stator.
• Putaran rotor adalah pada kelajuan kesegerakan, kerana
tindakbalas magnet antara medan rotor dan stator yang saling
kunci (kutub yang berlawanan akan menarik).

29. Motor Segerak Ukuran Sederhana
• Apabila bekalan 3 fasa dibekalkan, putaran medan magnet akan
wujud pada stator.
• Bagi motor segerak ukuran sederhana, rotornya mempunyai
belitan bersama-sama dengan sangkar tupai. Oleh itu apabila
diberikan bekalan 3 fasa pada stator, rotor akan berputar secara
prinsip motor aruhan.
• Bekalan AT akan diuja kepada belitan medan pada rotor apabila
kelajuan rotor hampir mencapai kelajuan kesegerakan
• Medan magnet daripada belitan medan rotor akan bertindak
balas dengan medan magnet berputar stator & mewujudkan
tindakan saling kunci antara kutub magnet stator dan rotor
menyebabkan rotor akan berputar pada kelajuan kesegerakan.

30.  ROTOR MOTOR SEGERAK DI UJI DENGAN BEKALAN ARUS
TERUS
 FIELD DISCHARGE RESISTOR DI SAMBUNG SELARI DENGAN
BELITAN ROTOR SEMASA STARTING
MOTOR UKURAN BESAR
Rotor akan dipusingkan terlebih dahulu
dengan bantuan penggerak dari luar pada
arah yang sama dengan putaran medan
magnet stator. Apabila kelajuan rotor
mencapai kelajuan kesegerakan, barulah
bekalan AT diujakan ke belitan medan rotor,
dengan tindakan saling kunci antara medan
stator dan rotor, maka rotor akan terus
berputar pada kelajuan kesegerakan. Ketika
itu penggerak akan ditanggalkan dari rotor.

31.  CIRI – CIRI MOTOR SEGERAK
• Kelajuan adalah tetap, dan kelajuan rotor adalah sama dengan
kelajuan kesegerakkan (sinkronus) Iaitu Nr = Ns .
• Faktor kuasa motor ini boleh dilaraskan dengan mengubah nilai
ujaan arus terus yang diberikan kepada belitan medan di rotor.
• Jika nilai ujaan AT lebih, f.k. akan mendulu dan jika nilainya
rendah, f.k akan menyusul atau mengekor.
 KEGUNAAN
• Digunakan pada beban yang perlukan kelajuan tetap, seperti
pam, pemampat dsb nya kerana kecekapan motor ini tinggi.
• digunakan untuk kerja-kerja yang dibuat terus-menerus.
• digunakan untuk memperbaiki faktor kuasa(f.k) bekalan serta
membaiki voltan pada talian.

32. Motor segerak diguna utk membaiki f.k kepada motor lain
Ujaan AT kepada belitan rotor boleh mengubah f.k pada talian

33. %)
100
(
s
r
s
n
n
n
s


 KEGELINCIRAN (SLIP = S)
• Ialah perbezaan kelajuan diantara kelajuan segerak (Ns) dgn
kelajuan rotor. Kelajuan rotor ialah kelajuan sebenar motor (Nr).
• Slip, S dinyatakan dlm % dgn formula:

34. 1) Sebuah motor aruhan 3 fasa, 2 kutub di sambung kpd bekalan
50Hz. Kirakan kelajuan segerak, Ns.
2) Belitan stator dibekal dgn bekalan 60Hz. Fluks berputar pd
kelajuan 900 rev/min. tentukan bilangan kutub.
3) Motor aruhan 3 fasa, 4 kutub,P disambung kebekalan 50Hz.
Rotor berputar pd kelajuan 1455 rpm pd beban penuh. Kirakan:-
a. Kelajuan segerak, Ns
b. Kegelinciran,S
 SOALAN
%)
100
(
s
r
s
n
n
n
s


p
f
ns
120


35.  Motor aruhan mula-mula dihidupkan (Starting)
1. kadar pemotongan fluks terhadap bar sangkar
tupai tinggi.
2. Dge/arus yang teraruh tinggi
3. Nilai Slip, S tinggi
4. nilai tork tinggi
 Putaran Rotor semakin laju
1. kadar pemotongan fluks terhadap bar sangkar
tupai berkurangan/menurun.
2. Dge/arus yang teraruh rendah.
3. Nilai Slip, S menurun.
4. Nilai tork rendah
Daya kilas/Tork(T) berkadar terus dengan nilai arus
Daya kilas/Tork(T) berkadar songsang dengan beban
 KEADAAN MOTOR (MOTOR CONDITION) :

36. • Fungsi kawalan motor
1) Menghidup dan mematikan sesebuah motor elektrik (1 fasa /
3 fasa)
2) Mengelakkan motor hidup dengan sendiri setelah berlaku
keputusan bekalan.( No-volt coil atau No-volt release )
3) Menghidupkan motor secara berperingkat.
4) Meminimakan arus mula bagi sesebuah motor elektrik seperti
Penghidup Bintang-Delta,Penghidup Alatubah - Auto dan
Penghidup Rotor Berperintang.
5) Mengelakkan motor daripada terbakar atau rosak dengan
adanya komponen dalam sistem yang mengawalnya.
6) Pengendalian motor tersebut dapat dilakukan dengan selamat
dan secara kawalan jauh.
 KAWALAN MOTOR TIGA FASA

37.  JENIS – JENIS PENGHIDUP MOTOR
1) Penghidup motor talian terus (D.O.L
starter)
(0.5 HP – 3 HP)
2) Penghidup motor star delta
(3 HP – 10 HP)
3) Penghidup motor alat ubah auto
(10 HP – 25 HP)
4) Penghidup motor rotor berperintang
( ≥ 25 HP)

38. a) Disebut sebagai Penghidup Terus ke Talian atau Direct On
Line Starter ( D.O.L starter ).
b) kebiasaannya disambungkan pada motor yang kecil iaitu
keupayaan 0.373kw hingga 3.73kW (0.5 HP hingga 3 HP)
c) Susunan komponen pada litar kawalan adalah umum dan
boleh diubah kemana-mana kedudukan dengan syarat semua
komponen tersebut dalam keadaan siri di antara satu sama
lain
d) Arus mula bagi motor yang menggunakan penghidup jenis ini
adalah 6 hingga 8 kali ganda daripada arus kendalian.
e) Jika sesebuah motor mempunyai arus kendalian normal 8
amp(A) maka arus mula yang akan wujud pada motor adalah
48 amp(A).
 PENGHIDUP MOTOR TALIAN TERUS (DOL
STARTER)

39. RAJAH LITAR
PENGHIDUP TALIAN
TERUS 3 FASA (LITAR
KUASA)

40. Rajah Litar Kawalan Penghidup Talian Terus 3 Fasa

41. • dikenali sebagai Star-Delta starter.
• Keupayaan motor (3 h.p hingga 10 h.p)
• 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 )
 PENGHIDUP MOTOR BINTANG - DELTA

42. Penghidup Star Delta (Litar kawalan)

43. Penghidup Star Delta (Litar kuasa)

44.  PENGHIDUP ALAT UBAH AUTO
• dikenali juga sebagai Auto-Transfomer starter
• Keupayaan motor ( 10 HP hingga 25 HP)
• Digunakan bagi menghadkan penggunaan voltan atau arus
permulaan sebanyak 30%.
• Alat ubah yang digunakan terdiri daripada tiga alat ubah 1 fasa
atau alat ubah 3 fasa.
• Digunakan apabila memerlukan pelarasan daya kilas permulaan
bagi motor tiga fasa yang membawa beban yang berlainan
keupayaannya.
• Setelah motor berputar hampir mencapai kelajuan penuh,
alatubah auto akan diputuskan dari motor tersebut seterusnya
motor mendapat bekalan penuh
• Peratus penggunaan bekalan voltan permulaan adalah 40%, 60%
dan 75% daripada voltan talian

45. Rajah litar kawalan penghidup alat ubah auto

47. 1) Penghidup ini juga dipanggil penghidup motor rotor berperintang.
2) Ia hanya digunakan untuk motor jenis rotor berlilit (Slip ring).
3) Bahagian stator disambung terus kepada penghidup talian terus
sementara bahagian rotor di sambung melalui gelang gelincir ke
alat rintangan.
4) Apabila motor dihidupkan rintangan rotor berada pada nilai
maksima.
5) Rintangan ini akan mengurangkan arus mula di rotor secara
beransur ansur.
 PENGHIDUP RINTANGAN ROTOR
 KEBAIKAN
1) Sesuai untuk kerja yang memerlukan daya kilas yang tinggi semasa
menghidup.
2) Gelung stator memperolehi voltan bekalan dengan sepenuhnya.
3) Sesuai untuk motor-motor yang disambungkan secara bintang atau
delta di stator.

48. Rajah litar kawalan penghidup rintangan rotor

49. Rajah litar penghidup rintangan rotor

50. 1. Senaraikan 3 fungsi kawalan motor
2. Terangkan 2 kegunaan penghidup berikut;
a) Talian terus
b) Star Delta
c) Auto Transformer
3. Nyatakan 2 kebaikan menggunakan Penghidup Rintangan
Rotor
4. Terangkan 2 keadaan motor apabila :
a) Motor mula-mula dihidupkan
b) Putaran motor semakin laju.
 ASSIGMENT

51. 1. Electriacal Motors - E Hudges
2. Pemasangan Elektrik - A Samad Haniff
 RUJUKAN