dc motor control

1. E4102- DC MOTOR CONTROLLED
(KAWALAN MOTOR AT)
TOPIK 6 – TARIKAN AT
LECTURER : FADZILAH BT HASHIM
012-5469607

2. E4102- DC MOTOR CONTROL
FADZILAH BINTI HASHIM
6.0 Pengenalan
Tahukah anda apakah yang dikatakan tarikan motor at.
Tarikan yang dimaksudkan disini adalah sistem motor elektrik yang digunakan
sebagai kenderaan pengangkutan barang-barang atau kenderaan umum seperti
keretapi ,LRT dan bas elektrik.
Motor yang digunakan adalah motor siri AT kerana mempunyai ciri-ciri
dayakilas-kelajuan yang baik. Sistem lama menggunakan sistem 2 motor siri yang
mana akan menghasilkan lompatan (jolt) semasa proses penyuisan atau
pembrekan.
Bagi mengatasi masalah lompatan pada kawalan keretapi, sistem ini
menggunakan kaedah kawalan pemenggal (chopper).
Sistem brek yang biasa digunakan adalah jenis pembrekan dinamik dan
pembrekan udara.
TOPIK 6 - TARIKAN MOTOR AT

3. E4102- DC MOTOR CONTROL
FADZILAH BINTI HASHIM
6.1 Kelebihan sistem keretapi elektrik
•Bersih
Sistem ini tidak menghasilkan asap, bersih dari minyak disel dan
arang batu serta sesuai digunakan di bawah tanah.
•Kos penyenggaraan
Secara keseluruhan kos penyenggaraan lebih murah (sistem
elektrik) jika dibandingkan dengan sistem wap atau petrol.
Contohnya harga kepala keretapi elektrik 50% lebih murah
daripada sistem wap atau petrol.
TOPIK 6 - TARIKAN MOTOR AT

4. E4102- DC MOTOR CONTROL
FADZILAH BINTI HASHIM
6.1 Kelebihan sistem keretapi elektrik
•Masa permulaan yang singkat diperlukan bagi memula atau
menjalankan keretapi elektrik.
Sementara itu keretapi stim memerlukan sekurang-kurangnya 2
jam dipanaskan sebelum beroperasi.
•Dayakilas permulaan yang tinggi.
Motor siri yang digunakan mempunyai dayakilas tinggi dan
membolehkan ia mencapai had kelajuan yang tinggi.
•Sistem pembrekan yang lebih mudah.
TOPIK 6 - TARIKAN MOTOR AT

5. E4102- DC MOTOR CONTROL
FADZILAH BINTI HASHIM
6.2Keburukan
1. Kos permulaan yang tinggi.
Contohnya Pembinaan perhentian keretapi, dan
pemasangan kabel kuasa talian atas.
2. Gangguan bekalan elektrik akan menyebabkan
sistem trafik menjadi kelam kabut.
3. Boleh menyebabkan gangguan (electrical
inteference) kepada talian komunikasi.
TOPIK 6 - TARIKAN MOTOR AT

6. E4102- DC MOTOR CONTROL
FADZILAH BINTI HASHIM
Beban
motorAltenator
Sistem
penerus
tidak
terkawal
Jentera
AU AT
Pemenggal
Penerus
Terkawal
6.3 Tarikan AT pada sistem keretapi
Rajah 6.1 Gambarajah blok sistem tarikan keretapi
Merujuk gambarajah 6.1 biasanya jentera disel digunakan untuk
menggerakkan alternator bagi menghasilkan bekalan AU. Sistem
penerus terkawal(pemenggal) digunakan untuk menukarkan
bekalan AU kepada bekalan AT dan mengawal bekalan AT ke
motor atau keluaran dari penerus tidak terkawal akan disambung
dengan pemenggal bagi mengawal nilai voltan AT..
TOPIK 6 - TARIKAN MOTOR AT

7. E4102- DC MOTOR CONTROL
FADZILAH BINTI HASHIM
6.4.1 Sistem AT
Digunakan di bandaraya dan kawasan luar bandar dengan nilai voltan
600V sehingga 750V. Saluran utama sistem keretapi elektrik
menggunakan 1500V hingga 3000V. Banyak pencawang (sub-station)
perlu dibina bagi membekalkan bekalan ke rail. Jarak talian atau
pencawang adalah 30-40 km.
6.4.2 Sistem AU
Sistem AU biasanya digunakan di negara-negara Eropah dan ianya
terbahagi kepada 3 jenis.
Sistem 3 fasa dimana voltan 11 sehingga 15KV – step down transformer
dengan 3 fasa kepada 1fasa.
1 fasa, frequency rendah (16.66HZ – 25Hz)
1 fasa, frequency standard (50 – 60Hz)
TOPIK 6 - TARIKAN MOTOR AT

8. E4102- DC MOTOR CONTROL
FADZILAH BINTI HASHIM
6.4.3 Kelebihan Sistem At Berbanding Dengan AU
1. Motor AT sesuai digunakan bagi kelajuan yang berubah-ubah.
2. Kebanyakan komponen AT adalah lebih ringan dan lebih cekap.
3. Sistem AT tidak mengganggu talian komunikasi.
6.4.4 Keburukan system AT
1. Kesukaran bagi pemasangan pencawang kuasa.
2. Kesukaran membuat perubahan kepada nilai voltan.
3. Kesukaran untuk mendapat peranti yang mempunyai kadaran
yang besar.
TOPIK 6 - TARIKAN MOTOR AT

9. E4102- DC MOTOR CONTROL
FADZILAH BINTI HASHIM
6.5 Kawalan Pemenggal Sistem Keretapi Elektrik
Tarikan AT pada landasan keretapi biasanya menggunakan bekalan yang
tinggi sehingga 700V. Oleh itu satu penapis L C digunakan untuk mengawal
denyut arus talian masukan (Is). Pemenggal digunakan untuk mengawal masa
ON/OFF dan frekuensi. Ini akan dapat mengelakkan arus riak pada motor
tersebut.
Terdapat tiga cara kawalan iaitu:
1.Masa on tetap dan masa off berubah.
2.Masa off tetap dan masa on berubah.
3.Masa on dan off berubah atau dengan kata lain frekuensi berubah.
Keluaran voltan pemenggal dapat dinyatakan dalam bentuk persamaan
berikut;
TOPIK 6 - TARIKAN MOTOR AT

10. E4102- DC MOTOR CONTROL
FADZILAH BINTI HASHIM
Keluaran voltan pemenggal dapat dinyatakan dalam bentuk persaman
berikut;
Ta Tb
Rajah 6.2 Bentuk gelombang voltan keluaran pemenggal
TOPIK 6 - TARIKAN MOTOR AT

11. E4102- DC MOTOR CONTROL
FADZILAH BINTI HASHIM
dimana f - Frekuensi
penggal
Ta - masa ON
Tb - masa OFF
TOPIK 6 - TARIKAN MOTOR AT

12. E4102- DC MOTOR CONTROL
FADZILAH BINTI HASHIM
Merujuk kepada rajah 6.3, rangkaian LC secara keseluruhan berfungsi untuk
menstabilkan nilai voltan . Antara lain fungsi LC adalah;
1. Mengurangkan regangan induktif yang terdapat pada komponen-komponen
AU.
2. Berfungsi sebagai penapis untuk menapis voltan riak.
3. Dapat mengawal denyut arus masukan untuk menstabilkan nilai voltan.
Rajah 6.3 Litar kawalan pemenggal.
TOPIK 6 - TARIKAN MOTOR AT

13. E4102- DC MOTOR CONTROL
FADZILAH BINTI HASHIM
Sebuah motor siri berkadar 150hp, 1500rpm, 600V digunakan untuk
menggerakkan keretapi. Arus beban penuh adalah 200A dan jumlah rintangan
armature dan medan adalah 0.1Ω. Ianya menerima bekalan dan talian 700V.
sebuah pemenggal digunakan bagi mengawal dayakilas dan kelajuan mempunyai
frekuensi penyuisan dari 50Hz ke 1600Hz dan masa ON ditetapkan pada 600µs.
Kirakan:
1. Frekuensi pemenggal.
2. Arus penggal apabila motor tidak bergerak dan arus beban 240A.
3. Frekuensi penggal semasa motor berfungsi pada nilai kadaran.
Contoh:-
TOPIK 6 - TARIKAN MOTOR AT

14. E4102- DC MOTOR CONTROL
FADZILAH BINTI HASHIM
Penyelesaian:
1. Susutan pada armature
Va1 = 200 x 0.1
= 20V.
2. Pada Va = 700V. motor tanpa bergerak maka back emf = 0.
Va1 = VafTa
20 = 700f600µS
f = 57.14Hz.
maka T = 1/f = 1/57.14 = 17500 µS
TOPIK 6 - TARIKAN MOTOR AT

15. E4102- DC MOTOR CONTROL
FADZILAH BINTI HASHIM
Penyelesaian:
2. Arus Penggal
Kuasa keluaran ; P = VI
= 24 x 240
= 5.76kw.
Arus penggal , I = 5.76/700 = 8.23Ampiar.
3.Pada nilai kadaran iaitu 600v.
Va1 = VafTa
600 = 700f600µS
f = 1429Hz.
T = 700µS
Arus penggal = [600 x 200]/ 700
= 171 Ampiar.
TOPIK 6 - TARIKAN MOTOR AT

16. THANK YOU……THANK YOU……
TOPIK 6 - TARIKAN MOTOR AT

17. E4102- DC MOTOR CONTROL
FADZILAH BINTI HASHIM