View
16.456
Download
5
Category
Preview:
Citation preview
LITAR MAGNET– Memahami konsep asas pengujudan medan magnet, daya magnet dalam pengalir, solenoid dan toroid
– menentukan daya yang dialami oleh pengalir pembawa arus yang berada di dalam medan magnet
– memahami Hukum Faraday dan Hukum Lenz
– menentukan arah daya gerak elektrik teraruh pada pengalir yang berada dalam medan magnet
– menghubungkait diantara litar magnet dan litar elektrik
– memahami ciri-ciri kemagnetan ( atau lengkok B-H ) dan berkebolehan menganalisis litar magnet mudah
– memahami konsep aruhan diri, aruhan saling dan pekali jodoh
– memahami konsep motor dan genarator ac dan dc.
BAHAN MAGNET• Dikelaskan kepada magnet tabii, magnet buatan dan
elektromagnet• Bahan magnet kekal: keluli,aloi keluli dan alnico
(campuran aluminium, nikel, kobalt dan besi)• Bahan magnet sementara: besi lembut dan aloi• Magnet tabii
- sejenis magnet kekal (semula jadi )
- bijih besi yang dipanggil magnetit “Lodestone”
- yang panjang terdiri daripada dua kutub utara dan selatan
ARAH DAYA MAGNET
Arah daya magnet sekitar magnet
Magnetic field or lines of flux of a moving charged particle
DAYA TARIKAN DAN DAYA TOLAKKAN
When two magnets or magnetic objects are close to each other, there is a force that attracts the poles together.
When two magnetic objects have like poles facing each other, the magnetic force pushes them apart.
MEDAN MAGNETApabila satu dawai tembaga dialirkan arus ,
medan magnet akan terbentuk di sekeliling dawai
MEDAN MAGNET
An important thing to notice is that the magnetic fields lines are continuous. Unlike electric fields, they don't start at one pole and end at another. This is why you can't separate the N and S poles of a bar magnet.
MEDAN MAGNETDo magnetic fields created with currents
have N and S poles?
It would be hard to label N or S anywhere for the straight wire. But for the loop and solenoid, we use the same convention as for the bar magnet. Look at the diagrams for the bar magnet and solenoid and see how the definitions are consistent
HUKUM TANGAN KIRI
Lihat pada arah pengaliran arus dan arah daya magnet
PRINSIP ASAS MOTOR & PENJANA
Pusingan ke atas angkerlilitan tunggalketika ia memotong medan magnet di sudut tepatakan menyebabkan putaran dan tindakan dipanggil Daya Kilas
PENJANA AU
BINAAN SEBUAH PENJANA AU
• Tenaga elektrik dihasilkan dari bentuk tenaga yang lain.
• Daripada beberapa penukar tenaga elektrik , penjana digunakan untuk menghasilkan keseluruhan daripada
keperluan tenaga elektrik
•Penjana menukar tenaga mekanikal kepada tenaga elektrik
Penjana sam…..
•Tenaga mekanikal (putaran)diwujudkan oleh turbin stim,enjin gasolin/disel,motor elektrik,air yang mengalir, tenaga angin dan reaktor atom.
•Penjana arus elektrik yang menghasilkan arus ulang alek dinamakan penjana arus ulang alek atau ailternator
•Penjana yang menghasilkan arus terus dinamakan penjana arus terus
Perbezaan antara motor dan penjana
HUKUM FARADAY
• Daya Gerak elektrik yang diaruh berkadar terus dengan kelajuan perubahan urat daya
magnet didalam gegelung pengalir
• Dge, ℮ dt
d
Hukum Lenz
• Daya gerak elektrik yang diaruh adalah pada arah tertentu supaya arus aruhan yang akan mengalir akan menghasilkan
urat daya magnet yang menentang perubahan urat daya magnet asal
℮ = - dt
d
PENJANA ARUS ULANG ALEK &VOLTAN GELOMBANG SINUS TERARUH
DALAM ANGKER
Penjana Jika satu pengalir sepanjang 1 meter
bergerak pada kelajuan v m/s pada sudut tepat terhadap urat daya magnet yang
ketumpatan uratdaya magnetnya B Tesla, maka daya gerak elektrik yang teraruh
pada pengalir tersebut adalah:
Dge, e = Blv sin θ volt
= Blv sin 90° volt
= Blv volt
Sambungan….Secara umumnya bagi pengalir yang berada
pada sebarang kedudukan seperti yang dibincangkan, dge teraruh adalah:
Dge teraruh = Dge mak sin θ Apabila sumber dge tersebut disambung
kepada satu perintang R, maka arus ulangalik akan terhasil:
i (θ) = i mak sin θ dimana
i mak = Dge mak
R
Sambungan……Dge yang dijanakan oleh sebuah penjana mempunyai
gelombang sinus dan boleh diwakilkan dengan persamaan-persamaan berikut:
e(θ) = Emak sin θ
e (ωt) = Emak sin ωt
e(t) = Emak sin 2Πft
Maka dengan itu dge terjana mempunyai,
Nilai purata, E purata =
Nilai berkesan, Eppgd =
2 E mak
Π
E mak
2
2. PENJANA ARUS TERUS
OBJEKTIF• Menyatakan fungsi setiap bahagian utama sebuah penjana A.T.• Membezakan beberapa jenis penjana• Melakar gambarajah litar penjana A.T.• Membezakan belitan pirau dan belitan siri• Menerangkan penjanaan d.g.e. di belitan angker• Menerangkan istilah-istilah yang berkaitan dengan penjana• Menerangkan syarat-syarat kendalian penjana selari• Menerangkan takrif dan fungsipalang penyama• Menyelesaikan pengiraan berkaitan dengan penjana
Pengenalan • Pada amnya motor dan penjana adalah sama.• Tetapi perbezaan wujud dari segi fungsi bahagian-
bahagian binaannya disebabkan oleh perbezaan tugas motor dengan penjana.
• Motor sebagai pengeluar tenaga mekanik.• Penjana mengeluarkan tenaga elektrik
Binaan Penjana A.T
Perisai hujung pacu
kuk
Kotak sambungan
Kutub antara/kutub menukar tertib
Belitan kutub
Teras kutub utama
kipas
pemegang
Penukar tertib (commutator)
angker acipenebat
Stad berus
Lengan jumpelang
Pemegang berus
Berus karbon Rajah 2-1
Perisai hujung penukar tertib
Binaan Penjana A.T
cangkuk
kuk
Selar udara
Kutub antara / kutub menukar tertib
Gegelung medan pirau
Pegelung medan siri
Aci Teras kutub
Muka kutub
Kasut kutub
Lubang alur
Satah nutral
Lubang udara
Rajah 2.2 Gambarajah binaan penjana empat kutub
Binaan Penjana A.T
Rajah 2.1 dan 2.2 menunjukkan binaan-binaan yang perlu ada pada sebuah penjana ringkas seperti berikut:
• 1. kuk• 2. Gegelung medan (gegelung kutub)• 3. Teras angker• 4. Penukar tertib• 5. Belitan angker(pengalir)• 6. berus dan galas
Fungsi Bahagian Binaan Penjana• Boleh dibahagikan kepada tiga kumpulan
• Pelengkap litar magnet• Pelengkap litar elektrik• Bahagian mekanikal
• Pelengkap litar magnet terdiri daripada :• Kuk
• Teras kutub• Teras angker
• Selar udara – diantara kutub dengan angker• Pelengkap litar elektrik terdiri daripada :
• Gegelung kutub• Belitan angker• Penukar tertib
• Pemegang berus karbon
• Bahagian mekanikal terdiri daripada :• Galas bebola
• Kipas di angker• Lengan jumpelang
A. KUK
Bahagian luar rangka mesin. Berperanan sebagai penyokong
bagi teras kutub dan pelindung keselamatan mesin. Berfungsi
sebagai pembawa fluks magnet yang dihasilkan kutub.
Penjana kecil kuk diperbuat daripada besi tuang, manakala
bagi penjana berukuran besar kuk diperbuat daripada keluli
tuang atau keluli guling.
B. TERAS KUTUB DAN KASUT KUTUB• Teras kutub berfungsi sebagai teras gegelung kutub bagi
menghasilkan medan magnet yang kuat.• Terdiri daripada lapisan kepingan-kepingan keluli berpenebat.• Muka kutub dan kasut kutub berperanan sebagai perebak fluks
dalam selar udara.• Menjadi penghalang bagi gegelung kutub daripada tercabut
keluardari teras kutubnya.
C. GEGELUNG KUTUB • Juga dikenali sebagai gegelung medan• Terdiri daripada belitan dawai atau jalur kuperam dibelit
berbentuk segiempat bujur dan bila arus dialirkan medan magnet akan terhasil.
• Oleh kerana gegelang dan teras kutub telah menjadi elektromagnet, fluks magnet yang diperolehi akan dipotong oleh pengalir di angkir yang diputarkan secara mekanik.
D. TERAS ANGKIR• Berfungsi sebagai penempatan gegelung atau pengalir angker
dan membolehkan pengalir atau gegelung berputar• juga sebagai laluan litar magnet• Memberikan engganan yang rendah kepada fluks yang
melaluinya (fluks dari kutub utara ke kutub selatan)
E. ANGKER• Berbentuk silinder atau tong, dengan lapisan-lapisan besi setebal
0.4 mm – 0.6 mm (lapisan-lapisan adalah untuk mengurangkan kehilangan arus pusar.
• Lapisan yang telah bertaut kemudian dilekatkan pada aci mesin bagi mesin kecil atau pada pengempar besi tuang bagi mesin yang besar
TERAS ANGKER DAN ACI
ALUR KEKUNCI
Lapisan besi Lubang alur
TERAS ANGKERLubang udara
Alur kekunci
Galas bebola RAJAH 2.3 TERAS ANGKER DAN ACI
F. BELITAN ANGKER ( Armature winding )
Terdapt dua jenis belitan • jenis silinder belitan gelombang• jenis silinder belitan tindih
Perbezaan antara dua belitan ini ialah pada sambungan akhir ke penukar tertib. Belitan gelombang mempunyai hanya dua bahagian pengalir angker selari manakala belitan tindih ada lebih dari dua pengalir.
Perkataan pengalir dalam belitan angker bermaksud bahagian belitan pengalir yang aktif dan berupaya menghasilkan d.g.e.
• CONTOH
Jika angker mempunyai 20 lubang alur dan setiap alur mempunyai 4 pengalir maka, lubang alur (20) dan jumlah pengalirnya ialah 80.
G. PENUKAR TERTIB
• Berfungsi untuk memudahkan pengumpulan arus dari pengalir angker.
• Juga berfungsi sebagai penerus (arus ulang-alek yang teraruh dalam belitan angker akan ditukarkan kepada arus terus.
• Berbentuk silinder – hasil gabungan ruas-ruas keperam –sama tebal berbentuk baji.
• Ruas-ruas ditebalkan antara satu sama lainoleh lapisan mika nipis
• Setiap ruas disambung kepengalir angker dengan menggunakan cuping atau jalur
• Dipasang keatas aci dengan dilampirkan penebat.
PENUKAR TERTIB
Penukar tertib
Lubang alur Teras berlamina
Aci
Belitan
Lapisan penebat mica
Pengalir angkir
cupingRuas/bar baji
Nat pengunci
Aci
Binaan penukar tertib
Pengalir angkercuping Ruas/ bar baji
PERBEZAAN JENIS-JENIS PENJANA
• Perbezaan penjana ditentukan oleh sambungan belitan medan dan belitan angker
• Faktor ini juga menentukan nama sesuatu penjana
Terdapat dua kumpulan penjana
1. Penjana teruja pisah
2. Penjana teruja diri
PENJANA TERUJA PISAH
• Belitan medan disambung
Recommended