KOMPONEN PERLINDUNGAN PAPAN SUIS UTAMA (PSU)

KOMPONEN PERLINDUNGAN PAPAN SUIS UTAMA (PSU)

Alatubah Arus

Alatubah arus menggunakan prinsip alatubah untuk mendaptkan arus yang kecil dan sesuai

dengan komponen-komponen lain perlindungan supaya ianya bersaiz kecil, murah dan pratikal.

 Ia diletakkan dipalang bus utama untuk mengukur arus yang mengalir. Arus yang lebih kecil

tetapi dengan nisbah tertentu akan keluar dari bahagian secondary dan masuk ke geganti.

Bahagian primary adalah palang bus itu sendiri. Satu alatubah arus diperlukan untuk setiap fasa

dan neutral.

 Arus yang dikeluarkan oleh alatubah arus ialah 5A maksima tanpa mengira nilai arus pada

pimary.

Beban alatubah arus hendaklah sekurang-kurangnya 15VA

Jenis Alatubah Arus

1.         Jenis perlindungan (protection CT)

2.         Jenis pengukuran (measurement/potential CT)

Jenis perlindungan (protection CT)

Jenis pengukuran (measurement/potential CT)

Alatubah Arus (CT) dipasang pada bus-bar.

Klas yang terdapat ialah dari 0.1, 0.2, 0.5, 1.0, 2.0 dan 5. Klas 0.1 adalah yang paling tinggi ketepatannya dan harganya mahal. Klas 5 adalah yang paling kurang ketepatannya, selalunya untuk bacaan anggaraan sahaja.

Bekalan disambung di lilitan utama dan lilitan pendua disambungkan pada jangka-jangka pengukuran. Disebabkan bas-bar menjadi lilitan utama, pengubah arus hendaklah di tebatkan untuk menahan sistem voltan. Penebat ini adalah dari 'resin bonded paper' atau 'cast resin'

·         Pengubah-pengubah arus dikelaskan dalam 6 katagori:-

• i)    AL       -           Ujian ketepatan (precision testing)
• ii)   AM      -           Untuk jangka - jangka gred ketepatan (precision grade  meters)
•                                kepada B.S.S. 37
• iii)  BM dan CM -   Untuk jangka-jangka gred perdagangan kepada B.S.S. 37
• iv)  C         -           Pengukuran perindustrian am
• v)   D         -           Pengukuran 'approximate'

q  Rated Ip: 50,100,150,200,250,300,400,500,600,800,1200

q  Standard Is: 1,2,5

q  Standard output(VA):2.2,7.5,10,15,30

q  Standard class (accuracy limit): 5P,10P

q  Standard composite error factor:5,10,15,20,30

  Tanggungan atau ‘burden’ adalah nilai galangan litar pendua luar dan ditakrifkan dalam ohm (atau voltan-ampiar pada kadaran arus pendua) pada angkadar kuasa yang berkaitan.

   Jika pengubah arus dikadarkan 7.5 VA maka dengan menggunakan formula.

Tanggungan Va=              I²Z

Galangan, Z        =      7.5     =3 ohm

                           5 x 5 

n  Andaikan setiap gelung arus jangka mempunyai kejatuhan VA sebanyak 1 VA, saiz dawai 2.5mm2 digunakan dan mempunyai kejatuhan voltan sebanyak 17 mV per ampiar per meter; oleh itu pada arus 5A, kejatuhan VA per meter ialah 0.017 x 5 x  5  = 0.425 VA. Jika pengubah arus 7.5 VA digunakan , maka jarak maksima yang dibenarkan dari pengubah arus ke jangka ialah :-

                        7.5 – (4 x 1)         =   8.2 m

                             0.425

                    Dari perkiraan di atas, kejatuhan VA yang disebabklan oleh sambungan dalam jangka bolehlah diabaikan (negligible).

                Di dalam perkiraan kendalian pengubah arus, terdapat 2 tanggungan atau 'burden' digunakan iaitu 7.5 VA dan 15 VA.

CARA TENTUKAN SAIZ PENGUBAH ARUS

katakan lah Z = 0.1 ohm

VA=I²R

        =(5X5)X0.1

         =2.5VA

RELAY + WIRING

3.0VA + 2.5VA=5.5VA

MAKA PILIH CT  7.5VA

Alatubah Arus Teras Seimbang (balanced core)    

(Z CT)

Alatubah arus jenis ini akan mengesan arus tidak seimbang dalam pemasangan tiga fasa. Semua pengalir fasa dan pengalir neutral akan melalui dalam satu alatubah arus ini sahaja. Ia digunakan untuk membekalkan arus kepada Earth Leakage Relay (ELR)

MOTOR CONTROL OVERLOAD SETTING

Geganti beban lampau   / (Overload relay)

Ø  Setiap geganti beban lampau dilengkapkan dengan kadaran arus mengikut keupayaanya.

Ø  Julat yang hendak dipilih mestilah bersesuaian dengan arus beban penuh sesebuah motor.

Ø  Nilai arus yang hendak disetkan mestilah lebih daripada 125% daripada arus beban penuh sesebuah motor.

Pengiraan bagi menentukan kadaran beban lampau

Sebuah motor elektrik 3 fasa mempunyai kadaran 3 k.k disambung pada bekalan 415V, 50 Hz dengan angkadar kuasa 0.8. Berapakah nilai yang perlu disetkan pada geganti beban lampau yang sesuai untuk melindungi motor tersebut?.

P  =  Ö3 x VI cos q   ( Formula kuasa masukan )

IL  =     __ P______

          Ö3 x VL cos q

 IL  =        3 x 746_____

                Ö3 x 415 x 0.8

               =   3.89 Amp 

I setting  =  1.25 x 3.89

Jadi setting beban lampau =  4.86 Amp 

                    

MALAYSIAN STANDARD -MS 1979:2007

ELECTRICAL INSTALLATION OF BUILDINGS - CODE OF PRACTICE [ COP]

Requirement are as prescribed in the Electricity Supply Act 1990 - ACT 447 and the Electricity Regulations 1994, and parts of Malaysia Practice as in MS IEC 60364.

1. General characteristics of electricity supply
     - COP 01: The public electricity supply has the following characteristics.

                       Voltage: 230 V a.c  for single phase system

                                     400 V a.c for three phase 4-wire system

                                     Variation is +5%  and  -10%

                                      Frequency  50Hz    ±1%

                       Wiring System: TT  - system ( the user has to establish his own earth)

    -COP 04: Protection against direct contact.

                     To protect against direct contact, all live conductors in the wiring system shall be insulated with a dielectric medium such as poly vinyl chloride [PVC] or cross linked poly ethylene [XLPE]. Supplementary measures to protect  against direct contact by the use of barriers  or enclosures and placing live conductors out of reach are encourage.

   - COP 05: Earthing of equipment.

                    All metal enclosures of electrical equipment shall be earthed [connected to a protective conductor]. Also, water and gas pipes, structural metal parts of the building and the ducting of the air conditioning system shall also be connected to the main equipotential bonding. (take note on COP 71)

   - COP 06:Isolation on fault
                    In case of a fault between a live conductor and the metal enclosure of electrical equipment. the fault shall be isolated by a circuit breaker, fuse or residual current device (RCD).
Protection against electric shock requires the fulfillment of the condition,
 

                                 R_A  x I_a ≤ 50 V        where,
                                                                             I_a is the operating current of the protective device

                                                                      (l∆n in the case of RCD) 

                                                                       R_{A  is the resistance of the earth electrode and protective} 

                                                                              _conductor.   

                                                                     

‘FLOATING NEUTRAL’

KEJADIAN VOLTAN BERLEBIHAN KERANA

‘FLOATING NEUTRAL’

 Sistem Pembahagian Voltan Rendah 3 fasa mempunyai 3 pengalir (Fasa Merah, Fasa Kuning dan Fasa Biru) bersama dengan satu pengalir neutral yang menghubungkan punca bintang(star point) bekalan dan punca bintang(star point) beban.


Punca bintang /star point sentiasa dibumikan secara ‘Solid Earthed’ di pencawang supaya ianya dipastikan berada pada paras voltan sifar. (rujuk rajah 1)

Pengalir neutral berfungsi sebagai ‘Reference Point’ pada sistem kerana ianya disambungkan kepada ‘Star-point’ punca bekalan yang sentiasa berada pada paras voltan sifar. Ia juga berfungsi sebagai laluan kepada arus neutral yang wujud apabila apabila beban yang tidak seimbang disambung kepada sistem.\


Voltan berlebihan mungkin akan wujud pada beban jika pengalir neutral ini putus dan keadaan ini dipanggil “Floating Neutral”.
Floating Neutral ini boleh dikaji dengan menggunakan Teori Millman, untuk mengenalpasti bagaimanakah voltan berlebihan wujud pada beban.

Teori Millman adalah seperti berikut:


Vo’o = [ VRO (I/ZR ) + VYO (I/ZY) + VBO (I/ZB)]

[(I/ZR + I/ZY + I/ZB + I/ZRETURN)]

Dimana ZRETURN adalah nilai rintangan yang wujud di antara kedua-dua ‘Star-point’ 0 DAN 0’ iaitu ZRETURN = ZNEUTRAL bagi keadaan sistem Rajah 1 manakala ZRETURN = Infinity bagi keadaan sistem Rajah 2 dan ZRETURN = ZEARTHING bagi keadaan sistem Rajah 3.

VR0’ = VR0 – V0’0

VY0’ = VY0 – V0’0

VB0’ = VB0 – V0’0

RUMUSAN

1. "Floating Neutral" adalah satu kejadian di mana titik neutral pada 'Star-point' beban tidak lagi berada pada paras voltan sifar kerana pengalir neutral terputus dan dengan itu voltan beberapa fasa yang bersambung kepada titik neutral beban tersebut akan mengalami voltan berlebihan.
2. Voltan berlebihan yang wujud bergantung kepada samada beban yang tersambung kepada sistem berkenaan seimbang ataupun tidak. Jika beban adalah seimbang sepenuhnya, maka voltan berlebihan tidak akan terjadi walaupun pengalir neutral terputus.
3. Pembumian yang efektik (baik) pada titik neutral beban boleh membantu bagi mengelakkan kejadian voltan berlebihan ataupun mengurangkannya tertakluk kepada nilai pembumian yang dicapai.

Floating Neutral boleh dielakkan dengan:

• Pastikan pengalir neutral tidak terputus atau tidak berlaku sambungan /'contact' longgar dsbnya.
• Pastikan semua beban yang disambung adalah seimbang.
• Pastikan pengalir neutral di bumikan secara efektik pada setiap tiang. (Multiple Earthed Neutral)

Three Phase Two Speed Motor

 

Two speed (4 & 8 pole) constant torque motor

Arrangement windings.

                               Low Speed: 2 pole -- Series Delta

High speed: 4 Pole-- Double Star

 When pole changing is done, the voltage must very often be changed in order for the motor to operate properly. This is because a regrouping of the stator coils will change the flux strength, which in turn changes the required voltage.
Typically, if 2 pole motor is rated for 230 v, doubling the poles to eight will halve the rated voltage, making it 115 v.

CONSTANT HORSEPOWER
Another type of two speed motor that is utilized is the two speed, constant horsepower motor. In this case, the motor is designed so that the horsepower stays constant when the speed is reduced to the low value. In order to do this, it is necessary for the motorâs torque to double when it is operating in the low speed mode. The normal application for this type of motor is on metal working processes such as drill presses, lathes, milling machines, and other similar metal removing machines.


The requirement for constant horsepower can perhaps be best visualized when you consider the requirements of a simple machine like a drill press. In this case, when drilling a large hole with a large drill, the speed is low but the torque requirement is very high. Compare that to the opposite extreme of drilling a small hole when the drill speed must be high but the torque requirement is low. Thus, there is a requirement for torque to be high when speed is low and torque to be low when speed is high. This is the Constant Horsepower situation.

The Constant Horsepower motor is the most expensive two speed motor. Three phase, two speed motors are quite readily available in constant torque and variable torque. Two sp

STAR DELTA FORWARD REVERSE

PENGHIDUP BINTANG DELTA MARA SONGSANG

Litar Kawalan

Petunjuk:
F - Sesentuh Mara ( Forward contactor )
R - Sesentuh Songsang (Reversed contactor )
D - Sesentuh Delta ( Delta contactor )
S - SesentuhBintang ( Star contactor )
TDR – Geganti pelewat masa (Time Delay Relay)
O/L TRIP - Geganti beban lampau ( Overload relay )
P/ L-E - Lampu penunjuk kecemasan ( Emergency pilot lamp )
P/L- F - Lampu penunjuk Mara ( Forward pilot lamp )
P/L- R - Lampu penunjuk Songsang ( Reversed Pilot lamp )

PENGHIDUP MOTOR 3 FASA

PENGHIDUP MOTOR 3 FASA

Penghidup motor adalah bertujuan untuk:-

a. Mengurangkan dan menghadkan arus mula kepada satu nilai yang kecil dan selamat.
b. Mengelakkan motor hidup semula dengan sendiri setelah berlaku gangguan bekalan atau susutan voltan
c. Pengendalian motor tersebut dapat dilakukan dengan selamat dan secara kawalan jauh.
d. Perlindungan motor tersebut adalah lebih berkesan sdengan mengadakan alat alat perlindungan dan alat kawalan didalam sistem penghidup motor.

Kebaikan mengurangkan arus mula
• kurang tindakan daya mekanikal keatas gelung.
• Kurang kejutan mekanikal keatas bingkai motor, aci (shaft) dan penghantaran dalam motor.
• Menyebabkan motor berpusing secara berperingkat peringkat dengan beban.
• Mengurangkan susutan voltan talian.
• Mengurangkan gangguan terhadap sistem bekalan.

Keburukan mengurangkan arus mula.
• Mengurangkan daya kilas.
• Kos meningkat dalam menyediakanj alat alat bagi sistem penghidup.
• Keperluan penyelanggaraan meningkat.
• Alat alat terlalu rumit.

PENGHIDUP BINTANG DELTA.
Satu cara laian untuk menghadkan arus mula ialah dengan cara mengurangkan voltan pada gelung. Ini boleh dilakukan dengan cara menyambung gelung gelung motor pada mulanya dalam sambungan bintang, kemudian ia akan bertukar dalam sambungan delta apabila pusingan motor tersebut mencapai satu tahap kelajuan yang tetap.

Cara ini menyebabkan daya kilas mula akan menjadi berkurangan dan ianya hanyalah sesuai bagi motor yang mempunyai kadar beban rendah apabila dimulakan. Beban utama digunakan selepas motor tersebut mencapai kelajuan yang sebenarnya dan ianya disambung dalam delta.

Penghidup ini digunakan bagi motor yang mempunyai keupayaan 3 hingga 10 k.k.
Contohnya alat hawa dingin, pam elektrik dan lain lain.

Kedua dua hujung gelung fasa motor dibawa keluar kepunca stator. Semasa dalam peringkat permulaan iaitu semasa dalam sambungan bintang voltan pada tiap tiap fasa ialah 1 / 3 atau 58 % voltan talian. Ini mengakibatkan daya kilas akan berkurangan hingga satu pertiga daripada nilai pusingan normal.

Kebaikan penghidup bintang delta
• Penyelenggaraan kurang jika dibandingkan dengan penghidup alatubah auto.
• Bagi keupayaan motor yang sama kos pemasangan adalah lebih murah dari penghidup alatubah auto.

Keburukan penghidup bintang delta
• Keupayaan motor yang digunakan terhad kepada 3 hingga 10 kk.
• Menggunakan punca punca motor yang lebih iaitu 6 hingga 7 punca.

FORWARD / REVERSE DIRECT ON-LINE STARTER

PENGHIDUP TALIAN TERUS FORWARD / REVERSE

LITAR UTAMA / MAIN CIRCUIT                                             LITAR KAWALAN/CONTROL CIRCUIT

Contactor / Penyentuh

Gambarajah Binaan Penyentuh

PRINSIP KENDALIAN


Boleh berfungsi pada 240V atau 415V.
- Bila gelung mendapat bekalan aruhan elektromagnet wujud pada teras besi.
- Teras tetap menarik teras boleh gerak dan juga menggerakkan bar bersilang.
- Bar bersilang mempunyai sesentuh boleh gerak dan menggerakkan sesentuh tersebut.
- Saiz sesentuh bergantung pada keupayaan membawa arus sesentuh tersebut.

PENYELENGGARAAN
Sesentuh hendaklah dibersihkan dari habuk oksida dengan kertas pasir.
- Ketegangan spring dalam keadaan baik.
- Skru pengikat punca-punca hendaklah dalam keadaan baik.

Simbol Sesentuh

Kawalan Motor

Kawalan Motor
 Kawalan motor adalah satu sistem yang terdiri daripada gabungan beberapa peralatan yang bertujuan untuk mengawal pergerakan motor sama ada 1 fasa atau 3 fasa.

Fungsi Sistem Kawalan Motor.

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

Jenis-jenis Penghidup Motor

1. Penghidup Talian Terus ( Direct On line starter )

- 0HP hingga 3 HP/ 0.37 kW hingga 3.7 kW

2. Penghidup Bintang Delta ( Star- Delta starter )

- 3HP hingga 10 HP / 2.3 kW hingga 7.46 kW

3. Penghidup Alatubah-Auto ( Auto-transformer starter )

- 10Hp hingga 25 HP / 7.46 kW hingga 18.6 kW

4. Penghidup Rintangan Rotor ( Rotor Resistance starter )

- > 25 HP / >18.6 kW

Kebaikan menggurangkan arus mula  Kurang tindakan daya mekanikal keatas gelung
 Kurang kejutan mekanikal keatas bingkai motor, aci (shaft) dan penghantaran dalam motor.
 Menyebabkan motor berpusing secara berperingkat peringkat dengan beban.
 Mengurangkan susutan voltan talian.
 Mengurangkan gangguan terhadap sistem bekalan
Keburukan menggurangkan arus mula

 Mengurangkan daya kilas.
 Kos meningkat dalam menyediakan alat-alat bagi sistem penghidup.
 Keperluan penyelanggaran meningkat.

 Alat-alat terlalu rumit.
Komponen-komponen Penghidup


1. Sesentuh ( contactor )
 Ia adalah sebagai suis yang berkonsepkan elektromagnet dan berkendalian secara automatik apabila    diberikan bekalan.
 Ia terdiri daripada 2 jenis iaitu yang menggunakan bekalan 240 volt dan 415 volt.
 Sesentuh dalam penyentuh dihasilkan oleh daya tarikan magnet setelah bekalan diberikan.
 Sesentuh akan dibuka dengan menggunakan spring apabila magnet yang dinyahcaskan

Konsep Asas Sesentuh

Sambungan Motor 3 Fasa

Sambungan Bekalan 3 Fasa Ke Motor
Motor aruhan 3 fasa sangkar tupai
KENDALIAN

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

Gelombang 3 fasa dibekalkan kebelitan stator

Penghasilan medan magnet di stator pada ketika ‘A’ dan ‘B’

Penghasilan medan magnet di stator pada ketika ‘C’ dan ‘D”

Arus/voltan akan teraruh dalam pengalir rotor oleh pemotongan fluks magnet berputar

Medan magnet yg terhasil di sekeliling bar sangkar tupai

Motor Tiga Fasa

Motor Aruhan Tiga fasa

Motor 3 fasa dapat memberikan kecekapan yang lebih baik, faktor kuasa yang lebih tinggi, mempunyai sifat permulaan yang lebih baik dan harga yang lebih murah jika dibandingkan dengan motor 1 fasa yang mempunyai keupayaan dan saiz yang sama.

Penggunaan motor 3 fasa memang digalakkan untuk mengelakkan ketidakimbangan beban pada sesalur bekalan. Dalam bab ini akan dibincangkan motor aruhan 3 fasa jenis rotor sangkar tupai (squirrel cage rotor) dan rotor berlilit @ gelang gelincir
( wound rotor @ slip-ring ). Termasuk juga motor segerak @ synchronous motor.

Motor aruhan 3 fasa sangkar tupai (Squirrel cage induction motor 3 phase)
Motor ini mempunyai stator(pemegun) berbelit dengan 3 belitan iaitu satu belitan setiap fasa dan mempunyai rotor(pemutar) sangkar tupai. Pada rotor tidak terdapat sebarang sambungan belitan, melainkan bar-bar pengalir yang diperbuat drpd aluminium @ kuprum yang dipateri dikedua-dua hujungnya agar berlitar-pintas.

Terdapat 3 bahagian utama:-
1. Pemegun (stator)

a. Stator atau utama ialah bahagian yg pegun dalam motor. Stator pada motor aruhan pada prinsipnya sama seperti stator pada pengulang-alik.
b. Ia diperbuat drpd lapisan keluli dan mempunyai lurah-lurah alur(lubang alur) hampir mengelilingi keseluruhan belitan stator.
c. Stator disokong oleh rangka motor yg diperbuat drpd 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 bagi maksud untuk sambungan kebekalan. Setiap 2 terminal mewakili satu belitan.
f. Tugas utama stator ialah sebagai teras untuk menghasilkan medan magnet berputar disamping sebagai pelengkap litar magnet.

Bahagian pegun dikenali sebagai pemegun/stator. Hanya stator disambung kpd bekalan 3 fasa.

Pemutar (rotor)
1. Rotor atau sekunder ialah bahagian berputar. Ia berbentuk selinder dan dibina
daripada lapisan-lapisan keluli yg bertebat.

2. Bagi motor jenis rotor berlilit, terdapat 3 set belitan pada lubang alur rotor yg diakhiri dengan 3 gelang gelincir. Belitan ini disambung secara bintang.
Rotor sangkar tupai /squirrel cage rotor.

Binaan asas rotor sangkar tanpa teras berlamina

Teras rotor sangkar tupai adalah kukuh dan lasak, binaan teras adalah berlamina. Bar-bar sangkar tupai terletak dalam teras

Rotor double squirrel cage / dwi sangkar tupai

3. Motor aruhan sangkar tupai mempunyai batang-batang kuprum atau
aluminium dipasang selari dengan aci berhampiran dengan permukaan rotor.

4. 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).
5. Kadangkala terdapat juga batang-batang pengalir tidak dipasang selari dengan
aci tetapi condong dengan sudut beberapa darjah.
6. Ini bertujuan untuk mendapat daya kilas yg lebih sekata dan mengurangkan
bunyi dengung semasa motor bekerja.

7. 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.

Perisai hujung
1. Perisai ini digunakan untuk memegang alas bebola yg menyokong aci rotor.
2. Perisai juga untuk melindungi bahagian-bahagian dalaman motor daripada
disentuh atau kerosakan mekanik.
3. Terdapat berbagai bentuk perisai dikiri dan kanan kuk motor. Bentuk-bentuk ini
disesuaikan dengan jenis motor; misalnya jenis tutupan rapi, tutupan separuh
terbuka, tutupan kalis api, bahan letupan, tahan panas dsbnya.

Synchronous Motor

Synchronous Motor Speed

There are two ways to define motor speed. First is synchronous speed. The synchronous speed of an AC motor is the speed of the stator's magnetic field rotation. This is the motor's theoretical speed since the rotor will always turn at a slightly slower rate.
The other way motor speed is measured is called actual speed. This is the speed at which the shaft rotates. The nameplate of most AC motors lists the actual motor speed rather than the synchronous speed.
Standard AC induction motors depend on the rotor trying, but never quite succeeding, to catch up with the stator's magnetic field. The difference in the speed of the rotor and the synchronous speed of the stator's rotating magnetic fields is called the slip. Different motor designs will produce different amounts of slip.
AC motors are designed with various numbers of magnetic poles. Standard motors have two, four, six, or eight poles. These poles play an important role in determining the synchronized speed of an AC motor.

A motor's synchronous speed can be computed using this formula: synchronous speed equals 120 times the operating frequency, divided by the number of poles.
-->For example: A six-pole motor's synchronous speed is 120 x 60 = 7200 divided by 6, or 1200 RPM.
A four-pole motor's synchronous speed will be 1800 RPM. Use this formula to determine other speed/pole relationships.

Three-Phase Motors

Three-Phase Motors
Three phase AC power is comprised of three independent voltages. Each phase is displaced 120 degrees from the others.

When phase one (A) is at zero volts, phase two (B) is near its maximum voltage and flowing in the positive direction. The third phase (C) is near its maximum voltage as well, but flows in the negative direction.
These three phases will change from positive to negative as the AC power cycles. A rotating magnetic field is produced if each of the three phases is connected to an electrically independent winding in an AC motor stator.

In this example, using time 1 as our reference point, the current flow in the green phase A winding is positive and pole A1 is north. The opposite pole, A2 is magnetically south. The resultant magnetic field is shown moving from north to south.
The current flow in the blue phase B winding is negative, so pole B2 is north and B1 is south. The resultant magnetic field is shown flowing from B2 to B1.
There is no current flow in red phase C, so these poles are not magnetized. They are neutral. The result is that there is no magnetic field being produced in this winding.
These magnetic fields produce a rotating force in the direction shown by the arrow. This arrow represents the turning of the rotor.

Moving to time 2, the red phase C current is negative going, thus poles C1 and C2 are south and north respectively. Their blue phase B current is positive going and poles B1 and B2 are north and south, respectively. Because the green Phase A is at zero, the A poles are neutral. The arrow represents rotation in the direction of the magnetic field.

Finally, at time 3, we see that the green Phase A is positive going and the red phase C is negative going. Their respective poles are energized with the resultant magnetic fields producing a continuation of the rotating magnetic field. This force is what creates the motion of the rotor.

AC power cycles 60 times per second between positive and negative. In a fraction of a second, the phases have shifted 60 degrees causing the relationship of the north and south poles to change at the same rate. Because the motor has established an induced magnetic field, the opposite fields of the rotor and stator attract each other, causing the rotor to follow the stator's magnetic field change.

As the rotor continues to follow the stators magnetic field, the three phases will shift yet another 60 degrees. It is this continuous change in polarity that causes the rotation of a motor.