bahan kuliah mesin-mesin listrik ii -...

6/4/2013

1

Bahan Kuliah Mesin-mesin Listrik II

Pada motor satu fasa terdapat dua belitan stator, yaitu belitan fasa utama (belitan U1-U2) dan belitan fasa bantu (belitan Z1-Z2),

Belitan utama menggunakan penampang kawat tembaga lebihBelitan utama menggunakan penampang kawat tembaga lebih besar sehingga memiliki impedansi lebih kecil. Sedangkan belitan bantu dibuat dari tembaga berpenampang kecil dan jumlah belitannya lebih banyak, sehingga impedansinya lebih besar dibanding impedansi belitan utama

6/4/2013

2

Grafik arus belitan bantu Ibantu dan arus belitan utama Iutama berbeda fasa sebesar φ, hal ini disebabkan karena perbedaan b i d i k d b lit t b t P b d b dbesarnya impedansi kedua belitan tersebut. Perbedaan arus beda fasa ini menyebabkan arus total, merupakan penjumlahan vektor arus utama dan arus bantu. Medan magnet utama yang dihasilkan belitan utama juga berbeda fasa sebesar φ dengan medan magnet bantu

Belitan bantu Z1-Z2 pertama dialiri arus Ibantu menghasilkan fluks magnet Φ tegak lurus, beberapa saat kemudian belitan utama U1-U2 dialiri e ud a be ta uta a U1 U2 d aarus utama Iutama yang bernilai positip. Hasilnya adalah medan magnet yang bergeser sebesar 45° dengan arah berlawanan jarum jam. Kejadian ini berlangsung terus sampai satu siklus sinusoida, sehingga menghasilkan medan magnet yang berputar padamedan magnet yang berputar pada belitan statornya.

6/4/2013

3

Motor split phase terdiri atas dua kumparan stator yaitukumparan utama dan kumparan bantu. Antara kumparanp p putama dan kumparan bantu berbeda arus 90 derajat listrik. Untuk memperoleh arus utama (Iu) dan arus bantu (Ib) yang tidak sefasa dapat dilakukan dengan cara : 1) Lilitan utama atau kuparan utama terdiri dari jumlah

lilitan yang sedikit dengan penampang kawat yang besar. 2) Lilitan bantu terdiri dari jumlah lilitan lebih banyak dan

penampang kawat yang lebih kecil.

6/4/2013

4

Jika kumparan utama dan kumparan bantu dihubungkanke sumber tegangan maka arus mengalir ke kumparanutama dan bantu dengan berbeda fasa. Perbedaan fasagtersebut ditimbulkan medan magnit antara medan stator kumparan utama dan kumparan bantu. Hasil kedua medankumparan utama dan kumparan bantu menghasilkan medanputar pada stator dan selanjutnya menyebabkan rotor berputar. Saklar sentrifugal akan bekerja memutuskan aruspada kumparan bantu secara otomatis jika putaran motor mencapai 70 – 80 % dari kecepatan nominalmencapai 70 80 % dari kecepatan nominal.

Motor split phase mempunyai torka awal yang sedangdengan arus awal yang rendah . Motor ini digunakan pada : mesin cuci, pompa sentrifugal, kipas angin, food mixer.

6/4/2013

5

Motor kapasitor start merupakan motor split phase tetapipada saat distart perbedaan fasa antara kedua arusdiperoleh melalui sebuah kapasitor yang dipasang seridengan kumparan bantu. Dengan adanya kapasitor, diperoleh torka awal yang lebih besar jika dibandingkandengan motor split phase. Motor kapasitor start banyakdigunakan terutama : fan, AC, pompa, peralatan pendingin, mesin cuci, dan penggerak kompresor.

6/4/2013

6

Motor kapasitor jenis ini mempunyai dua kapasitor, satuberfungsi hanya pada saat motor sedang dihidupkan (Cs) dan kapasitor lainn a (Cr) bekerja ter s mener sdan kapasitor lainnya (Cr) bekerja terus – menerus. Setelah putaran motor mencapai 70 – 80 % dari putarannominalnya Cs terlepas dan Cr tetap terhubung. Beda fasaantara flux utama dan bantu menurun sehingga torka motor juga menurun. Besarnya kapasitor start biasanya 300 F dan kapasitor run 40 F untuk motor 0,5 HP. Motor inipenggunaannya sama seperti motor kapasitor start, hanya

b d i t k d f i i l bihperbedaanya mempunyai torka dan efesiensi yang lebihbesar. Selain itu dapat mempertinggi kemampuan motor dari beban lebih dan putarannya lebih halus. Pada gambar3 menunjukkan rangkaian motor kapasitor start dan run.

6/4/2013

7

Pada motor ini terdapat kapasitor yang dipasang tetapsebagaimana yang dapat dilihat pada gambar di atas torkaawal motor kapasitor sangat sukar diukur namun denikianterdapat suatu pendekatan untuk menafsirkan besarnyatorka awal tersebut. Misalnya untuk memperoleh jumlahputaran motor yang sangat lambat dibutuhkan sumber V1dan menghasilkan torka keluaran T1. Maka untuk tegamgansumber V2, torka awal motor dapat ditafsirkan denganperhitungan sebagai berikut:perhitungan sebagai berikut:

(N.m) 1

2

1

22padastart T

VVT T ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

Motor ini mempunyai kutub bayangan (shaded pole) dan kutub utama sementara rotornya adalah rotor sangkar tupai. Medan putar dihasilkan karena adanyainduksi pada cincin hubung singkat yang terdapat padakutub bayangan. Motor kutub bayangan kebanyakandigunakan pada alat-alat yang tidak memerlukan torsi yang besar seperti : kipas angin kecil, alat foto copy, pompa kecil dan alat pengering rambut. Motor kutubb t d t t k t b b l h d dbayangan terdapat satu kutub yang bercelah dan padabagian kutub yang lain, dipasang cincin hubung singkat(kumparan bantu). Konstruksi motor

6/4/2013

8

PRINSIP KERJA :Apabila motor tersebut dihubungkan dengan sumber arusbolak-balik pada kumparan kutub poros akan bergerakbolak balik pada kumparan kutub, poros akan bergerakdari kutub utama ke kutub bayangan. Bergesernya porosmedan magnet menyebabkan seakan-akan kutub itubergerak. Oleh sebab itu, rotor berputar dari kutub utamake kutub bayangan. Dan berdasarkan hukum Faraday, lilitan yang dihubung singkat yang ada pada kutub magnet akan terbentuk GGl induksi dan arus induksi. Arus yang y gtimbul akan menghasilkan flux magnet yang arahnyaselalu melawan flux utama, bagian ini disebut kutubbayangan.

6/4/2013

9

Motor Universal dapat digunakan pada sumber arussearah atau sumber arus bolak-balik. Jika motor universal dihubungkan pada sumber arus bolak-balik, maka padalilitan penguat magnet akan terbentuk ggl induksi, sehinggapada rotor berlaku suatu persamaan :

6/4/2013

10

Membalik arah putaran motor universal :Untuk membalik arah putaran ditukar salah satu kawat pyang ke sikat. Perhatikan Gambar a dan b.

Untuk mengatur putaran motor universal dilaksanakan dengan memasang tahanan seri terhadap kumparan penguat. Pada motor mesin jahit control tersebut selain sebagai pengatur putaran sekaligus saklar on/off karena pada posisi tertinggi (maksimum) tahanan pengatur terputus.

6/4/2013

11