materi motor induksi 3 fasa

Upload: juniarto

Post on 07-Jul-2018

277 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 8/18/2019 Materi Motor Induksi 3 Fasa

    1/34

    BAB III. Motor Induksi 3-Fase

    Umum.Motor-motor induksi 3-fase banyak digunakan secara luas di Industri. Sesungguhnya motor-motor tersebut mempunyai kecepatan putar yang setabil baik berbeban maupun tanpabeban. ecepatannya tergantung pada frekuensi! sebagai akibatnya motor-motor tersebut

    tidak mudah diatur kecepatannya. Biasanya kita lebih memilih motor-motor dc! karena"ariasi kecepatannya luas. Meskipun demikian! motor induksi 3- fase lebih mempunyaikeunggulan! yaitu # simple $sederhana%! rugged $kokoh%! lo&-price $murah harganya%! easy tomaintain $mudah pera&atannya%! dan dapat diproduksi dengan karakteristik yang sesuaidengan kebutuhan industri

    3.' Motor induksi 3-Fase.Seperti motor listrik yang lain! motor induksi 3-phase (uga mempunyai stator dan rotor.Stator memiliki sebuah belitan 3-phase $disebut belitan stator% sedangkan rotor memilikisebuah belitan yang terhubung singkat $disebut belitan rotor%. )anya belitan stator yangdapat dihubungkan ke sumber listrik 3-phase $ )al ini berlainan dengan motor dc yangkedua belitan stator $*eld &inding% dan belitan rotor $armature &inding% dapat saling

    dihubungkan ke sumber listrik. Belitan rotor memperoleh tegangan dan daya melalui induksielektromagnetik dari daya eksternal belitan stator. Motor induksi dapat digambarkansebagai mesin ac tipe transformator dengan bagian sekunder yang dapat berputar yangmengubah energi listrik men(adi energi mekanik.

    ebaikannya #'. Mempunyai konstruksi yang sederhana $simple% dan kasar+ lugu+ kokoh $rugged%.,. )arganya relatif murah.3. Membutuhkan pera&atan yang sedikit.. Mempuyai e*siensi yang tinggi dan faktor daya $po&er factor % yang baik. Membangkitkan torsi a&al $starting tor/ue% sendiri.

    e(elekannya #'. Mempunyai kecepatan yang konstan dan kecepatan tidak mudah diganti.,. 0orsi a&al lebih rendah dari pada motor dc shunt.

    3., onstruksi.Motor induksi mempunyai , bagian utama yaitu stator sebagai bagian yang diam dan rotorsebagai bagian yang berputar. 1otor merupakan bagian yang terpisah dari stator dengandipisahkan oleh celah udara $air-gap% yang kecil yang berkisar antara 2! mm sampai mm!tergantung daya motor.

    3.,.' Stator. 0erdiri atas rangka ba(a yang mengelilingi sebuah lubang! silinder inti dilapis dengan ba(asilikon tipis untuk mengurangi rugi-rugi hysterisis dan ddy current. 4ilengkapi se(umlah alur$slot% dengan (arak yang sama rata pada bagian dalam lapisan $lihat gambar 3.,.'-'%.5enghantar ber-isolasi diletakkan pada alur stator dan dengan mudah disambung dalambentuk rangkaian star atau delta yang seimbang. Belitan stator 3-fase digulung untukmembatasi (umlah kutub $pole% per kecepatan yang dibutuhkan. Makin besar (umlah kutub!makin kecil kecepatannya dan sebaliknya. 6ika sumber 3-fase dipasang pada belitan stator!maka timbul medan magnet yang berputar dengan magnitude yang konstan. Medan putarakan meng-induksi arus ke rotor dengan cara induksi elektromagnet

  • 8/18/2019 Materi Motor Induksi 3 Fasa

    2/34

    eterangan gambar '#-'. 7incin untuk mengait.-,. Alur stator $slot%.-3. 0erminal bo8.

    -. Belitan medan stator.-. 4udukan + kaki motor.

    9ambar 3.,.'-'. Bentuk stator

    3.,., 1otor.1otor tersambung pada sebuah batang poros $shaft%! inti yang dilapis dengan semacamlekukan mempunyai alur pada bagian luarnya. Belitan diletakkan pada slot $disebut belitanrotor% adalah salah satu dari , type#'. type s/uirrel cage $sangkar tupai% dan,. type belitan $&ound%.

    3.,.,.' 1otor Sangkar 0upai $S/uirrel 7age 1otor%. 0erdiri atas inti yang berlapis dan mempunyai alur yang se(a(ar pada permukaannya. Sebuahbatang aluminium $aluminium bar% diletakkan pada masing-masing alur. Semua batangdisambung u(ungnya dengan cincin logam dan biasa disebut dengan :end ring;. $lihatgambar 3.,.,.'-'a. )al tersebut dapat digambarkan sebagai bentuk belitan yang hubungsingkat secara permanen yang tidak dapat dirusak. Seluruh konstruksi $batang dan end ring%menyerupai sangkar tupai! maka dinamakan dengan sangkar tupai. 1otor tidak dihubungkansecara listrik dengan sumber tegangan! tetapi mendapatkan induksi arus akibat aksitransformasi dari stator $seolah-olah transformator%.Motor induksi yang beker(a dengan rotor sangkar tupai disebut dengan motor induksisangkar tupai $s/uirrel cage induction motor%. ebanyakan motor induksi yangmenggunakan sangkar tupai mempunyai konstruksi yang sederhana dan kokoh yang

    memungkinkan digunakan untuk ker(a kasar. Meskipun demikian motor ini mempunyai torsia&al yang rendah. )al tersebut dikarenakan batang rotor secara permanen terhubungsingkat dan tidak akan mungkin ditambah dengan hambatan luar pada rangkaian rotornyayang akan memperbesar torsi a&al.$a% $b%9ambar 3.,.,.'-' $a% 1otor sangkar tupai! $b% 1otor lilit3.,.,., 1otor

  • 8/18/2019 Materi Motor Induksi 3 Fasa

    3/34

    3.3 Medan 5utar Magnetik oleh Arus 3-Fase.Belitan 3-fase (ika disuplai daya dari sumber 3-fase! maka akan menimbulkan medan putarmagnetik. Medan yang demikian kutub-nya tidak berada pada posisi yang tetap pada stator!tetapi selalu bergeser kedudukannya mengelilingi stator. eadaan ini disebut medan putar.)al tersebut dapat dilihat bah&a magnitude medan putar tetap dan sama dengan '! fmdimana fm adalah >uks maksimum untuk setiap fase.

    Untuk melihat bagaimana medan putar dihasilkan! anggap belitan ,-kutub! 3-fase $ketigabelitan terpisah secara listrik sebesar ',2?% seperti pada gambar 3.3-,$i%! ketiga fase @! dan diberi daya dari sumber 3-fase dan arus pada masing-masing fase ditandai oleh I8! Iydan IC Dlihat gambar 3.3-, $ii%E. 5embahasan 9ambar 3.3-, $ii% $>uks dibangkitkan oleh arusdengan fase yang sama dengan arus yang membangkitkannya%. Fluks dihasilkan+dibangkitkan oleh arus yang diberikan oleh #

    f8 fm sin &tfy fm sin $&t - ',2?%fC fm sin $&t - ,2?%

    9ambar 3.3-'4isini fm adalah >uks maksimum untuk setiap fase. 9ambar 3.3-' memperlihatkan diagramdari ketiga >uks. Sekarang akan ditun(ukkan bah&a suplai 3-fase menghasilkan medan putardengan magnitude konstan sama dengan '! fm.

    9ambar 3.3-, Fluks yang dibangkitkan oleh arus.

    $i% Saat yang pertama Dlihat gambar 3.3., $ii% dan $iii%E! arus pada fase @ adalah nol dan aruspada fase dan sama dan berla&anan. 5ada konduktor bagian atas arus mengalir keluardan masuk pada bagian konduktor ba&ah. eadaan tersebut menghasilkan >uks kearahkanan. Magnitude dari resultan >uks konstan dan besarnya '! fm ditun(ukkan seperti

    diba&ah #5ertama kali! &t 2?. Maka! ketiga >uks diberikan oleh #f8 2 Gfy fm sin $-',2?% fm GfC fm sin $-,2?% fm5en(umlahan fasor dari -fy dan fC adalah resultan >uks fr $lihat gambar 3.3-3%. 0erlihat (elasbah&a #1esultan >uks! fr , fm cos , fm '! fm .9ambar 3.3-3 Fasor resultan >uks saat pertama.

    $ii% Saat yang ke ,! arusnya maksimum $negati"e% pada fase dan 2! maksimum $positif%pada fase @ dan . Magnitude dari resultan >uks adalah '! fm seperti ditun(ukkandiba&ah #

    5ada saat yang kedua! &t 32?! maka ketiga >uks adalah #f8 fm sin 32? Gfy fm sin $-H2?% - fm GfC fm sin $-,'2?% 5en(umlahan fasor dari f8 ! -fy dan fC adalah fr .5en(umlahan fasor f8 dan fC ! fr , cos J J.. sepan(ang -fy

  • 8/18/2019 Materi Motor Induksi 3 Fasa

    4/34

    5en(umlahan fasor fr dan -fy ! fr K fm '! fm J JJ.. sepan(ang -fy !

    Sebagai catatan! resultan >uks menyimpang 32? searah (arum (am dari posisi '.9ambar 3.3- Fasor resultan >uks saat ke ,.

    $iii% 5ada saat ke 3! arus pada fase adalah nol dan arus pada fase @ dan adalah sama

    besar dan berla&anan $arus pada fase @ dan adalah 2!L 8 nilai maksimum%. Magnitudedari resultan >uks adalah '! fm seperti ditun(ukkan diba&ah#

    5ada saat yang ketiga! &t 2?! maka ketiga >uks diberikan olehGf8 fm sin 2? fmfy fm sin $-2?% fmfC fm sin $-'L2?% 2

    1esultan f8 adalah pen(umlahan fasor f8 dan -fy $ fC 2%.fr , fm cos '! fm7atatan bah&a resultan >uks menyimpang 2? searah (arum (am dari posisi pertama.9ambar 3.3- Fasor resultan >uks pada saat ke 3.

    $i"% 5ada saat yang ke empat! arus pada fase @ maksimum $positif% dan arus pada fase dan sama dan negati"e $arus pada fase dan 2! nilai maksimum%. Membentuk sebuahresultan >uks ke arah ba&ah sebagai berikut#5ada saat yang ke ! &t H2?. Maka >uks diberikan oleh#f8 fm sin 2? fmfy fm sin $-32?% -fC fm sin $-'2?% -5en(umlahan fasor dari f8 ! -fy dan -fC adalah resultan >uks fr .5en(umlahan fasor dari -fC dan -fy ! fr , cos J sepan(ang Kf85en(umlahan fasor dari fr dan f8 ! fr K fm '! fm J J.. sepan(ang -f87atatan bah&a resultan >uks mengarah ke ba&ah! menyimpang H2? searah (arum (am dari

    posisi pertama.

    9ambar 3.3- Fasor resultan >uks pada saat ke .

    Mengikuti pembahasan diatas bah&a suplai 3-fase menghasilkan sebuah medan putardengan nilai konstan $'! fm dimana fm adalah >uks maksimum untuk setiap fase.

    3.3.' ecepatan Medan 5utar Magnetik.ecepatan pada saat medan putar magnetik berputar $re"olusion% disebut dengankecepatan sinkron $synchronous speed% Ns . 5embicaraan pada gambar 3.3-,$ii%! pada saatyang ke menggambarkan penyelesaian dari seper empat siklus $cycle% arus rangga $bolak-balik% I8 dari saat ke '. Selama seper empat siklus medan berputar sepan(ang H2?. 5adasaat penggambaran titik '3 yaitu saat IC! Iy dan IC menyelesaikan satu siklus penuh dari titikpusat! maka medan (uga menyelesaikan satu re"olusi. Sehingga! untuk sebuah belitanstator ,-pole! medan membuat satu re"olusi dalam satu siklus arus. 5ada belitan stator -pole! dapat dilihat bah&a medan putar membuat satu re"olusi dalam dua siklus arus. Secaraumum! untuk 5 pole! medan putar membuat satu re"olusi dalam siklus arus.Siklus arus re"olusi medan.atau Siklus arus per detik re"olusi medan per detik.etika re"olusi medan per detik sama dengan re"olusi per menit $Ns% dibagi dengan 2 dan

     (umlah siklus per detik adalah frekuensi f.

  • 8/18/2019 Materi Motor Induksi 3 Fasa

    5/34

    Maka f Atau ecepatan putar medan magnetik sama dengan kecepatan alternator yang menyuplai dayake motor (ika keduanya mempunyai (umlah pole yang sama. Maka >uks magnetik tersebutdikatakan berputar pada kecepatan sinkron.

    3.3., Arah Medan 5utar Magnetik.Urutan fase dari tegangan tiga-fase yang digunakan untuk belitan stator pada gambar 3.3-,$ii% adalah @--. 6ika urutan diubah men(adi @--! maka arah putaran medan terbalik $(ikaarah sebelumnya berla&anan arah (arum (am! maka men(adi searah (arum (am%. Meskipun

     (umlah pole dan kecepatan putar yang ter(adi pada medan magnetik tidak berubah. Makahal tersebut hanya diperlukan untuk mengganti urutan fase dalam hal untuk mengubahputaran medan magnetik. Untuk suplai 3-fase! maka dapat dilakukan perubahan salah satudari dua cara pada tiga (alur suplai $@-- atau -@-%. Sebagaimana akan kita lihat! rotorpada motor induksi 3-fase berputar dalam arah yang sama dengan putaran medanmagnetik. Oleh karena itu! arah putaran dari motor induksi 3-fase dapat dibalik dengan caramenukar dua dari tiga (alur suplai.

    3. Analisa Mathematik untuk Medan Magnetik.Sekarang akan menggunakan metoda yang lain untuk mendapatkan besaran $magnitude%dan kecepatan $speed% dari resultan >uks akibat arus tiga-fase. Arus sinusoidal tiga-fasemenghasilkan >uks f'! f, dan f3 yang berubah secara sinusoidal. 1esultan >uks pada setiapsaat merupakan (umlahan "ektor dari ketiga fase pada saat yang sama. Fluks digambarkanoleh tiga "ariabel magnitude "ektor $lihat gambar 3.-'%. 5ada gambar 3.-'! arah >uksindi"idual adalah tetap! tetapi magnitude-nya berubah secara sinusoidal sebagaimana arusmembangkitkannya. Untuk mendapatkan magnitude $besaran% dari resultan >uks! tetapkan>uks kedalam komponen horisontal dan "ertikal dan kemudian dicari (umlahan "ektornya.

    9ambar 3.-' Arah >uks.

    fh fm cos &t - fm cos $&t -',2?% cos 2?- fm cos $&t -,2?% cos 2? fm cos &t .f" 2 - fm cos $&t -',2?% sin 2? K fm cos $&t -,2?% sin 2? - fm sin &t .P $fm adalah >uks maksimum tiap fase. 7atatan bah&a cara yang "alid adalah f fm sin&t %.

    4iperoleh resultan >uks #

    fr fm fm '! fm konstan9ambar 3.-, 1esultan >uks.

    Maka resultan >uks mempunyai magnitude yang konstan $'. fm% dan tidak berubahterhadap &aktu.Simpangan angguler $angular displacement% dari fr relatif terhadap aksis O@ adalah#

    tg/ &t

    Maka resultan medan magnetik berputar secara konstan pada kecepatan angular & $ ,pf %

  • 8/18/2019 Materi Motor Induksi 3 Fasa

    6/34

    radian+ detik. Untuk sebuah mesin 5-pole! $kita akan mencari kecepatan putar+rotasi >uksdalam r.p.m% maka kecepatan rotasi $&m% adalah #

    &m & rad+ dtatau J Ns dalam r.p.m

    Sehingga resultan >uks oleh arus 3-fase adalah nilai konstan $'. fm dimana fm adalah>uks maksimum tiap fase% dan >uks-nya berputar mengelilingi belitan stator padakecepatan sinkron ',2 f + 5 r.p.m .

    Sebagai contoh! untuk sebuah motor induksi 3-fase! -pole! 2 )C! maka #

    Ns '222 r.p.m3. 5rinsip Operasi.Anggap sebuah bagian motor induksi 3-fase seperti gambar 3.-'.

    9ambar 3.-' 9erakan medan putar.

    Operasi motor dapat di terangkan sebagai berikut #$i% 6ika belitan stator 3-fase disuplai daya dari sumber 3-fase! sebuah medan putar mulaiberputar mengelilingi stator pada kecepatan sinkron Ns $ ',2 f + 5 %.$ii% Medan putar menembus celah udara $air gap% dan memotong penghantar pada rotor!dengan keadaan stasioner. 4engan kecepatan relatif antara putaran >uks dan rotorstasioner! e.m.f diinduksikan dalam penghantar rotor. etika rangkaian rotor dihubungsingkat! arus mulai mengalir dalam penghantar rotor.$iii% Arus ba&aan penghantar rotor berada pada medan magnetik yang dihasilkan olehstator. Akibatnya! tenaga mekanik bertindak berdasarkan penghantar rotor. 5en(umlahantenaga mekanik pada semua penghantar rotor menghasilkan torsi yang memelihara gerakanrotor dalam arah yang sama sebagaimana medan putar.

    $i"% enyataan bah&a rotor didorong mengikuti medan stator $rotor bergerak dalam arahmedan stator% dapat diterangkan dengan hukum uks stator. 6ika demikian!akan ter(adi tanpa kecepatan relatif antara medan stator dan penghantar rotor! tanpainduksi arus rotor dan oleh karena itu tanpa torsi untuk memutar rotor. 9esekan $friction%dan belitan $&indage% akan segera men(adikan+ menyebabkan rotor berkurang putarannya.Maka kecepatan rotor $N% selalu lebih kecil dari pada kecepatan medan stator $Ns%.5erbedaan kecepatan tergantung pada beban yang ada pada motor.5erbedaan antara kecepatan sinkron Ns dari putaran medan stator dan kecepatan aktualrotor N dinamakan slip $istilah slip digunakan karena menggambarkan bagaimana pengamatnaik pada medan stator dan menghadap kearah rotor-akan tampak tergelincir kebelakang%.)al tersebut biasanya digambarkan sebagai prosentase $percentage% kecepatan sinkron!yaitu #$i% uantitas Ns Q N kadang-kadang disebut kecepatan slip.

  • 8/18/2019 Materi Motor Induksi 3 Fasa

    7/34

    $ii% 6ika rotor stasioner $yaitu N 2%! slip s ' atau '22R.$iii% 5ada motor induksi! perubahan pada slip dari tanpa beban $no load% sampai bebanpenuh $full load% biasanya hanya 2!'R sampai 3R! karena pada dasarnya motor tersebutkecepatannya konstan.R age slip! s '22

    3. Frekuensi Arus 1otor.Frekuensi dari tegangan atau arus yang diinduksikan untuk kecepatan relatif antara belitandan medan magnetik diberikan oleh rumus umum #Frekuensi 4engan # N ecepatan relatif antara medan magnetik dan belitan.5 6umlah pole.Untuk kecepatan rotor N ! maka kecepatan relatif antara >uks putar dan rotor adalah Ns Q N.Sebagai akibatnya! frekuensi arus rotor f adalah#f s . fyaitu! frekuensi arus rotor fractional slip 8 frekuensi suplai

    $i% 6ika rotor dalam keadaan berhenti atau stasioner $yaitu! s'%! frekuensi arus rotor samaseperti frekuensi suplai $ f s . f ' f f %.$ii% etika rotor mela(u! kecepatan relatif antara >uks putar dan rotor berkurang. Sebagaiakibatnya! slip s dan frekuensi arus rotor berkurang.7atatan. ecepatan relatif antara medan putar dan belitan stator adalah - 2 . Makafrekuensi arus induksi dan belitan stator adalah #f adalah frekuensi suplai.

    7ontoh Sebuah motor induksi 3-fase! -pole dihubungkan pada suplai 2 )C. 6ika berputarpada kecepatan H2 r.p.m! berapa slip-nya.

     6a&ab #

    ecepatan sinkron! '222 r.p.mSlip! s '22 '22 3R atau 2!23

    7ontoh Sebuah alternator -pole berputar pada kecepatan '222 r.p.m! menyuplai sebuahmotor induksi L-pole. )itung kecepatan aktual dari motor (ika slip-nya ,!R.

     6a&ab #Frekuensi suplai 3-fase diberikan kepada motor induksi ditentukan dari kecepatan alternatordan (umlah pole.Frekuensi suplai! f N 5 + ',2 '222 + ',2 2 )Cecepatan sinkron! ',2 f + 5 ',2 2+ L 2 r.p.mSlip! s '22,! '22N 3'!, r.p.m

    3.L 5engaruh Slip pada 1angkaian 1otor.etika rotor dalam keadaan stasioner! s '. 5ada keadaan tersebut! e.m.f rotor per-fase ,mempunyai frekuensi sama dengan frekuensi suplai f . 5ada setiap slip s! kecepatan relatifantara medan stator dan rotor berkurang. Sebagai akibatnya! e.m.f rotor dan frekuensi ter-reduksi secara proporsional berturut-turut ke s., dan sf . 5ada saat yang sama! reaktansirotor per-fase @, ! men(adi tergantung frekuensi! berkurang sampai s.@,.

  • 8/18/2019 Materi Motor Induksi 3 Fasa

    8/34

    Anggap sebuah motor induksi 3-fase! -pole 2 )C! mempunyai kecepatan sinkron ',2.f + 5',2 2+ '222 r.p.m. 5ada keadaan stasioner! kecepatan relatif antara >uks stator danrotor adalah '222 r.p.m dan e.m.f rotor per-fase ,. 6ika kecepatan beban-penuh motoradalah H2 r.p.m! makas 2!2$i% ecepatan relati"e antara >uks stator dan rotor sekarang hanya 2 r.p.m. Sebagai

    akibatnya! e.m.f rotor + fase berkurang men(adi #, 2!2 , atau s. ,I D6ika kecepatan relati"e antara >uks stator dan rotor adalah '222 r.p.m! e.m.f rotor+ fase ,. 6ika kecepatan relatif 2 r.p.m! e.m.f rotor+ fase adalah , J JJ metode unitaryE$ii% frekuensi (uga tereduksi dengan perbandingan yang sama! men(adi #2 2 2!2 atau s . f $iii% 1eaktansi rotor per-fase @, demikian (uga tereduksi men(adi #@, 2!2 @, atau s. @,Maka pada setiap slip s!e.m.f rotor+ fase s.,reaktansi rotor+ fase s.@,

    frekuensi rotor+ fase s.f 4imana ,! @,! dan f nilainya saling berhubungan pada keadaan diam.7ontoh Sebuah motor induksi 3-fase! -pole dihubungkan ke suplai 2 )C. etika dalamkeadaan diam tegangan yang diinduksikan pada rotor bars adalah T. )itung tegangan danfrekuensi yang terinduksi pada rotor bars pada 322 r.p.m .

     6a&ab #ecepatan sinkron! ',2.f + 5 ',2 2+ ',22 r.p.mSlip! s 3+)ubungannya terhadap slip!

     0egangan induksi s 3 TFrekuensi f s 2 )C

    7atatan. Subscript ' $misalnya 1'! @'! ' dsb.% digunakan untuk nilai stator! sedangkansubscript , $misalnya 1,! @,! , dsb.% digunakan untuk nilai rotor pada keadaan diam.Sedangkan superscript+ $dash% bersamaan dengan subscript , $misalnya ! dsb.% digunakanuntuk nilai rotor dalam keadaan berputar $running%. 5erhatikan bah&a f menun(ukkanfrekuensi stator dan f $s f % menun(ukkan frekuensi rotor.

    3.H Arus 1otor.9ambar 3.H-' memperlihatkan rangkaian motor induksi 3-fase pada suatu slip s. 1otordiasumsikan sebagai suatu tipe belitan dengan hubungan star. 7atatan bah&a e.m.f rotor+fase dan reaktansi rotor+ fase adalah s., dan s.@,. 1esistansi rotor+ fase adalah 1, dantidak ter-gantung frekuensi! maka tidak tergantung slip. 4emikian (uga! nilai belitan stator' dan @' tidak tergantung slip.9ambar 3.H-' Skema belitan 3-fase.

     6ika motor digambarkan sebagai sebuah beban seimbang 3-fase! diperlukan anggapanseolah-olah hanya satu fase sa(aG demikian (uga untuk dua fase yang lain (uga dianggapsama.9ambar 3.H-, Skema rangkaian rotor.

    5ada keadaan diam. 9ambar 3.H-, $i% memperlihatkan sebuah fase dari rangkaian rotor padasaat diam+ berhenti.

  • 8/18/2019 Materi Motor Induksi 3 Fasa

    9/34

    Arus rotor+ fase! I, Faktor daya $po&er factor% rotor! cos f,

    etika berputar pada slip s. 9ambar 3.H-,$ii% memperlihatkan satu fase dari rangkaian rotorketika motor berputar pada slip s.Arus rotor!

    Faktor daya $p.f% motor! cos f,

    7ontoh Sebuah motor 3-fase! 22 T dengan rotor tipe belitan $&ound rotor motor%! belitanstator disambung secara delta dan belitan rotor disambung star. Stator mempunyai Lbelitan+ fase sedangkan rotornya mempunyai , belitan+ fase. )itung tegangan yang le&atslip-ring pada keadaan diam+ berhenti $standstill% dan keadaan rangkaian terbuka $opencircuited%.

    9ambar 3.H-3 eadaan belitan.

     6a&ab #e.m.f stator+ fase! ' 22 T

    belitan stator+ fase! N' Lbelitan rotor+ fase! N, ,

    N,+ N' ,+L '+ ,e.m.f rotor+ fase .' $'+,% 22 ,22 Ttegangan antara slip ring tegangan (alur rotor ,22 3 T

    3.'2 0orsi 1otor. 0orsi 0 dihasilkan oleh rotor secara langsung dan proporsional terhadap #$i% arus rotor$ii% e.m.f rotor$iii% faktor daya rangkaian rotor

    maka! 0 V , I, cos f, 0 , I, cos f,4imana # I, arus rotor saat berhent, e.m.f rotor saat berhenticos f, faktor daya rotor saat berhenti

    7atatan bah&a nilai e.m.f rotor! arus rotor dan faktor daya rotor digunakan untukmemberikan suatu keadaan.

    3.'' 0orsi A&al+ 0orsi 5engasutan $Starting tor/ue% 0s. 6ika , e.m.f rotor per fase saat berhenti@, reaktansi rotor per fase saat berhenti1, resistansi rotor per fase

    Impedansirotor+ fase! , Arus rotor+ fase! I, Faktor daya rotor! cos f,

     0orsi a&al! , I, cos f, , 8

  • 8/18/2019 Materi Motor Induksi 3 Fasa

    10/34

    Secara umum! tegangan suplai stator T konstan sehingga >uks per pole f diatur $set up% olehstator sehingga bersifat tetap $*8%. Maksudnya bah&a dalam belitan tersebut induksi e.m.f, didalam rotor akan men(adi tetap.

     0s dimana ' adalah konstanta dari stator.)al tersebut men(elaskan bah&a magnitude torsi a&al akan tergantung pada nilai relatif dari1, dan @, ! yaitu resistan rotor + fase dan reaktansi rotor+ fase saat diam.

    4apat dilihat bah&a 3+, p Ns . ! Ns dalam r.p.s

    3.', eadaan pada 0orsi 5engasutan+A&al Maksimum.4apat dibuktikan bah&a torsi pengasutan+ a&al akan men(adi maksimum (ika resistan rotor+fase sama dengan reaktan rotor+ fase saat berhenti.Sekarang J $i%

    Mendeferensialkan persamaan $i% ke 1, dan persamaan menghasilkan nol! maka akandiperoleh! ' 2

    atau atau 1, @,

    Maka torsi a&al akan maksimum (ika #

    1esitan rotor+ fase 1eaktan rotor+ fase saat berhenti WWW

    5ada keadaan torsi a&al maksimum! f, ? dan faktor daya rotor 2!2 lagging D

  • 8/18/2019 Materi Motor Induksi 3 Fasa

    11/34

    torsi a&al bertambah.$i% motor sangkar tupai $s/uirrel-cage motor%. etika batangan rotor $rotor bars% terhubungsingkat secara permanen! hal tersebut tidak memungkinkan untuk menambah resistan laindiluar rangkaian rotor pada saat pengasutan. Sebagai akibatnya! torsi asut untuk motor (enisini rendah. Motor sangkar tupai mempunyai torsi asut '! sampai , kali nilai beban-penuhdengan arus pengasutan sampai H kali arus beban-penuh.

    $ii% motor rotor lilit $&ound rotor motor%. 1esistan rangkaian rotor motor (enis ini dapatditambah melalui penambahan resistan luar $e8ternal resistance%. 4engan menyisipkanresistan luar dengan nilai yang tepat $sehingga 1, @,%! torsi asut maksimum dapatdicapai. Sebagai percepatan motor $motor accelerates%! resistan luar di turunkan nilainyasecara berangsur-angsur sampai rangkaian rotor hubung singkat! sehingga rotor dapatberputar sendiri.9ambar 3.'-' 1angkaian rotor terhubung rheostat.

    7ontoh 1esistan rotor dan reaktan rotor saat diam motor induksi 3-fase adalah 2!, = dan'!2 = per fase. 0egangan antara slip ring dengan rotor terkunci dan tegangan penuh padastator adalah ''2 T.$i% 7arilah arus asutan rotor+ fase (ika slip ring terhubung singkat untuk membuat keadaan

    putaran normal.$ii% Berapakah nilai resistan luar per fase yang harus disisipkan pada rangkaian rotor untukmemperoleh torsi maksimum pada asutanX 7arilah (uga arus rotor+ fase pada keadaantersebut.9ambar 3.'-,

     6a&ab #$i% 9ambar 3.'-,$i% memperlihatkan keadaan kasus.e.m.f rotor+ fase saat berhenti! , ''2+ 3! TImpedan rotor+ fase saat berhenti! , '!2, =Arus fase rotor saat berhenti! I, ,!3 A$ii% 1esistan luar yang perlu ditambahkan 18 =+ fase Dlihat gambar 3.'-,$ii%E untuk men-dapatkan torsi asut maksimum.

    Y 0orsi asut akan men(adi maksimum (ika#

    1esistan rotor+ fase 1eaktan rotor+ fase saat berhenti

    atau 2!, K 18 ' =atau 18 2!' Q 2!, 2!L =+ faseImpedan rotor+ fase '!' =Arus rotor+ fase 3!+ '!' ! A7atatan! bah&a arus rotor+ fase berkurang sekitar 32R. )al tersebut lebih meningkatkantorsi men(adi dua kali lipat dengan perbaikan faktor daya rangkaian rotor. *siensiberkurang men(adi 3 I , 1 3 ,!3, 2!, 3 $!%, ' HH!3 =. Maka resistan eksternalharus diganti segera untuk menambah kecepatan.

    3.' Motor Berbeban.Sekarang akan dibahas perilaku motor induksi 3-fase berbeban.$i% etika digunakan beban mekanik pada poros $shaft % motor! hal tersebut akan mulaimenurunkan putaran dan >uks putar akan memotong konduktor rotor dengan tingkatanyang makin lama makin tinggi. 0egangan induksi dan resultan arus pada penghantar rotormakin lama makin bertambah! membangkitkan torsi makin lama makin besar.$ii% Motor dan beban mekanik akan segera mencapai keseimbangan ketika torsi motorsecara pasti sama dengan torsi beban. etika keadaan tersebut dicapai! kecepatan akan

  • 8/18/2019 Materi Motor Induksi 3 Fasa

    12/34

    berhenti menurun lagi dan motor akan berputar pada kecepatan baru dengan la(u yangkonstan.$iii% 5enurunan kecepatan motor induksi pada beban yang ditambah adalah kecil. )altersebut dikarenakan impedan rotor rendah Dnilai resistan rotor bernilai kecil dan tetap.Frekuensi rotor saat berputar sangat kecil $ % dan oleh karena itu reaktan rotor rendah. )altersebut menghasilkan impedan rotor yang rendah selama kondisi berputar.E dan penurunan

    kecepatan yang dihasilkan oleh arus rotor yang besar adalah sedikit. )al tersebutmembuktikan mengapa motor induksi dipertimbangkan untuk tu(uan mesin dengankecepatan konstan. Selain itu! karena dalam kenyataanya tidak pernah berputar padakecepatan sinkron! maka mesin tersebut biasa disebut dengan mesin asinkron.

    7atatan! bah&a perubahan beban pada motor induksi akan menyebabkan penyesuaian slip. 6ika beban pada motor bertambah! slip akan bertambah sedikit $karena kecepatan motorberkurang sedikit%. )al tersebut akan mengakibatkan kecepatan relatif lebih besar antara>uks putar dan penghantar rotor. Sebagai akibatnya! arus rotor bertambah danmembangkitkan torsi yang lebih besar untuk memenuhi+ menyesuaikan pertambahanbeban. Akan ter(adi sebaliknya (ika beban pada motor berkurang.9ambar 3.'-'

    $i"% 4engan bertambahnya beban! arus beban meningkat se(alan dengan berkurangnya>uks stator $hukum uks stator konstan dan oleh karena itu , akanmen(adi konstan.

     0r untuk , adalah konstanta yang lain

    4apat dilihat bah&a torsi berputarnya adalah #$i% Berbanding lurus terhadap slip sehingga (ika slip bertambah $berarti kecepatan motorberkurang%! torsi akan bertambah dan sebaliknya.

  • 8/18/2019 Materi Motor Induksi 3 Fasa

    13/34

    $ii% berbanding lurus dengan kuadrat tegangan suplai $ , V T%.

    4apat dilihat bah&a nilai dari ' 3+, p Ns! untuk Ns dalam r.p.s. 0r 5ada saat asutan s '! maka torsi asutan adalah #

     0s J sama seperti paragraf 3.''

    3.' 0orsi Maksimum pada ondisi Ber(alan. J $i%Untuk menemukan nilai resistan rotor yang memberikan tenaga putaran+ torsi maksimum$ma8imum tor/ue% pada kondisi ber(alan! turunkan ekspresi $i% ke dalam s dan samakanhasilnya terhadap nol! maka 2

    atau 2atau atau

    Maka untuk torsi maksimum $0 m% kondisi ber(alan #I 1esistan 1otor+ fase Fractional slip 8 1eaktan 1otor+ fase saat diamSekarang V J dari ekspresi $i% diatasUntuk torsi maksimum! 1, s @, . Ambil 1, s @, dalam ekspresi diatas! maka torsimaksimum 0m diberikan oleh #

     0m VSlip saling berhubungan dengan torsi maksimum! s 1, + @, .4engan demikian dapat ditampilkan bah&a # N-m4ari persamaan diatas teranglah bah&a #$i% Nilai hambatan rotor tidak mengubah nilai torsi maksimum tetapi hanya mengubah nilaislip pada saat ke(adian.

    $ii% 0orsi maksimum ber"ariasi secara terbalik seperti reaktansi saat diam. 4engan demikianhal tersebut akan ter(aga sekecil mungkin.$iii% 0orsi maksimum ber"ariasi secara langsung dengan kuadrat tegangan terpasang.

    $i"% Untuk memperoleh torsi maksimum pada saat asutan $s '%! hambatan rotor harusdibuat sama dengan rektansi rotor saat diam.

    3.'L arakteristik 0orsi-SlipSeperti diperlihatkan dalam paragraf 3.'! torsi motor keadaan ber(alan dinyatakan oleh #9ambar 3.'L-' arakteristik torsi-slip

     6ika kur"a digambar antara torsi dan slip untuk sebuah nilai tersendiri dari resistan rotor !gra*k yang dihasilkan disebut karakteristik torsi-slip. 9ambar 3.'L-' memperlihatkankeluarga karakteristik torsi-slip untuk rentang slip s 2 sampai s ' untuk nilai resistanrotor yang ber"ariasi.

     0itik-titik yang mengikuti dapat ditandai secara baik. #$i% 5ada s 2! 0 2 dengan demikian liku torsi-slip mulai dari titik pusat.$ii% 5ada kecepatan normal! slip kecil sehingga s diabaikan seperti disamakan dengan .

     0 V s+V s . . . konstan

  • 8/18/2019 Materi Motor Induksi 3 Fasa

    14/34

    Maka kur"a torsi-slip adalah garis langsung dari slip nol ke slip yang sesuai dengan bebanpenuh.$iii% Slip yang bertambah terus sampai mele&ati slip beban-penuh! akan membuat torsibertambah dan setelah mencapai maksimum akan menurun. Nilai tersebut paling sedikitdua kali nilai ketika motor beroperasi pada tegangan dan frekuensi ker(anya.$i"% etika slip bertambah melebihi torsi maksimum! faktor-faktor yang berhubungan dengan

    bertambah sangat cepat sehingga dapat diabaikan sebagaimana dibanding dengan . 0 V s +V '+ sMaka sekarang torsi terbalik secara proporsional terhadap slip. 4engan demikian kur"a torsi-slip berbentuk hiperbola segi pan(ang $rectangular hyperbola%.$"% 0orsi maksimum tetap sama dan tak tergantung pada nilai resistan rotor.I Maka! penambahan nilai resistan pada rangkaan motor tidak mengubah nilai maksimumtorsi tetapi hanya mengubah nilai slip pada saat ter(adi torsi maksimum.

    3.'H 0orsi 5engasutan dan 0orsi Maksimum! Beban-5enuhV . . . lihat 3.'V . . . lihat 3.''

    V . . . lihat 3.'7atatan bah&a s berhubungan dengan slip beban-penuh.$i% Membagi pembilang $numerator% dan penyebut $denominator% pada 1.).S dengan ! akandiperoleh # 4imana a $ii% Membagi pembilang $numerator% dan penyebut $denominator% pada 1.).S dengan ! akandiperoleh # 4imana a

    3.,2 5erbandingan Motor Induksi dan 0ransformatorMotor induksi bisa dipertimbangkan sebagai transformator dengan bagian sekundernyayang berputar karena dihubung-singkat. Belitan stator setara dengan bagian primertransformator dan belitan rotor setara dengan bagian sekunder transformator. Berikut iniadalah perbedaan tanpa nilai antara keduanya #$i% 0idak seperti pada transformator! rangkaian magnetik dari motor induksi 3-fasemempunyai celah dara $air gap%. Maka! arus magnetisasi motor induksi 3-fase lebih besardaripada yang terdapat pada transformator. Sebagai contoh! pada sebuah motor induksidiperkirakan rating arusnya mencapai 32-2R dibanding dengan transformator yang hanya'-R sa(a.$ii% 5ada motor induksi! terdapat celah udara dan belitan rotor dan stator tersebutterdistribusi sepan(ang batas luar celah udara tidak seperti yang terdapat padatransformator yang terkonsentrasi pada intinya sa(a. Maka reaktansi bocor dari belitan statordan rotor benar-benar besar dibanding dengan transformator.$iii% 5ada motor induksi! masukan pada stator dan rotor berupa listrik! tetapi keluaran darirotor adalah mekanik. Sedangkan pada transformator! masukan maupun keluarannya tetapberupa listrik.$i"% 5erbedaan utama antara motor induksi dan transformator terletak pada faktor tegangandan frekuensinya yang keduanya proporsional terhadap slip s. 6ika f adalah frekuensi stator!adalah e.m.f rotor per fase saat diam dan adalah reaktan rotor+ fase saat diam! maka pada

  • 8/18/2019 Materi Motor Induksi 3 Fasa

    15/34

    setiap slip s! nilainya adalah #e.m.f rotor+ fase! 1eaktan rotor+ fase! Frekuensi rotor! f 

    3.,' 1egulasi ecepatan Motor Induksi

    Seperti setiap motor elektrik yang lain! regulasi kecepatan motor induksi dapat dinyatakandengan #R age regulasi kecepatan '224imana kecepatan motor tanpa-beban $no-load% kecepatan motor beban-penuh $full-load%

     6ika kecepatan tanpa-beban motor adalah L22 r.p.m dan kecepatan beban-penuhnya L2r.p.m! maka perubahan kecepatannya adalah L22 Q L2 ,2 r.p.m dan persentase regulasikecepatannya ,2 '22+ L2 ,! R.5ada keadaan tanpa beban! hanya sedikit torsi diperlukan untuk mengatasi sedikit rugirugimekanik! maka slip motor kecil! yaitu sekitar ' R. etika motor berbeban penuh! slip agakbertambah! tandanya yaitu kecepatan motor agak berkurang. )al tersebut dikarenakanimpedansi rotor rendah dan sedikit pengurangan kecepatan mengakibatkan arus rotor

    membesar. 5ertambahan arus rotor menghasilkan torsi yang tinggi untuk memenuhi bebanpenuh pada motor. Sebagai alasan! perubahan kecepatan motor dari tanpa-beban ke beban-penuh adalah kecil! yaitu regulasi kecepatan motor induksi adalah rendah. 1egulasikecepatan motor induksi adalah 3R sampai R. =alaupun kecepatan motor berkurangsedikit dengan adanya pertambahan beban! regulasi kecepatan cukup rendah! oleh karenaitu motor induksi adalah motor dengan klasi*kasi kecepatan-konstan.

    3.,, endali ecepatan Motor Induksi 3-FaseN $' Q s% $' Q s% . . . $i%Memeriksa persamaan $i% menyatakan bah&a kecepatan N dari motor induksi dapat di"ariasidengan mengubah $i% frekuensi suplai f $ii% (umlah kutub 5 pada stator dan $iii% slip s.

    Mengubah frekuensi (ala-(ala biasanya tidak mungkin dilakukan karena suplai komersialmemiliki frekuensi konstan! kecuali membuat sendiri suplai dengan frekuensi dapat diubah-ubah. Maka metode praktis pengendali kecepatan umumnya dilakukan dengan mengganti

     (umlah kutub stator atau slip motor.

    '. Motor sangkar tupai. ecepatan motor sangkar tupai diubah dengan mengganti (umlahkutub stator $slip motor induksi dapat diubah dengan mengubah karakteristik rangkaianrotor. 6ika batang-batang+ (eru(i rotor sangkar tupai secara permanen terhubung-singkat! slipmotor tidak dapat diubah%. )anya dua atau empat kecepatan yang memungkinkan (ikamenggunakan metode seperti ini. Motor dua-kecepatan memiliki satu belitan stator yangmemungkinkan ditukar $s&itched% melalui perlengkapan pengendali yang sesuai untukmenyediakan dua kecepatan! salah satunya merupakan setengah bagian yang lain.Misalnya! mungkin belitan untuk atau L kutub! untuk memperoleh kecepatan sinkron '22dan 2 r.p.m. Motor empat-kecepatan dilengkapi dengan dua belitan stator terpisahmasing-masing menyediakan dua kecepatan. erugian metoda seperti ini adalah #$i% 0idak mungkin mendapatkan kendali kecepatan kontinyu secara gradual $berangsur-angsur%.$ii% arena komplikasi disain dan pertukaran interkoneksi dari belitan stator! metoda inidapat menyediakan maksimum dari empat perbedaan kecepatan sinkron untuk setiapmotor.,. Motor rotor lilit. ecepatan motor rotor lilit diubah dengan mengganti slip motor $kendali

  • 8/18/2019 Materi Motor Induksi 3 Fasa

    16/34

    kecepatan dengan mengubah-kutub umumnya tidak dipraktekkan pada motor rotor lilit%. )altersebut dapat dicapai dengan #$i% mem"ariasi tegangan (ala-(ala stator$ii% mem"ariasi resistan rangkaian rotor$iii% menyisipan dan mem"ariasi tegangan lain pada rangkaian rotor

    3.,3 Faktor 4aya Motor Induksiuk yang diperlukan pada celahudara.$i% 5ada keadaan tanpa beban! motor induksi menurunkan arus magnetisasi dalam (umlahbesar dan sedikit komponen aktif untuk menutupi rugi-rugi tanpa-beban. Maka motor induksimengakibatkan arus tanpa-beban tinggi mengikut $lagging% pada tegangan dengan sudutbesar $sebanding dengan arus transformator tanpa-beban%. Maka faktor daya motor induksipada keadaan tanpa beban adalah rendah! yaitu sekitar 2!' lagging.

    $ii% etika motor induksi dibebani! komponen aktif arus bertambah sedangkan magnetisasikomponen lainnya kira-kira sama. Sebagai akibatnya! faktor daya motor bertambah.Meskipun demikian! karena nilai besar arus magnetisasi yang ada kurang mendukungbeban! faktor daya motor induksi tetap pada beban penuh dan (arang melebihi 2!H lagging.

    3., 0ingkatan 4aya pada Motor InduksiMasukan daya elektrik ke stator motor dikon"ersi ke dalam daya mekanik pada batang poros$shaft% motor. Tariasi rugi-rugi selama kon"ersi energi adalah #'. 1ugi-rugi tetap $*8ed losses%! meliputi #$i% rugi-rugi besi stator$ii% rugi-rugi gesekan $friction% dan belitan $&indage%1ugi-rugi besi rotor dapat diabaikan karena frekuensi arus rotor diba&ah kondisi putaran

    normal adalah kecil.

    ,. 1ugi-rugi "ariabel! meliputi #$i% rugi-rugi tembaga stator$ii% rugi-rugi tembaga rotor

    9ambar 3.,-' memperlihatkan bagaimana daya elektrik mengumpan stator sebuah motorinduksi mengalami rugi-rugi dan akhirnya dikon"ersi ke daya mekanik.9ambar 3.,-'

    4ari gambar diagram diatas dapat ditandai #$i% Masukan stator! eluaran stator K rugi-rugi stator keluaran stator K rugi-rugi besi stator K rugi-rugi 7u stator$ii% Masukan stator! eluaran stator)al tersebut karena keluaran stator sepenuhnya ditransfer ke rotor melalui celah udara $air-gap% dengan cara induksi elektromagnetik.$iii% 5enyedia daya mekanik! - rugi-rugi 7u rotor5enyedia daya mekanik ini adalah keluaran kotor rotor $gross rotor output% dan akanmenghasilkan torsi kotor $gross tor/ue%! .$i"% 4aya mekanik pada batang poros! - rugi-rugi gesekan dan belitan5enyedia daya mekanik pada batang poros menghasilkan torsi batang poros $shaft tor/ue% .

  • 8/18/2019 Materi Motor Induksi 3 Fasa

    17/34

    Secara (elas! - rugi-rugi gesekan dan belitan

    3., 0orsi Motor Induksi4aya mekanik 5 tersedia dari setiap motor elektrik yang dapat di ekspresikan sebagai #5 =att

    4imana N kecepatan motor dalam r.p.m 0 torsi yang berkembang dalam N-m 0 H! N-m 6ika keluaran kotor dari rotor motor induksi adalah dan kecepatannya N r.pm! maka torsikotor $total torsi% yang berkembanhg adalah # H! N-mSama halnya! H! N-m7atatan! (ika rugi-rugi belitan dan gesekan kecil! . )al tersebut dengan asumsi hampirtidak ter(adi beberapa eror yang signi*kan.

    3., eluaran 1otor $1otor Output% 6ika Ne&ton-meter adalah torsi gross yang dibangkitkan dan N r.p.m adalah la(u $kecepatan%

    rotor! maka9ross rotor output =att

    7atatan # gross bisa diartikan total! 9ross rotor output 1otor input Q 1otor 7u losses1otor gross output adalah kon"ersi ke dalam energi mekanik dan menyebabkan bangkitnyagross tor/ue. 4iluar gross tr/ue tersebut! beberapa rugi-rugi seperti rugi-rugi belitan dangesekan pada rotor dan sisanya kelihatan sebagai dayaguna $useful% atau torsi batang poros$shaft tor/ue% .

     6ika tidak ada tembaga pada rotor! keluaran akan sama seperti masukan rotor dan rotorakan berputar pada kecepatan sinkron .

    Masukan rotor =att1ugi-rugi tembaga rotor Masukan rotor Q eluaran rotor$i% s1ugi-rugi tembaga rotor s Masukan rotor$ii% 9ross rotor output! 1otor input Q 1otor 7u loss 1otor input - s 1otor input 1otor input $' Q s%$iii% ' Q s $i"%

     6elaslah bah&a! (ika daya masukan ke rotor adalah ! maka s adalah rotor 7u loss $rugi-rugitembaga rotor% dan menetapkan $' Q s% adalah kon"ersi ke dalam daya mekanik. Sebagaiakibatnya! motor induksi yang beroperasi pada slip tinggi akan mempunyai e*siensi rendah.

    7atatan # ' Q s

     6ika rugi-rugi stator seperti rugi-rugi gesekan dan belitan dapat diabaikan! maka #9rossrotor output Useful output1otor input stator input ' Q s e*siensiMaka perkiraan e*siensi motor induksi adalah ' Q s. Sehingga (ika slip dari motor induksiadalah 2!',! maka e*siensinya kira-kira ' Q 2!', 2!L atau L! R.

  • 8/18/2019 Materi Motor Induksi 3 Fasa

    18/34

    3., 5ersamaan 0orsi Motor Induksi 0orsi kotor yang dibangkitkan oleh sebuah motor induksi disa(ikan sebagai # J dalam r.p.m J dalam r.p.mSekarang 1otor input J $i%

    Seperti diperlihatkan dalam paragraf 3.'! kondisi sedang berputar!

    4imana 5erbandingan transformasi 1otor input 3 J.J $mengambil nilai dalam persamaan $i%%Selain itu 1otor input 3 J.J $mengambil nilai dalam persamaan $i%% berkaitan dengan , J berkaitan dengan '7atatan bah&a dalam ekspresi diatas! nilai '! ,! 1, dan @, menggambarkan nilai fase.

    3.,L ur"a Un(uk-er(a Motor Sangkar-0upai

  • 8/18/2019 Materi Motor Induksi 3 Fasa

    19/34

    penuh. Arus asutan kira-kira lima kali arus beban-penuh. Motor tersebut pada dasarnyaadalah sebuah mesin kecepatan-konstan yang memiliki karakteristik mirip motor d.c shunt.

    $ii% ur"a un(uk ker(a.9ambar 3.,L-, memperlihatkan kur"a un(uk ker(a motor induksi sangkar-tupai 3-fase.5ada poin berikut mungkin dapat dicatat! bah&a #

    $a% 5ada keadaan tanpa-beban! >uks rotor mengikut $lag% terhadap stator hanya dalam (umlah kecil! ketika torsi yang dibutuhkan hanya untuk mengatasi rugi-rugi tanpa-beban.Sebagaimana beban mekanik ditambahkan! kecepatan rotor berkurang. 5engurangankecepatan rotor memberikan medan putar kecepatan-konstan untuk menyapu sepan(ang$s&eep across% konduktor rotor pada la(u yang lebih cepat! dengan cara demikian dapatmenginduksi arus rotor yang besar. )al tersebut mengakibatkan! keluaran torsi lebih besaruntuk sedikit pengurangan kecepatan. eterangan tersebut untuk kur"a kecepatan-beban$speed-load% dalam gambar 3.,L-,.

    9ambar 3.,L-,

    $b% 5ada tanpa-beban $no-load%! arus yang ditarik oleh motor induksi sebagian besar adalah

    arus magnetisasiG arus tanpa-beban mengikut $lagging% tegangan terpasang dengan sudutbesar. Maka faktor-daya motor induksi dengan beban yang ringan sangat rendah. )altersebut dikarenakan pada celah udara $air gap% reluktan rangkaian magnetiknya tinggiyang menghasilkan arus tanpa-beban dengan nilai tinggi pula! sebanding dengan yangter(adi pada transformator. Sebagai beban yang ditambahkan! komponen aktif atau dayadari arus bertambah! menghasilkan faktor daya yang lebih tinggi. Akan tetapi! karena nilaibesar arus magnetisasi yang hadir tanpa memperhatikan adanya beban! faktor daya motorinduksi tetap pada beban-penuh (arang melebihi H2R. 9ambar 3.,L-, memperlihatkan"ariasi faktor daya terhadap beban motor induksi sangkar-tupai tipikal.

    $c% *siensi 1ugi-rugi yang ter(adi pada motor induksi 3-fase adalah rugi-rugi tembaga $7u% dalam

    belitan stator dan rotor! rugi-rugi besi dalam inti stator dan rotor dan rugi-rugi gesekan danbelitan. 1ugi-rugi besi dan rugi-rugi gesekan dan belitan hampir Z%independen dalam beban.etika I , 1 men(adi konstan! e*siensi motor akan bertambah terhadap beban! tetapi rugi-rugi I , 1 tergantung pada beban. Oleh karena itu! e*siensi motor bertambah terhadapbeban tetapi kur"anya menurun pada beban tinggi.

    Z% 1ugi-rugi dalam stator tergantung pada >uks stator dan frekuensi suplai. etika keduafaktor tersebut konstan! rugi-rugi-besi stator konstan pada semua beban. etika frekuensirotor kecil! rugi-rugi besi dalam rotor kecil dan bisa diabaikan. Sebagaimana kecepatanmotor tidak sangat besar terhadap beban! rugi-rugi gesekan dan belitan bisa diasumsikankonstan.

    $d% etika tanpa-beban! kebutuhan torsi hanya diperlukan untuk mengatasi rugi-rugi tanpa-beban. Oleh karena itu stator mengambil sedikit arus dari suplai. etika beban mekanikditambahkan! kecepatan rotor berkurang. 5engurangan kecepatan rotor tersebutmemberikan medan putar dengan kecepatan konstan untuk menyapu mele&ati konduktorrotor pada la(u yang lebih cepat! dengan cara demikian menginduksi arus rotor lebih besar.4engan bertambahnya beban! pertambahan arus rotor dalam arah seperti padapengurangan >uks stator! dengan cara demikian secara temporer mengurangi hitungane.m.f dalam belitan stator. Berkurangnya hitungan e.m.f tersebut membuat aliran arusstator semakin banyak.

  • 8/18/2019 Materi Motor Induksi 3 Fasa

    20/34

    $e% Output 0orsi ecepatanetika kecepatan motor berubah tidak terlalu besar terhadap beban! maka torsi bertambahdengan bertambahnya beban.

    3.,H 1angkaian kui"alen Motor Induksi 3-Fase Berbagai Slip

    5ada motor induksi 3-fase! belitan stator terhubung ke suplai 3-fase dan belitan rotorterhubung-singkat. nergi ditransfer secara magnetik dari belitan stator ke belitan rotoryang terhubung-singkat. Maka motor induksi bisa dipertimbangkan men(adi transformatordengan bagian sekunder berputar $hubung-singkat%. Belitan stator dapat disamakan denganbagian primer transformator dan belitan rotor disamakan dengan bagian sekundertransformator. 4alam pandangan yang sama >uks dan tegangan (uga seperti kondisi padatransformator! sehingga merupakan suatu hal yang dapat diharapkan bah&a rangkaianekui"alen motor induksi akan sama dengan transformator. 9ambar 3.,H-' memperlihatkanrangkaian ekui"alen $lebih dulu tidak hanya satu% per fase untuk motor induksi. Sekarangkita akan membahas rangkaian stator dan rotor secara terpisah.9ambar 3.,H-' 1angkaian lengkap kesetaraan motor induksi

    3.,H.' 1angkaian Stator5ada stator! keadaan sangat persis dengan bagian primer transformator. 0egangan per faseyang digunakan pada stator adalah ! sedangkan dan berturut-turut adalah resistan statordan reaktan bocor per fase. 0egangan digunakan untuk membangkitkan >uks magnetik yangmembuat ter(alinnya hubungan antara belitan stator $sebagai bagian primer% dengan belitanrotor $sebagai bagian sekunder%. Sebagai hasilnya! induksi diri $self-induced% e.m.fmenginduksi belitan stator dan ter(alin induksi imbal balik $mutually induced% e.m.f $ s s dimana adalah perbandingan transformasi% yang menginduksi belitan rotor. Aliran arusstator menyebabkan drop tegangan pada dan . - K $ K ( % . . . pen(umlahan fasoretika motor tanpa-beban! belitan stator menarik arus yang memiliki dua komponen! yaitu #$i% yang menyuplai rugi-rugi motor tanpa-beban

    $ii% komponen magnetisasi yang mengatur >uks magnetik dalam inti dan celah udara.ombinasi paralel dari dan ! berturut-turut menggambarkan rugi-rugi motor tanpa-bebandan pembangkitan >uks magnetik. K

    3.,H., 1angkaian 1otor4isini dan berturut-turut menggambarkan resistan rotor dan reaktan rotor saat diam perfase. 5ada setiap slip ! reaktan rotor akan men(adi . 0egangan terinduksi+ fase dalam rotoradalah . etika belitan rotor terhubung-singkat! keseluruhan e.m.f digunakan dalamsirkulasi arus rotor . $ K %Arus rotor tere>eksi sebagai $ % dalam stator. 5en(umlahan fasor dan memberikan arusstator .)al yang penting untuk dicatat! bah&a masukan ke primer dan keluaran dari sekundersebuah transformator beru(ud elektrik. Oleh karena itu! di dalam motor induksi! masukan kestator dan rotor adalah elektrik! tetapi keluaran dari rotor adalah mekanik. Untukmemfasilitasi perhitungan! diharapkan dan diperlukan untuk mengganti beban mekanikdengan beban elektrik yang setara! sehingga kita dapat mempunyai rangkaian ekui"alentransformator dari motor induksi.5erlu dicatat (uga! bah&a meskipun frekuensi stator dan rotor berbeda! keberadaan medanmagnetik masih dalam putaran pada kecepatan sinkron . Arus stator menghasilkan >uks

  • 8/18/2019 Materi Motor Induksi 3 Fasa

    21/34

    magnetik yang berputar pada kecepatan . 5ada slip ! kecepatan putaran medan rotor relatifterhadap permukaan rotor dalam arah rotasi rotor! yaitu

     0etapi rotor berputar pada kecepatan N yang relatif terhadap inti stator. Maka! kecepatanmedan rotor relatif terhadap inti stator K N $ - N% K N

    Maka tanpa adanya nilai slip ! masing-masing medan magnetik stator dan rotor adalahsinkron (ika dilihat oleh pengamat yang tetap dalam suatu tempat $space%. Sebagaiakibatnya! motor induksi 3-fase dapat dipandang sebagai ekui"alen suatu transformatoryang memiliki sebuah celah udara yang memisahkan bagian besi ba&aan rangkaianmagnetik belitan primer dan sekunder. 9ambar 3.,H.,-' memperlihatkan diagram fasormotor induksi.9ambar 3.,H.,-' 4iagram fasor motor induksi.

    3.32 1angkaian kui"alen 1otorSekarang kita akan melihat bagaimana beban mekanik motor diganti dengan bebanmekanik ekui"alen. 9ambar 3.32-' $i% memperlihatkan rangkaian ekui"alen per fase darirotor pada slip s. Arus fase rotor dinyatakan dengan #

    Secara matematik! nilai tersebut tidak berubah dengan menulisnya sebagai #

    Seperti terlihat pada gambar 3.32-' $ii%! kita sekarang mempunyai reaktan tetap yangterhubung secara seri dengan resistan + s dan suplai dengan tegangan konstan . 7atatanbah&a gambar 3.32-' $ii% mentransfer "ariabel tersebut ke resistan tanpa merubah kondisidaya atau faktor daya.

    9ambar 3.32-'

    uantitas + s lebih besar daripada maka s adalah fraksi. Maka + s dapat dibagi kedalambagian yang tetap $*8ed part% dan bagian "ariabel $ + s - % adalah # K$i% Bagian pertama adalah resistan rotor+ fase dan menggambarkan rugi-rugi tembaga rotor.$ii% Bagian ke dua adalah beban resistan-"ariabel. 4aya yang dikirim ke bebanmenggambarkan daya mekanik total yang berkembang di dalam rotor. Maka beban mekanikpada motor induksi dapat diganti dengan beban resistan-"ariabel dari nilai . )al tersebutdiketahui sebagai resistan beban .

    3.3' 1angkaian kui"alen 0ransformator dari Motor Induksi9ambar 3.3'-' memperlihatkan rangkaian ekui"alen 3-fase motor induksi. 7atatan bah&abeban mekanik pada motor telah diganti dengan resistan elektrik ekui"alen yang dinyatakansebagai # . . . $i%9ambar 3.3'-'

    7atatan bah&a rangkaian dalam gambar 3.3'-' sama dengan rangkaian ekui"alentransformator dengan beban sekunder sama dengan yang diberikan oleh persamaan $i%..m.f rotor dalam rangkaian ekui"alen sekarang hanya tergantung pada perbandingantransformasi $ + %.

  • 8/18/2019 Materi Motor Induksi 3 Fasa

    22/34

    4engan demikian! motor induksi dapat digambarkan+ di&u(utkan sebagai trafo ekui"alenyang disambung ke resistan-"ariabel yang diberikan oleh persamaan $i%. 4aya dikirimkan kemenggambarkan daya mekanik total yang dibangkitkan dalam rotor. Maka rangkaianekui"alen dari gambar 3.3'-' adalah transformator dengan nilai sekunder $yaitu rotor% yangdapat ditransfer ke primer $yaitu stator% melalui penggunaan perbandingan transformasi yang tepat+ cocok. Ingat bah&a menggeser resistan+ reaktan dari sekunder ke primer! hal

    tersebut perlu dibagi dengan mengingat arus akan di kalikan dengan . 1angkaian ekui"alenmotor induksi berkenaan dengan bagian primer diperlihatkan dalam gambar 3.3'-,.9ambar 3.3'-,

    7atatan bah&a elemen $yaitu % yang dibatasi oleh segi empat bergaris putus-putus adalahresistan elektrik ekui"alen berhubungan dengan beban mekanik pada motor. Berikut adalahcatatan dari rangkaian ekui"alen motor induksi #$i% 5ada tanpa-beban! slip secara praktis nol dan beban tak berhingga. ondisi ini mirip padatransformator yang belitan sekundernya terbuka $open-circuited%.$ii% 5ada saat berhenti! slip adalah satu $unity% dan beban nol. eadaan seperti ini miripdengan transformator yang belitan sekundernya hubung-singkat.$iii% etika motor berputar dengan beban! nilai akan tergantung pada nilai slip s. ondisi ini

    mirip transformator yang sekundernya disuplai "ariabel dan semata-mata berbeban resistif.$i"% 1esistan elektrik ekui"alen berkurang dan arus rotor bertambah dan motor akan lebihmenghasilkan daya mekanik. )al tersebut yang diharapkan karena slip motor bertambahdengan bertambahnya beban pada batang poros motor.

    3.3, )ubungan 4aya1angkaian ekui"alen transformator dari motor induksi sungguh berguna dalam menganalisahubungan "ariasi daya dalam motor. 9ambar 3.3,-' memperlihatkan rangkaian ekui"alenper-fase motor induksi yang seluruh nilainya berkenaan+ berhubungan terhadap bagianprimer $stator%.9ambar 3.3,-'

    $i% 0otal beban elektrik K 4aya masukan stator 3 cos f'Ada rugi-rugi inti stator dan rugi-rugi tembaga stator. 4aya tetap akan ditransfer dayamenyeberangi celah-udara! yaitu input ke rotor.

    $ii% Masukan rotor 1ugi-rugi tembaga rotor 3$ %,4aya mekanik total yang ditimbulkan oleh rotor adalah 1otor input Q 1otor 7u loss - 3$ %, 3$ %,)al tersebut sangat (elas dari rangkaian ekui"alen yang terlihat pada gambar 3.3,-'.$iii% 6ika adalah gross torsi yang dikembangkan oleh rotor! makaAtau 3 Atau 3 Atau 3 N-mAtau H! N-m7atatan bah&a torsi batang poros $shaft% tersebut akan lebih kecil daripada dengan torsiyang dibutuhkan untuk menyesuaikan rugi-rugi belitan dan gesekan.

  • 8/18/2019 Materi Motor Induksi 3 Fasa

    23/34

    3.33 1angkaian kui"alen 5endekatan dari Motor InduksiSeperti pada kasus transformator! rangkaian ekui"alen pendekatan motor induksi diperolehdengan menggeser cabang shunt $ - % ke terminal masukan pada gambar 3.33-'.

  • 8/18/2019 Materi Motor Induksi 3 Fasa

    24/34

    $iii% Masukan ke stator! 3 cos f' 3 ''H! 2!LH 3L2L =*siensi gross '22 '22 LH! R

    3.3 5engasutan Motor Induksi 3-faseMotor induksi pada dasarnya adalah transformator dengan bagian statornya adalah primer

    dan bagian rotornya merupakan bagian sekunder yang dihubung-singkat. 5ada saat asutan!tegangan menginduksi rotor motor secara maksimum $ . s '%. Maka impedansi rotornyamen(adi mrendah! arus rotor banyaknya berkelebihan. Arus rotor yang besar membalik kestator karena aksi transformasi. Sebagai akibatnya pada asutan dengan arus besar $sampai '2 kali% arus beban penuh% dalam stator dengan faktor daya rendah Z%mengakibatkan nilai torsi asutannya rendah. arena durasi+ lamanya hubung-singkatpendek! maka nilai arus besar tidak merusak motor (ika motor berputar secara normal.Meskipun demikian! arus asutan yang besar tersebut akan membuat saluran tegangan+ (ala-

     (ala men(adi drop. )al tersebut berefek merugikan operasi peralatan elektrik lain yangberada pada (ala-(ala yang sama. Oleh karena itu! diharapkan dan diperlukan untukmengurangi magnitude arus stator saat asutan dan beberapa metode yang cocok dapatdigunakan untuk keadaan ini.

    Z%Saat asutan $s '%! reaktan rotor tinggi dibanding resistannya mengakibatkan p.f asutanrendah..

    3.3 Metoda 5engasutan Motor Induksi 3-faseMetode yang duterapkan dalam pengasutan motor induksi tergantung pada ukuran motordan (enis motor. Metode berikut digunakan untuk mengasut motor induksi #$i% 4irect-on-line starting $i"% Star-delta starting$ii% Stator resistance starting $"% 1otor resistance starting$iii% Autotransformer startingMetode $i% sampai $i"% digunakan untuk kedua (enis motor s/uirrel-cage dan slip-ring.=alaupun metode ke $"% penggunaannya hanya untuk motor slip-ring! tetapi dalamprakteknya salah satu dari empat metode digunakan untuk mengasut motor sangkar-tupai

    $s/uirrel-cage%! tergantung pada ukuran motor. 0etapi motor slip-ring selalu diasut denganrotor resistance starting.

    3.3 Metoda 5engasutan Motor Sangkar-0upaiecuali direct-on-line starting! semua metode yang lain dalam pengasutan motor sangkar-tupai menerapkan pengurangan tegangan melalui terminal motor pada saat asutan.

    $i% 4irect-on-line starting.Metode pengasutan ini hanya menyatakan secara tidak langsung Q motor di asut denganmenyambung langsung ke suplai 3-fase. Impedan motor saat berhenti relatif rendah danketika disambung secara langsung ke sistem suplai! arus asutannya akan men(adi tinggi $sampai '2 kali arus beban-penuh% dan faktor dayanya rendah. Sebagai akibatnya! metodepengasutan ini cocok untuk mesin yang relatif kecil $sampai ! k=%.

    [ )ubungan antara pengasutan dan torsi beban-penuh $F.

  • 8/18/2019 Materi Motor Induksi 3 Fasa

    25/34

    V $ saat asutan s '% 6ika adalah arus beban-penuh dan adalah slip beban-penuh! makaV +

    etika motor diasut secara direct-on-line! arus asutannya adalah arus short-circuit $blocked-

    rotor% .Marilah kita ilistrasikan hubungan diatas dengan contoh numerik. Andaikata dan slipbeban-penuh 2!2! maka 2!2 $%, 2!2 '7atatan bah&a arus asutan besarnya lima kali arus beban penuh tetapi torsi asutannyahanya sebesar torsi beban penuh sa(a.

    $ii% Stator resistance starting.4alam metoda ini! resistan eksternal disambung secara seri dengan setiap fase belitanstator selama pengasutan. )al tersebut menyebabkan drop tegangan melalui resistan!

    sehingga tegangan yang menu(u terminal tereduksi dan selan(utnya arus asutnya (uga.1esistan asut secara gradual+ bertahap dikurangi $cut out in steps% dengan cara menutupM7 $Magnetik 7ontactor% penghubung-singkat resistan tersebut dari rangkaian stator setelahmotor memperoleh putaranya. etika motor mencapai kecepatan rated-nya! semua resistancut-out dan secara penuh motor menggunakan tegangan (ala-(ala.9ambar 3.3-'

    Metoda ini memiliki dua kekurangan #'. 5engurangan tegangan ker(a ke motor selama periode pengasutan Z% mengurangi torsiasut dan menambah &aktu akselerasi.Z% Seperti terlihat pada bagian 3.'3! V dimana T adalah tegangan suplai.,. Banyak daya terbuang dalam resistan asut.

    [ )ubungan antara pengasutan dan torsi beban-penuh $F.

  • 8/18/2019 Materi Motor Induksi 3 Fasa

    26/34

    ke (ala-(ala setelah motor cukup memperoleh kecepatannya. 9ambar 3.3-,memperlihatkan penataan rangkaian untuk pengasutan dengan transformator. 0appenyadap $tapping% pada autotransformer diatur sedemikian sehingga rangkaianberada pada R sampai L2R tegangan (ala-(ala yang digunakan pada motor.

    9ambar 3.3-,

    5ermulaan pengasutan! saklar tukar $change-o"er s&itch% diatur pada posisi :start;. )altersebut untuk meletakkan autotransformer pada rangkaian dan akan mereduksi teganganker(a pada rangkaian. Sebagai akibatnya! arus asutan dibatasi pada nilai yang aman. etikamotor kira-kira mencapai L2R kecepatan normal! saklar tukar dipindah ke posisi :run;. )altersebut untuk melepaskan $takes-out% autotransformer dari rangkaian dan motor secarapenuh mengambil tegangan (ala-(ala. 5engasutan autotransformer memiliki beberapakeuntungan! yaitu #'. rugi-rugi daya kecil,. arus asutan rendah3. radiasi panas rendahUntuk mesin besar $diatas , ).5%! metoda pengasutan ini sering digunakan. Metoda ini (uga

    bisa digunakan untuk motor terhubung star dan delta.

    [ )ubungan antara pengasutan dan torsi beban-penuh $F.

  • 8/18/2019 Materi Motor Induksi 3 Fasa

    27/34

    b. 5engurangan tegangan adalah tetap.Metoda pengasutan ini digunakan untuk mesin ukuran menengah $sampai sekitar , ).5%.

    [ )ubungan antara pengasutan dan torsi beban-penuh $F.

  • 8/18/2019 Materi Motor Induksi 3 Fasa

    28/34

    Maka! torsi asutan 3' R dari torsi beban-penuh

    3.3 5engasutan Motor Slip-1ingMotor slip-ring selalu diasut menggunakan rotor resistance starting. 5ada metoda ini! sebuahrheostat terhubung-"ariable star dihubungkan pada rangkaian rotor melalui slip-ring dantegangan penuh disambungkan pada belitan stator seperti terlihat pada gambar 3.3-'

    9ambar 3.3-'

    $i% Saat asutan! pemutar $handle% rheostat diatur pada posisi OFF sehingga resistanmaksimum berada pada setiap fase rangkaian stator. )al tersebut untuk mereduksi arusasutan dan pada saat yang sama torsi asut bertambah.

    $ii% Setelah motor mendapatkan kecepatannya! pemutar rheostat secara berangsur-angsurdiputar searah (arum (am dan keluar dari resistan eksternal untuk setiap fase rangkaianrotor. etika motor mencapai kecepatan normal. 7hange-o"er s&itch berada pada posisi ONdan seluruh resistan eksternal keluar dari rangkaian rotor.

    3.3L Motor Slip-1ing "ersus Motor Sangkar-0upaiMotor induksi slip-ring mempunyai kelebihan dibanding motor sangkar-tupai antara lainsebagaiberikut #$i% 0orsi asut tinggi dengan arus asut rendah.$ii% 5ercepatan yang mulus $smooth% pada kondisi beban ringan.$iii% 0anpa panas abnormal selama asutan.$i"% arakteristik putaran bagus setelah keluar dari resistan rotor eksternal.$"% ecepatan dapat diatur.

    Sedangkan kekurangan motor slip-ring adalah #$i% Biaya inisial dan pera&atan lebih tinggi daripada motor sangkar-tupai.$ii% 1egulasi kecepatannya (elek ketika berputar dengan resistan pada rangkaian rotor.

    3.3H 1ating Motor Induksi5apan nama $nameplate% dari motor induksi 3-fase menyediakan informasi sebagai berikut #$i% )orsepo&er $ii%

  • 8/18/2019 Materi Motor Induksi 3 Fasa

    29/34

    $i% $ii%9ambar 3.2-'

    onstruksi. Sesuai namanya! rotor dari motor mempunyai dua belitan sangkar-tupai yangmasing-masing diletakkan di bagian atas seperti terlihat pada gambar 3.2-'.

    $i% Belitan luar $outer &inding%! terdiri dari batang-batang melintang dengan penampanglebih kecil ukurannya dan terhubung-singkat oleh end-ring. Sehingga resistan pada belitantersebut tinggi! maka belitan luar memiliki slot yang relatif terbuka dan lintasan >uksnyayang lebih sedikit $kecil% berada disekeliling batang.

  • 8/18/2019 Materi Motor Induksi 3 Fasa

    30/34

    Menghitung Arus, Daya, Kecepatan, dan Torsi Motor Listrik AC

    Motor listrik adalah suatu perangkat elektromagnetik yang digunakan untuk

    mengkon"ersi atau mengubah energi listrik men(adi energi mekanik. )asil kon"ersi ini

    atau energi mekanik ini bisa digunakan untuk berbagai macam keperluan seperti

    digunakan untuk memompa suatu cairan dari satu tempat ke tempat yang lain pada

    mesin pompa! untuk meniup udara pada blo&er! digunakan sebagai kipas angin! dan

    keperluan Q keperluan yang lain. Berdasarkan (enis dan karakteristik arus listrik yang

    masuk dan mekanisme operasinya motor listrik dibedakan men(adi ,! yaitu motor A7!

  • 8/18/2019 Materi Motor Induksi 3 Fasa

    31/34

    dan motor 47. Namun pada artikel kali ini kita akan membahas sedikit tentang motor

    A7! beserta cara menghitung arus! daya! dan kecepatan pada motor tersebut.

    Ada , (enis motor pada motor A7! yaitu #

    '.  Motor sinkron! yaitu motor A7 $arus bolak-balik% yang beker(a pada kecepatan tetap

    atau konstan pada frekuensi tertentu. ecepatan putaran motor sinkron tidak akanberkurang$tidak slip% meskipun beban bertambah! namun kekurangan motor ini adalah

    tidak dapat menstart sendiri. Motor ini membutuhkan arus searah $47% yang

    dihubungkan ke rotor untuk menghasilkan medan magnet rotor. Motor ini disebut motor

    sinkron karena kutup medan rotor mendapat tarikan dari kutup medan putar stator

    hingga turut berputar dengan kecepatan yang sama $sinkron%.

    ,.  Motor induksi! yaitu motor A7 yang paling umum digunakan di industri Q industri. 5ada

    motor 47 arus listrik dihubungkan secara langsung ke rotor melalui sikat-sikat$brushes%

    dan komutator$commutator%. 6adi kita bisa mengatakan motor 47 adalah motor

    konduksi. Sedangkan pada motor A7! rotor tidak menerima sumber listrik secarakonduksi tapi dengan induksi. Oleh karena itu motor A7 (enis ini disebut (uga sebagai

    motor induksi.

    Mungkin sudah cukup pen(elasan dan pengertian singkat tentang motor listrik. 4an

    selan(utnya akan di(elaskan sedikit tentang rumus-rumus dasar perhitungan pada

    motor. seperti menghitung arus+ampere motor! menghitung kecepatan motor!

    menghitung daya+beban motor! dan lain-lain.

    Rumus menghitung kecepatan sinkron, jika yang diketahui frekuensi dan

     jumlah kutup pada motor AC.

    7ontoh # hitung kecepatan putar motor poles+kutup (ika motor dioperasikan denganfrekuensi 2 hC.

    ns $',2. F%+ 5  $',2 . 2%+  '22 rpm

    menghitung slip pada motor

  • 8/18/2019 Materi Motor Induksi 3 Fasa

    32/34

    7ontoh # hitung slip motor (ika diketahui kecepatan motor ',2 rpm. 4engan kecepatan

    sinkron yang sama dengan hasil diatas.

    R slip $$ns - n%+ ns% 8 '22 $$'22 - ',2%+ '22%8 '22 R

     Menghitung arus/ampere motor ketika diketahui daya(watt), tegangan(olt),

    dan faktor daya(cos !).

     

    7ontoh. )itung besarnya arus$ampere% motor dengan daya ' k& dan tegangan ,,2T

    dengan faktor daya 2!LL.

    I 5 + T. 7os ].....5 ' k& '222 &att

    I '222+$,,2 . 2!LL% Ampere

    Menghitung daya motor " phasa ketika diketahui arus, tegangan, dan faktor

    daya.

     7ontoh. )itung daya motor induksi 3 phasa yang memiliki arus H! A dengan tegangan

    3L2T dan faktor daya+ cos ] 2!LL.

    5 ^3 .T. I . cos ] '!3 . 3L2 . H! . 2!LL H &att atau dibulatkan (adi ! =.

    Menghitung daya output motor

    5 output ^3 .T. I . eff . cos ]

    7ontoh. )itung daya output motor (ika diketahui seperti data diatas dengan e*siensi

    motor H2 R .

    5 output ^3 .T. I . eff . cos ] '!3 . 3L2 . H! . 2!H . 2!LL H &att atau

    dibulatkan (adi = atau ! )5

  • 8/18/2019 Materi Motor Induksi 3 Fasa

    33/34

    Menghitung e#siensi daya motor

     

    7ontoh. 4engan daya input motor = dan daya output ! =. )itung e*siensi daya

    pada motor tersebut.

    _  $5out + 5%8 '22R $22+222%8 '22R H2 R

    Menghitung daya semu motor ($A)

    5ada motor ' phasa

    S $TA% T . I

    5ada motor 3 phasaS ^3 . T . I

    Menghitung torsi motor jika diketahui daya motor dan kecepatan motor.

  • 8/18/2019 Materi Motor Induksi 3 Fasa

    34/34

    )ubungan antara horse po&er! torsi dan kecepatan.

    7ontoh. )itung berapa torsi motor '2 )5. 4engan kecepatan '22 rpm.

     0 $,2 . )5%+n $,2 . '2%+ '22 3 lb ft ! Nm

    Menghitung torsi motor

    '.   0 F . 4

    4imana #

     0 torsi motor $dalam lb ft%

    F gaya $pon%

    4 (arak $ft%

    ,.   0 F . 4

    4imana #

     0 torsi motor $Nm%F gaya $Ne&ton%

    4 (arak $meter%

    ' lb ft 2!'3L3 kgm '!32 Nm

    ' kgm !,33 lb ft H!L2 Nm