prinsip kerja eksitas motor sinkron dan penggunaannya dalam mesin – mesin listrik

8/19/2019 Prinsip Kerja Eksitas Motor Sinkron Dan Penggunaannya Dalam Mesin – Mesin Listrik

1/9

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Motor arus bolak-balik ( motor AC ) adalah suatu mesin yang berfungsi untuk

mengubah energi listrik arus bolak-balik menjadi energi gerak atau mekanik berupa

putaran rotor. Salah satu jenis motor arus bolak-balik adalah motor sinkron/serempak tiga

fasa. Dan dikatakan motor sinkron karena putaran medan stator ( medan putar ) dan

putaran rotor serempak/sinkron.

Motor sinkron pada pengoperasiannya tidak dapat melakukan start aal(self

starting )! oleh karena itu motor sinkron tiga fasa membutuhkan penggerakan aal

( prime o"er ) untuk memutar medan pada stator sampai pada ke#epatan putar medan

putar stator.

$ada motor sinkron! perubahan beban tidak mempengaruhi ke#epatan putar motor

ketika motor masih bekerja maka rotor akan selalu terikat atau kopel se#ara magnetis

dengan medan putar dan dipaksa untuk berputar dengan ke#epatan sinkronnya. %arena

dengan demikian! motor sinkron biasanya digunakan pada sistem operasi yang

membutuhkan ke#epatan konstan dengan beban beruba-ubah. Contohnya &olling Mills!

mesin pengha#ur ( Crusher )! pulp 'rinders! &e#ipro#ating pump dan lain-lain.

Dengan demikian kita perlu mempelajari konsep dari motor sinkron! dimana

motor sinkron ini dapat menjadi suatu pilihan yang tepat untuk sistem operasi yang

membutuhkan ke#epatan yang konstan dengan beban yang berubah-ubah.

1


2/9

1.2 Batas Masalah

Makalah ini penulis batasi! adapun batasan masalahnya adalah

) %ontruksi pada motor sinkron.*) $rinsip kerja pada motor Sinkron.

1.3 Rumusan Masalah

Makalah ini penulis batasi! adapun batasan rumusan masalahnya adalah

) +agaimana kontruksi motor sinkron,

*) +agaimana prinsip kerja motor sinkron ,

1.4 Tuuan Pem!ahasan

Adapun tujuan dari pembuat makalah ini adalah

) Menjelaskan kontruksi pada motor sinkron.

*) Memberikan gambaran tentang prinsip kerja dari motor sinkron.

BAB II

2.1 LANDA"AN TE#RI

2


3/9

$am!ar M%t%r "&nkr%n

Motor sinkron adalah suatu motor AC tiga-fasa yang ke#epatannya sinkron

dengan ketentuan %e#epatan rotor harus kurang atau terlambat dari perputaran fluks

stator supaya arus diinduksikan ke rotor sehigga menghasilkan ke#epatan putaran yangsinkron dan tanpa slip.

Ada * pengertian yang menyatakan baha motor sinkron adalah saling

berinteraksinya kedua flu magnet yang mengakibatkan rotor berputar dengan ke#epatan

putar rotor sinkron dengan ke#epatan stator.

Dan motor sinkron adalah motor yang dipergunakan untuk memutar atau

menggerakan mesin-mesin produksi di pabrik atau industri yang menghendaki putaran

tetap.

+erdasarkan beberapa pengertian diatas baha motor sinkron adalah motor AC

tiga-fasa yang dijalankan pada ke#epatan sinkron!tanpa slip. ang se#ara umum

penggunaan motor sinkron difungsikan sebagai motor di industri yang membutuhkan

ketelitian putaran dan putaran konstan.

3


4/9

BAB III

PEMBAHA"AN

3.1 '%nstruks& M%t%r s&nkr%n

$am!ar '%nstruks& M%t%r "&nkr%n

4


5/9

Motor sinkron adalah motor AC yang memiliki ke#epatan konstan! namun

ke#epatan dapat diatur karena ke#epatannya berbanding lurus dengan frekuensi. Motor

sinkron se#ara khusus sangat baik digunakan untuk ke#epatan rendah. %elebihan dari

motor sinkron ini antara lain! dapat dioperasikan pada faktor daya lagging maupun

leading! tidak ada slip yang dapat mengakibatkan adanya rugi-rugi daya sehingga motor

ini memiliki efisiensi tinggi. Sedangkan kelemahan dari motor sinkron adalah tidak

mempunyai torka mula! sehingga untuk starting diperlukan #ara-#ara tertentu. +ila

metode starting telah dapat dikembangkan kemudian hari! maka motor ini akan lebih

unggul dibandingkan motor listrik yang lain.

Motor sinkron juga memilki dua bagian penting yaitu bagian stator yang

merupakan bagian komponen diam! dan bagian yang berfungsi sebagi komponen berputar ! stator terdiri dari inti besi dari bahan ferromagnet yang dibeliti dengan lilitan

fasa! lilitan fasa ini sama dengan lilitan fasa pada rotor induksi.

&otor pada motor ada dua tipe yaitu salient pole( menonjol ) dan salient pole

( tidak menonjol ) dan terdiri dari dua kutub yang menonjol yang juga di beliti dengan

lilitan untuk eksitasi D# dari luar. %umparan dari lilitan e#itasi ini dihubungkan dengan

sumber eksitasi D# dari luar.

Motor sinkron selalu memerlukan arus eksitasi agar selalu dapat berjalan dengan

sinkron! arus eksitasi dapat digolongkan menjadi jenis diantaranya

- Eksitasi Dynamic! merupakan jenis eksitasi yang kon"ensional! dimana arus eksitasi

diperoleh dari sebuah generator DC yang dihubungkan ke rotor motor sinkron. 0enis

eksitasi ini memiliki kekurangan! yaitu baha generator DC merupakan beban tambahan

bagi motor.%emudian sikat arang sebagai penghubung eksitasi menekan slip ring yang

menimbulkan rugi-rugi.

• 1ksitasi Statis! merupakan perkembangan dari eksitasi dinamis. Dimana alat ini

menggunakan penyearah elektronik ( &e#tifier )! penyearah ini memerlukan

sumber tengangan input AC yang diambil dari sumber tegangan jala-jala. %arena

e#iter yang digunakan tidak berputar seperti pada gambar eksitasi kon"ensional

maka eksitasi dapat dikatakan statis.

5


6/9

• 1ksitasi +rusless! pada prinsipnya brusless ini menggunakan generator AC ke#il

sebagai ek#iter. $ertama! arus DC diberikan pada stator! kemudian rotor pada

e#iter akan menghasilkan arus AC yang kemudian diserahkan oleh re#tifier yang

juga ikut berputar pada poros rotor motor sinkron.

Motor sinkron yang modern umumnya tidak menggunakan sikat untuk

eksitasi luar tetapi eksitasi diambil dari sebuah penyearah yang ikut berputar dan

sebuah generator AC yang ke#il dihubungkan langsung pada poros dari motor

sinkron tersebut. $rinsip ini sama dengan yang digunakan pada generator modern

yang menggunakan sistem eksitasi sendiri ( +rusless e#itation).

3.2 Pr&ns&( 'era M%t%r "&nkr%n

Motor sinkron serupa dengan motor induksi pada mana keduanya mempunyai

belitan stator yang menghsilkan medan putar. 2idak seperti motor induksi! motor sinkron

dieksitasi oleh sebuah sumber tegangan DC di luar mesin dan karenanya membutuhkan

slip ring dan sikat ( brush ) untuk memberikan arus kepada rotor. $ada motor sinkron!

rotor terkun#i dengan medan putar dan berputar dengan ke#epatan sinkron.

0ika motor sinkron dibebani ke titik dimana rotor ditarik keluar dari

keserempakannya dengan medan putar! maka tidak ada tor3ue yang dihasilkan! dan motor

sinkron bukanlah self-starting motor karena tor3ue hanya akan mun#ul ketika motor

bekerja pada ke#epatan sinkron4 karenanya motor memerlukan peralatan untuk

membaanya kepada ke#epatan sinkron.

Motor sinkron menggunakan rotor belitan .jenis ini mempunyai kumparan yang

ditempatkan pada slot rotor . Slip ring untuk mensuplai arus kepada rotor

3.3 Eks&tas& Pa)a M%t%r "&nkr%n

$ada motor sinkron! sifat ''5 armatur (stator) yang timbul akibat adanya fluks

rotor adalah menentang tegangan sumber 6t. +esar ''5 armatur hanya tergantung pada

arus eksitasi rotor (tidak seperti pada motor DC yang tergantung pada ke#epatan).

Dengan adanya ''5 armatur (1a) dan tegangan sumber (6)! maka pada armatur timbul

tegangan armatur resultan (1& ) yang besarnya merupakan jumlah "ektor 6 dan 1 a

6


7/9

3.4 Pen*alaan M%t%r "&nkr%n

Sebuah motor sinkron dapat dinyalakan oleh sebuah motor DC pada satu sumbu.

%etika motor men#apai ke#epatan sinkron! arus AC diberikan kepada belitan stator.

Motor DC saat ini berfungsi sebagi generator DC dan memeberikan eksitasi medan DC

kepada rotor. +eban sekarang boleh diberikan kepada motor sinkron. Motor sinkron

sering kalai dinyalakan dengan menggunakan belitan sangkar tupai (squirrel-cage ) yang

dipasang dihadapan kutub rotor/ Motor kemudian dinyalakan seperti halnya motor

induksi hingga men#apai -789 ke#epatan sinkron! saat mana arus searah diberikan! dan

motor men#apai sinkronisasi. 2or3ue yang diperlukan untuk menarik motor higga

men#apai sinkronisasi pull-in tor3ue.Seperti diketahui! rotor motor sinkron terkun#i dengan medan putar dan arus terus

beroperasi pada ke#epatan sinkron untuk semua keadaan beban. Selama kondisi tanpa

beban (non-load ), garis tengah kutub medan putar dan kutub medan DC dalam satu

garis. Seiring dengan pembebanan!ada pergeseran kutub rotor ke belakang. &elati"e

terhadap kutub stator.2idak ada perubahan ke#epatan sudut antara kutub rotor dan stator

disebut sudut tor3ue.

$rinsip kerja dari motor sinkron sebagai berikut

• Amortisseur pada rotor menghasilkan memulai torsi dan memper#epat torsi

untukmotor sinkron.

• %etika ke#epatan motor motor men#apai sekitar 7:9 dari papan &$M! medan

DC diterapkan ke rotor untuk menghasilkan torsi tarikan dan rotor akan menarik

langkah dan mensinkronisasi dengan medan fluks yang berputar didlam stator.

Motor akan dijalankan pada ke#epatan sibkron dan menghasilkan torsi yang

sinkron atau synchronous Torque.

•Setelah sinkronisasi!dorongan torsi tidak dapat ditingkatan lagi atau motor akan

menjadi diluar kendali. %adang-kadang! jika kelebihan bebabn sesaat!motor

akan slip dan sinkronisasi ulang. $elindungan saat dorongan harus disediakan!

jika tidak motor akan berjalan sebagai sebuah motor induksi arus tinggi dan

memungkinkan kerusakan motor yang parah.

7


8/9

3.5 Penggunaan Motor AC sinkron

Motor ini memerlukan arus searah (DC) untuk pembangkitan daya dan memiliki

tor3ue aal yang rendah! dan oleh karena itu motor sinkron #o#ok untuk penggunaan

aal dengan beban rendah! seperti kompresor udara! perubahan frekensi dan generator motor.

BAB I+

PENUTUP

4.1 'es&m(ulan

+erdasarkan uraian bab sebelumnya penulis dapat mengemukakan simpulan sebagai

berikut.

. Motor sinkron adalah motor AC tiga-fasa yang dijalankan pada ke#apatan sinkron!

tanpa slip.

*. Motor sinkron mampu memperbaiki faktor daya sistem sehingga sering digunakan

pada sistem yang menggunakan banyak listrik.

4.2 "aran

Sejalan dengan simpulan diatas! penulis merumuskan saran sebagai berikut.

. $enulis mengharapkan pemba#a untuk bisa membuat sebuah penelitian tentang

motor sinkron.*. $erlu ada penelitian tentang analisis karakteristik torsi-putaran pada motor sinkron

tiga fasa yang diperlukan untuk menunjukan baha motor sinkron tiga fasa

adalah pilihan yang tepat untuk sistem operasi yang membutuhkan ke#epatan

yang konstan dengan beban yang berubah-ubah.

8


9/9

DA,TAR PU"TA'A

• &ijono! ( 77: ). Dasar Teknik Tenaga listrik . ogyakarta Andi.

• %usumah!;. ). Diktat ( +ahan Ajar ) Teknik Listrik dan Elektronika.

+andung ?ni"ersitas $endidikan ;ndonesia.

9

prinsip kerja eksitas motor sinkron dan penggunaannya dalam mesin – mesin listrik

Documents