Motor InduksiAndhika Widi Saputra

Danian PrimasatyaDepri YantriImansyah

M. Najih Amin

Apa itu Motor Induksi?O Motor Induksi adalah salah satu jenis

dari motor – motor listrik yang bekerja berdasarkan induksi elektromagnet. Motor induksi memiliki sebuah sumber energi listrik yaitu di sisi stator, sedangkan sistem kelistrikan di sisi rotornya di induksikan melalui celah udara dari stator dengan media elektromagnet.

Konstruksi Motor InduksiMotor Induksi terdiri dari 3 komponen pokok yaitu :

1. Stator

2. Rotor Sangkar

3. Rotor Kumparan (wound rotor)

Apa itu Stator?Stator adalah bagian dari mesin yang tidak berputar dan terletak pada bagian luar. Dibuat dari besi bundar berlaminasi dan mempunyai alur – alur sebagai tempat meletakkan kumparan.

Bagian – bagian stator :

1. Gandar (penopang & pelindung bagian dalam mesin)

2. Inti Stator

3. Kumparan Stator

Apa itu Rotor Sangkar?Adalah bagian dari mesin yang berputar bebas dan letaknya di bagian dalam. Terbuat dari besi laminasi yang mempunyao slot dengan batang alumunium / tembaga yang dihubungkan singkat pada ujungnya.Terdapat fins (sirip) pada ring yang berfungsi sebagai kipas dan memperbaiki pendinginan.

Apa itu Wound Rotor?Kumparan dihubungkan bintang dibagian dalam dan ujung yang lain dihubungkan dengan slipring ke tahanan luar. Kumparan dapat dikembangkan menjadi pengaturan kecepatan putaran motor. Pada kerja normal slip ring hubung singkat secara otomatis, sehingga rotor bekerja seperti rotor sangkar.

Prinsip kerja Motor 3 phasaO Bila sumber tegangan tiga phasa dipasang pada

kumparan stator, maka pada kumparan stator akan timbul medan putar dengan kecepatan,

ns = 120f/P

ns = kecepatan sinkron (putaran per menit), f  = frekuensi sumber, p  = jumlah kutubO Medan putar stator akan memotong konduktor

yang terdapat pada sisi rotor, akibatnya pada kumparan rotor akan timbul tegangan induksi ( ggl ) sebesar

E2s= 44,4fnØ

E = tegangan induksi ggl, f = frekkuensi, N = banyak lilitan, Q = fluks

O Karena kumparan rotor merupakan kumparan rangkaian tertutup, maka tegangan induksi akan menghasilkan arus ( I ).

O Adanya arus dalam medan magnet akan menimbulkan gaya ( F ) pada rotor.

O Interaksi antara arus rotor dan medan stator menghasilkan gaya yang menggerakan motor.

Force = B I L sin fO Bila torsi awal yang dihasilkan oleh gaya F

pada rotor cukup besar untuk memikul torsi beban, maka rotor akan berputar searah dengan arah medan putar stator.

O Untuk membangkitkan tegangan induksi E2s agar tetap ada, maka diperlukan adanya perbedaan relatif antara kecepatan medan putar stator (ns) dengan kecepatan putar rotor (nr).

O Perbedaan antara kecepatan nr dengan ns disebut dengan slip ( S ) yang dinyatakan dengan Persamaan

 S = ns-nr/ns (100%)O Jika ns = nr tegangan akan terinduksi dan

arus tidak mengalir pada rotor, dengan demikian tidak ada torsi yang dapat dihasilkan. Torsi suatu motor akan timbul apabila ns > nr.

Keuntungan Motor tiga fasaO Konstruksi sangat kuat dan sederhana

terutama bila motor dengan rotor sangkar.O Harganya relatif murah dan kehandalannya

tinggi.O Effesiensi relatif tinggi pada keadaan normal,

tidak ada sikat sehingga rugi gesekan kecil.O Biaya pemeliharaan rendah karena

pemeliharaan motor hampir tidak diperlukan.

Kerugian Penggunaan motor induksi

O Kecepatan tidak mudah dikontrol O Power faktor rendah pada beban ringan O Arus start biasanya 5 sampai 7 kali dari arus

nominal

Motor induksi satu fasaO Digunakan pada kulkas, mesin cuci, jam,

pompa, dan lain – lain.O Motor pada stator mempunyai sebuah inti besi

terlaminasi dengan 2 lilitan yang tersusun tegak lurus. Yang satu adalah yang utama yang lainnya adalah lilitan pembantu atau lilitan pemulai

O Rotornya merupakan Rotor sangkar, yang mempunyai inti besi terlaminasi dengan slot.

O Bar aluminium ditempelkan / dicetak pada slot dan terhubung pendek pada kedua ujungnya dengan menggunakan ring.

Konsep Motor induksi satu fasa

O Lilitan utama disuplai oleh arus AC berfasa tunggal yang menghasilkan medan magnet yang bergetar.

O Medan yang dihasilkan tadi bisa dibagi menjadi 2 daerah, berputar pada arah yang berlawanan

O Interaksi antara medan dengan arus yang diinduksi pada batang rotor, menghasilkan torsi yang melawan.

O Pada kondisi ini, motor tidak akan berjalan seperti pada gambar.

O Diasumsikan motor digerakkan dengan torsi eksternal dan berotasi dengan kecepatan n pada arah kedepan. Dan ns adalah kecepatan sinkron.

O Positif slip yang terjadi pada medan rotasi yang kedepan adalah

s+ =(ns-n)/ ns positif slip kecil sekitar 1 = 5 %O Negatif Slip yang terjadi pada medan rotasi yang

terbalik adalah s- =(ns+ n) / ns Negatif slip besar sekitar 1.95 – 1.99

O Kombinasi dari kedua persamaan diatas adalah s- = 2- s+

O Torsi terbalik dengan slip, dimana :

O Slip positif yang kecil (0.01 – 0.03) menciptakan torsi yang lebih besar dibanding slip negatif yang lebih besar.

O Perbedaan torsi menggerakan motor, yang berlanjut untuk memutar pada arah depan tanpa torsi eksternal.

O Pada setiap medan rotasi menginduksikan tegangan ke rotor yang mana menggerakan arus dan menghasilkan torsi.

O Setiap medan direpresentasikan dengan sebuah equivalent circuit. Parameter dari 2 sirkuit adalah sama dengan pengecualian terjadi slip.

O Dua sirkuit yang ekuivalen terhubung pada sebuah rangkaian

Sirkuit Equivalent dari motor satu fasa

Starting dari motor satu fasa

O Starting dari motor induksi membutuhkan medan magnet yang berputar

O Medan magnet yang berputar bisa dihasilkan oleh 2 koil yang mempunyai arus 90o diluar fasa.

O Untuk memulai motor satu fasa : O Belitan utama di suplai dengan Im = I cos wt

O Belitan starting disuplai oleh Is = I sin wt

O Perubahan fasa diraih dengan menghubungkkan baik resistan dan inductan, atau capasitan pada rangkaian starting belitan.

O Belitan starting dimatikan dengan switch sentrifugal ketika motor mencapai kecepatan operasi.