PRINSIP KERJA MOTOR INDUKSI 1 PHASA

Konstruksi motor induksi satu fasa terdiri atas dua komponen yaitu stator dan rotor. Stator adalah bagian dari motor yang tidak bergerak dan rotor adalah bagian yang bergerak yang bertumpu pada bantalan poros terhadap stator. Motor induksi terdiri atas kumparan-kumparan stator dan rotor yang berfungsi membangkitkan gaya gerak listrik akibat dari adanya arus listrik bolak-balik satu fasa yang melewati kumparan-kumparan tersebut sehingga terjadi suatu interaksi induksi medan magnet antara stator dan rotor. Bentuk dan konstruksi motortersebut digambarkan pada gambar.Apabila kumparan-kumparan motor induksi satu fasa dialiri arus bolak-balik satu fasa, maka pada celah udara akan dibangkitkan medan yang berputar dengan kecepatan putaran sebesar dengan menggunakan rumus :

Medan magnet berputar bergerak memotong lilitan rotor sehingga menginduksikan tegangan listrik pada kumparan-kumparan tersebut. Biasannya lilitan rotor berada dalam hubung singkat. Akibatnya lilitan rotor akan mengalir arus listrik yang besarnya tergantung pada besarnya tegangan induksi dan impedansi rotor. Arus listrik yang mengalir pada rotor akan mengakibatkan medan magnet rotor dengan kecapatan sama dengan kecepatan medan putar stator (ns). Interaksi medan stator dan rotor akan membangkitkan torsi yang menggerakan rotor berputar searah dengan arah medan putar stator. Interaksi medan stator dan rotor juga menyebabkan terjasinya gaya gerak listrik induksi yang disebabkan oleh kumparan-kumparan stator dan rotor. Rumusan matematis gaya gerak listrik yang terjadi pada motor induksi satu fasa dengan rumusan sebagai berikut :

Dimana nilai (t) untuk fluksi maksimum akibat dari penyebaran kerapatan fluks yang melewati lilitan dengan rumus :

Adanya perbedaan medan putar stator dan medan putar rotor atau yang disebut slip pada motor induksi satu fasa pada rumus sebagai berikut :

JENIS JENIS ROTOR PADA MOTOR INDUKSIRotorMotor Induksi bila ditinjau dari rotornya terdiri atas dua tipe yaitu rotor sangkar dan rotor lilit.

Rotor Sangkar : Motor induksi jenis rotor sangkar lebih banyak digunakan daripada jenis rotor lilit, sebab rotor sangkar mempunyai bentuk yang sederhana. Belitan rotor terdiri atas batang-batang penghantar yang ditempatkan di dalam alur rotor. Batang penghantar ini terbuat dari tembaga, alloy atau alumunium. Ujung-ujung batang penghantar dihubung singkat olehcincin penghubung singkat, sehingga berbentuk sangkar burung. Motor induksi yang menggunakan rotor ini disebut Motor Induksi Rotor Sangkar.Karena batang penghantar rotor yang telah dihubung singkat, maka tidak dibutuhkan tahanan luar yang dihubungkan seri dengan rangkaian rotor pada saat awal berputar. Alur-alur rotor biasanya tidak dihubungkan sejajar dengan sumbu (poros) tetapi sedikit miring.

Gambar 1. 3 Penampang dari Rotor Sangkar Rotor Belit : Rotor lilit terdiri atas belitan fasa banyak, belitan ini dimasukkan ke dalam alur-alur inti rotor. Belitan ini sama dengan belitan stator, tetapi belitan selalu dihubungkan secara bintang. Tiga buah ujung-ujung belitan dihubungkan ke terminal-terminal sikat / cincin seret yang terletak pada poros rotor. Pada jenis rotor lilit kita dapat mengatur kecepatan motor dengan cara mengatur tahanan belitan rotor tersebut. Pada keadaan kerja normal sikat karbon yang berhubungan dengan cincin seret tadi dihubung singkat. Motor induksi rotor lilit dikenal dengan sebutan Motor Induksi Slipring atau Motor Induksi Rotor Lilit.Gambar 1. 4 Penampang Rotor Belit

JENIS JENIS ROTOR PADA MOTOR INDUKSITACHOMETERDilihat dari komponen dan cara kerjanya, tachometer dan speedometer adalah sama. Perbedaan paling mendasar ada pada unit masuknya signal (in-put signal). Adapun prinsip dasar dari kedua alat ukur ini sebagai berikut:

Prinsip Kerja Tachometer Dan SpeedometerUntuk pengukur (Meter, M) yang digunakan adalah amperemeter (baik jenis analog maupun digital). Alat ukur ini bekerja berdasarkan signal yang diberikan pada saluran in-put (dari platina atau pengindera pada unit transmisi). Karena signal yang masuk berkaitan langsung dengan kondisi putaran motor atau putaran poros out-put transmisi, alat ini dapat langsung menghitung putaran motor atau kecepatan kendaraan.Adapun cara kerja alat ini sebagai berikut:Pada saat arus listrik masuk melalui saluran in-put, kumparan relay menjadi megnet, sehingga kontak poin Po berhubungan dengan kontak P2. Pada kondisi ini, baterai B mengisi Capasitor C hingga bermuatan penuh. Apabila signal hilang (misalnya aliran listrik platina putus), kumparan relay kehilangan medan magnet dan Po lepas dari P2dan berhubungan dengan P1. pada saat P0berhubungan dengan P1,Capasitor C mengosongkan muatanya melalui amperemeter M dan amperemeter menunjukkan penyimpangan (membaca besar arus yang mengalir).Semakin banyak jumlah signal yang diterima oleh relay, dalam waktu tertentu, semakin sering kapasitor menerima dan mengosongkan muatan, dan semakin jauh penyimpangan alat ukur, berarti semakin tinggi putaran motor/kecepatan kendaraan. Dengan kata lain, aliran arus rata-rata yang menuju alat ukur tergantung pada tingkat jumlah pengulungan sinyal dalam waktu tertentu.Untuk mendapatkan hasil yang lebih baik, komponen relay dapat diganti dengan perangkat elektronika. Adapun cara kerja Tachometer dan Speedometer elektronika sebagai berikut:

Gambar Pengukur Sinyal ElektronikPada saat transistor Tr tidak mendapat signal, Baterai B mengisi capasitor C melalui tahanan R dan dioda D1, dioda D2menahan arus dari baterai agar tidak menuju alat ukur. Pada saat transistor Tr mendapat signal, (baik dari platina maupun transmisi), transistor akan aktif dan mengosongkan muatan capasotor C melalui alat ukur dan dioda D2, dan dioda D1menahan arus menuju negatif capasitor.Sama seperti alat ukur yang menggunakan relay, tinggi rendahnya hasil pengukuran (putaran atau kecepatan), tergantung pada besar kecilnya sinyal yang masuk ke dalam alat ukur dalam satuan waktu tertentu.Dengan prinsip yang sama, produsen kendaraan mengembangkan alat ukur ini, sehingga alat ukur kendaraan berbeda antara satu dengan yang lain. Untuk melakukan perbaikan pada kendaraan, disarankan menggunakan buku manual service sebagai acuan.Tachometer elektronik pada gambar di bawah , dioperasikan berdasarkan sinyal dari coil sistim pengapian. Pulsa ini diambil dari aliran listrik tegangan rendah coil pengapian (rangkaian primer), yaitu dari terminal positif dan terminal coil.Perhatikan gambar di bawah ini:

Gambar Diagram Tachometer ElektronikTachometer, baik analog maupun digital, merubah sinyal ini menjadi gerak mekanik (penunjukan dengan jarum) maupun tampilan digital. Semakin cepat putaran engine, semakin banyak pulsa yang dihasilkan, dan meter akan menunjuk pada angka yang lebih besar.