Motor Induksi bekerja berdasarkan induksi medan magnet stator ke statornya, dimana arus rotor motor ini bukan diperoleh dari sumber tertentu, tetapi merupakan arus yang terinduksi sebagai akibat adanya perbedaan relatif antara putaran rotor dengan medan putar (rotating magnetic field) yang dihasilkan oleh arus stator. Motor induksi sangat banyak digunakan di dalam kehidupan sehari-hari baik di industri maupun di rumah tangga. Motor induksi yang umum dipakai adalah motor induksi 3-fase dan motor induksi 1-fase. Motor induksi 3-fase dioperasikan pada sistem tenaga 3-fase dan banyak digunakan di dalam berbagai bidang industri, sedangkan motor induksi 1-fase dioperasikan pada sistem tenaga 1-fase yang banyak digunakan terutama pada penggunaan untuk peralatan rumah tangga seperti kipas angin, lemari es, pompa air, mesin cuci dan sebagainya karena motor induksi 1-fase mempunyai daya keluaran yang rendah.
Konstruksi Motor Induksi
Motor induksi pada dasarnya mempunyai 3 bagian penting sebagai berikut.
1. Stator : Merupakan bagian yang diam dan mempunyai kumparan yang dapat menginduksikan medan elektromagnetik kepada kumparan rotornya.
2. Celah : Merupakan celah udara: Tempat berpindahnya energi dari startor ke rotor.
3. Rotor : Merupakan bagian yang bergerak akibat adanya induksi magnet dari kumparan stator yang diinduksikan kepada kumparan rotor.
Konstruksi stator motor induksi pada dasarnya terdiri dari bahagian-bahagian sebagai berikut.
1. Rumah stator (rangka stator) dari besi tuang.
2. Inti stator dari besi lunak atau baja silikon.
3. Alur, bahannya sama dengan inti, dimana alur ini merupakan tempat meletakkan belitan (kumparan stator).
4. Belitan (kumparan) stator dari tembaga.
Rangka stator motor induksi didisain dengan baik dengan empat tujuan yaitu:
1. Menutupi inti dan kumparannya.
2. Melindungi
bagian-bagian mesin yang bergerak dari kontak langsung dengan manusia
dan dari goresan yang disebabkan oleh gangguan objek atau gangguan udara
terbuka (cuaca luar).
3. Menyalurkan
torsi ke bagian peralatan pendukung mesin dan oleh karena itu stator
didisain untuk tahan terhadap gaya putar dan goncangan.
4. Berguna sebagai sarana rumahan ventilasi udara sehingga pendinginan lebih efektif.
Berdasarkan
bentuk konstruksi rotornya, maka motor induksi dapat dibagi menjadi dua
jenis seperti yang diperlihatkan pada gambar 3.1, yaitu.
1. Motor induksi dengan rotor sangkar (squirrel cage).
2. Motor induksi dengan rotor belitan (wound rotor)
a) Rangka Stator b) Rotor Belitan c) Rotor Sangkar
Gambar 3.1 Bentuk konstruksi dari motor induksi
Konstruksi rotor motor induksi terdiri dari bahagian-bahagian sebagai berikut.
1. Inti rotor, bahannya dari besi lunak atau baja silikon sama dengan inti stator.
2. Alur, bahannya dari besi lunak atau baja silikon sama dengan inti. Alur merupakan tempat meletakkan belitan (kumparan) rotor.
3. Belitan rotor, bahannya dari tembaga.
4. Poros atau as.
Diantara
stator dan rotor terdapat celah udara yang merupakan ruangan antara
stator dan rotor. Pada celah udara ini lewat fluks induksi stator yang
memotong kumparan rotor sehingga meyebabkan rotor berputar. Celah udara
yang terdapat antara stator dan rotor diatur sedemikian rupa sehingga
didapatkan hasil kerja motor yang optimum. Bila celah udara antara
stator dan rotor terlalu besar akan mengakibatkan efisiensi motor
induksi rendah, sebaliknya bila jarak antara celah terlalu kecil/sempit
akan menimbulkan kesukaran mekanis pada mesin. Bentuk gambaran sederhana
penempatan stator dan rotor pada motor induksi diperlihatkan pada gambar 3.2.
Gambar 3.2 Gambaran sederhana motor induksi dengan satu kumparan stator dan satu kumparan rotor
Tanda silang
(x) pada kumparan stator atau rotor pada gambar 3.2 menunjukkan arah
arus yang melewati kumparan masuk ke dalam kertas (tulisan ini)
sedangkan tanda titik (.) menunjukkan bahwa arah arus keluar dari
kertas.
Belitan
stator yang dihubungkan dengan suatu sumber tegangan akan menghasilkan
medan magnet yang berputar dengan kecepatan sinkron (ns =,
120f/2p). Medan putar pada stator tersebut akan memotong
konduktor-konduktor pada rotor, sehingga terinduksi arus; dan sesuai
dengan Hukum Lentz, rotor pun akan turut berputar mengikuti medan putar
stator. Perbedaan putaran relatif antara stator dan rotor disebut slip.
Bertambahnya beban, akan memperbesar kopel motor yang oleh karenanya
akan memperbesar pula arus induksi pada rotor, sehingga slip antara
medan putar stator dan putaran rotor pun akan bertambah besar. Jadi.
Bila beban motor bertambah, putaran rotor cenderung menurun.
Prinsip Kerja Motor Induksi
Motor
induksi bekerja berdasarkan induksi elektromagnetik dari kumparan
stator kepada kumparan rotornya. Garis-garis gaya fluks yang
diinduksikan dari kumparan stator akan memotong kumparan rotornya
sehingga timbul emf (ggl) atau tegangan induksi dan karena penghantar
(kumparan) rotor merupakan rangkaian yang tertutup, maka akan mengalir
arus pada kumparan rotor. Penghantar (kumparan) rotor yang dialiri arus
ini berada dalam garis gaya fluks yang berasal dari kumparan stator
sehingga kumparan rotor akan mengalami gaya Lorentz yang menimbulkan
torsi yang cenderung menggerakkan rotor sesuai dengan arah pergerakan
medan induksi stator. Pada rangka stator terdapat
kumparan stator yang ditempatkan pada slot-slotnya yang dililitkan pada
sejumlah kutup tertentu. Jumlah kutup ini menentukan kecepatan
berputarnya medan stator yang terjadi yang diinduksikan ke rotornya.
Makin besar jumlah kutup akan mengakibatkan makin kecilnya kecepatan
putar medan stator dan sebaliknya. Kecepatan berputarnya medan putar ini
disebut kecepatan sinkron. Besarnya kecepatan sinkron ini adalah sebagai berikut.
wsink = 2pf (listrik, rad/dt) (3.1)
= 2pf / P (mekanik, rad/dt)
atau:
Ns = 60. f / P (putaran/menit, rpm) (3.2)
yang mana :
f = frekuensi sumber AC (Hz)
P = jumlah pasang kutup
Ns dan wsink = kecepatan putaran sinkron medan magnet stator
Prinsip kerja motor induksi berdasarkan macam fase sumber tegangannya dapat dijelaskan lebih lanjut sebagai berikut dibawah ini.
1. Sumber 3-fase
Sumber
3-fase ini biasanya digunakan oleh motor induksi 3-fase. Motor induksi
3-fase ini mempunyai kumparan 3-fase yang terpisah antar satu sama
lainya sejarak 1200 listrik yang dialiri oleh arus listrik 3-fase yang berbeda fase 1200
listrik antar fasenya, sehingga keadaan ini akan menghasilkan resultan
fluks magnet yang berputar seperti halnya kutup magnet aktual yang
berputar secara mekanik.
No comments:
Post a Comment