PENGEREMAN DINAMIK PADA MOTOR INDUKSI TIGA FASA
Disusun Oleh: Nama : ABDULBAHAR KELAS : LT 3A NIM
: 3.31.08.0.01
PROGAM STUDI TEKNIK LISTRIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI SEMARANG
2010
BAB I PENDAHULUAN
Motor induksi tiga fasa adalah salah satu jenis motor listrik yang banyak dipakai di industri. Dibandingkan dengan jenis motor listrik , karena : harga relatif murah, konstruksi sederhana dan perawatannya lebih mudah. Pada industri motor induksi digunakan untuk berbagai keperluan, terutama untuk mengoperasikan peralatan – peralatan yang bergerak. Untuk memenuhi kebutuhan yang diperlukan oleh peralatan industri, maka pengoperasian motor induksi diatur dalam berbagai bentuk pengontrolan. eberapa bentuk pengaturan yang sering dilakukan terhadap motor induksi di industri antara lain, pengasutan arus star, pengaturan dua arah putaran, pengaturan ke!epatan dan pengereman. Pada saat operasi motor induksi dihentikan, putaran motor tidak langsung berhenti karena masih ada sisa energi putar yang terdapat pada poros. Penghentian putaran motor induksi dipengaruhi oleh beban yang dilayani, ke!epatan putaran dan daya motor. "emakin besar beban motor maka kemungkinan motor untuk berhenti lebih !epat dibandingkan tanpa beban. "emakin !epat putaran motor maka kemungkinannya untuk berhenti lebih lama dibandingkan putaran lambat. "emakin besar daya motor maka kemungkinannya semakin lama pula, karena torsi yang dihasilkan lebih besar. Pengereman putaran motor induksi juga dapat dilakukan se!ara dinamik dengan !ara menginjeksikan arus searah pada kumparan stator. Dengan menginjeksikan arus searah pada kumparan stator maka akan timbul medan magnetik yang berputar melawan putaran rotor,sehingga menimbulkan pengereman. Pengereman se!ara dinamis menghasil#kan pengereman yang halus dan tidak ada hentakan sehingga hampir tidak menimbulkan kerugian mekanis. Dalam pengereman dinamis, lama waktu pengereman ditentukan oleh nilai arus searah yang diinjeksikan kedalam kumparan stator, waktu penginjeksian dan kapasitas beban motor.
BAB II
DASAR TEORI
2.1.
Motor Induk! T!"# F##
Pada motor induksi arus rotor bukan diperoleh dari sumber tertentu, tetapi merupakan arus yang terinduksi sebagai akibat perbedaan relatif antara putaran rotor dengan medan putar yang dihasilkan oleh stator.
$rus yang mengalir pada setiap kumparan fasa stator akan menghasilkan medan magnet yang arahnya ditentukan dengan kaedah tangan kanan. Medan magnet ini akan berputar sesuai dengan arah resultan fluksi magnet yang timbul. "e!ara keselu#ruhan dapat diperoleh bahwa dalam waktu % siklus dari tegangan masukan akan diperoleh medan magnet yang berputar pada stator % kali putaran. pula. &e!epatan putar medan magnet stator ditentukan oleh frekuensi masukan dan jumlah kutub stator motor tersebut. "esuai dengan rumus dibawah ini.
ns = %'( f P dengan: ns ) ke!epatan putar medan stator *rpm+ f ) frekuensi tegangan masukkan *-+ P ) jumlah kutub motor
2.2.
Kontruk! Motor Induk! T!"# F##
Motor induksi fasa mempunyai dua bagian utama : stator yang tetap dan rotor yang berputar. /otor terpisah dari stator dengan !elah udara yang ke!il dengan jarak antara (,0 mm sampai 0 mm, tergantung pada daya motor.
St#tor
"tator adalah bagian motor yang diam *tidak berputar+, stator ini terbuat dari lapisan#lapisan pelat baja yang beralur yang didukung dalam rangka stator yang terbuat dari besi tuang atau pelat#pelat yang dipabrikasi. 1ilitan#lilitannya sama halnya dengan lilitan stator dari generator sinkron yang diletakkan dalam alur stator yang terpisah %'( derajat listrik antara fasa yang satu dengan fasa lainnya *untuk motor fasa+. elitan fasanya bisa juga dihubungkan se!ara bintang atau delta. Untuk lebih jelasnya mengenai konstruksi stator dapat dilihat pada gambar '.
2ambar '. Stator motor induksi tiga-fasa
Rotor
/otor yaitu bagian yang berputar dari motor. /otor disusun oleh !ampuran lapisan#lapisan. $da bertumpuk#tumpuk lapisan untuk membentuk !elah#!elah rotor yang menghasilkan jarak pada lilitan rotor. Motor induksi menggunakan dua tipe lilitan rotor : a+. 1ilitan tiga#fasa yang terbuat dari kabel yang terisolasi b+. 1ilitan sangkar bajing. 3enis#jenis lilitan meningkatkan dua kelas utama pada motor : motor induksi sangkar bajing dan motor induksi rotor belitan.
a+. Motor induksi rotor sangkar bajing *gambar '.0+ terdiri dari batang tembaga yang yang lebih panjang daripada rotor, yang mana ditarik kedalam slot.
2ambar '.0 Rotor sangkar bajing yang terdapat pada motor induksi tiga fasa
2.$.
P%n"%r%&#n '#d# &otor
Pengereman se!ara elektrik dapat dilaksanakan dengan dua !ara yaitu se!ara: –
Dinamis
–
Plugging
–
4lektromekanis
–
eban 1istrik
P%n"%r%&#n %(#r# D!n#&!
Pengereman yang dilakukan dengan melepaskan jangkar yang berputar dari sumber tegangan dan memasangkan tahanan pada terminal jangkar. Oleh karena itu kita dapat berbi!ara tentang waktu mekanis T konstan dalam banyak !ara yang sama
kita berbi!ara tentang konstanta waktu listrik sebuah kapasitor yang dibuang ke dalam sebuah resistor. Pada dasarnya, T adalah waktu yang diperlukan untuk ke!epatan motor jatuh ke 5,6 persen dari nilai awalnya. 7amun, jauh lebih mudah untuk menggambar kur8a ke!epatan#waktu dengan mendefinisikan konstanta waktu baru T o yang merupakan waktu untuk ke!epatan dapat berkurang menjadi 9( persen dari nilai aslinya. $da hubungan matematis langsung antara kon8ensional konstanta waktu T dan setengah konstanta waktu T O Buku ini diberikan oleh T o ) (,5 T &ita dapat membuktikan bahwa waktu mekanis ini konstan diberikan oleh
di mana
; o ) time for the motor speed to fall to one#half its pre8ious 8alue
)
waktu untuk ke!epatan motor jatuh ke satu#setengah dari nilai sebelumnya m= J = momen inersia dari bagian yang berputar, yang disebut poros motor m= n % ) initial speed of the motor when braking starts
) awal
daya yang dikirim oleh motor ke pengereman resistor <@= %%.9 = a !onstant
Persamaan ini didasarkan pada asumsi bahwa efek pengereman sepenuhnya karena energi pengereman didisipasi di resistor. Bn general, the motor is subje!ted to an eAtra braking torCue due to windage and fri!tion, and so the braking time will be less
than that gi8en by 4C. "e!ara umum, motor dikenakan tambahan akibat torsi pengereman windage dan gesekan, sehingga waktu pengereman akan lebih ke!il dari yang diberikan oleh Persamaan. 9.. 9..
P%n"%r%&#n %(#r# P)u""!n"
&ita bisa menghentikan motor bahkan lebih !epat dengan menggunakan metode yang disebut plugging. Bni terdiri dari tiba#tiba membalikkan arus angker dengan membalik terminal sumber *2ambar 9.%a+.
G#&*#r +.1, K%(%'#t#n kur-# t%r#d#' /#ktu untuk *%r*#"#! &%tod% '%n"%r%&#n.
Di bawah kondisi motor normal, angker arus ? % diberikan oleh
I % ) ! s # 4 o+ IR
di mana R o adalah resistansi armature. 3ika kita tiba#tiba membalik terminal sumber tegangan netto yang bekerja pada sirkuit angker menjadi ! o ! s+. Eang disebut !ounter#ggl ! o dari angker tidak lagi bertentangan dengan apa#apa tetapi sebenarnya menamba" tegangan suplai ! s. ersih ini tegangan akan menghasilkan arus balik yang sangat besar, mungkin 9( kali lebih besar daripada beban penuh arus armature. $rus ini akan memulai suatu busur sekitar komutator, menghan!urkan segmen, kuas, dan mendukung, bahkan sebelum baris pemutus sirkuit bisa terbuka.
G#&*#r A A&#tur% t%ru*un" k% u&*%r d( E
.
F!"ur% +.1* P)u""!n". G#&*#r B M%n"u*un"k#n.
Untuk men!egah suatu hal yang tidak diinginkan, kita harus membatasi arus balik dengan memperkenalkan sebuah resistor R dalam seri dengan rangkaian pembalikan *2ambar 9.%b+. $s in dynami! braking, the resistor is designed to limit the initial braking !urrent I
#
to about twi!e full#load !urrent. "eperti dalam pengereman
dinamis, resistor diran!ang untuk membatasi pengereman awal arus I
# sampai
sekitar
dua kali arus beban penuh. @ith this plugging !ir!uit, a re8erse torCue is de8eloped e8en when the armature has !ome to a stop. Dengan memasukkan rangkaian, torsi re8erse dikembangkan bahkan ketika angker telah datang berhenti. Bn effe!t, at -ero speed, ! o = (, but I ' ) ! s $R% whi!h is about one#half its initial 8alue. $kibatnya, pada ke!epatan nol, ! o = (, tapi aku ' ) ! s $ R% yaitu sekitar satu setengah nilai awalnya. $s soon as the motor stops, we must immediately open the armature !ir!uit, otherwise it will begin to run in re8erse. egitu motor berhenti, kita harus segera membuka sirkuit angker, selain itu akan mulai berjalan se!ara terbalik. Fir!uit interruption is usually !ontrolled by an automati! null#speed de8i!e mounted on the motor shaft. "irkuit gangguan biasanya dikontrol oleh sebuah null#ke!epatan otomatis perangkat terpasang pada poros motor. ;he !ur8es of Gig.1ekuk 2ambar. 9.%6 enable us to !ompare plugging and dynami! braking for the same initial braking !urrent. 9,%6 memungkinkan kita untuk membandingkan pengereman plugging dan dinamis untuk pengereman awal yang sama saat ini. 7ote that plugging stops the motor !ompletely after an inter8al ' T o . Perhatikan bahwa memasukkan motor benar#benar berhenti setelah selang waktu ' T On the other hand, if dynami! braking is used, the speed is still '9 per!ent of its
o.
original 8alue at this time. Di sisi lain, jika pengereman dinamis digunakan, ke!epatan masih '9 persen dari nilai aslinya pada saat ini. 7e8ertheless, the !omparati8e simpli!ity of dynami! braking renders it more popular in most appli!ations. Meskipun demikian, kesederhanaan komparatif pengereman dinamis menjadikan lebih populer di sebagian besar aplikasi.
•
P%n"%r%&#n E)%ktro&%k#n!
Pada mesin Frane sistim pengereman yang paling sesuai adalah sistim pengereman 4lektromekanis. Pada saat motor berputar maka tegangan elektromekanis bekerja membuka drum. $pabila tegangan elektromekanis hilang maka drum akan di!engkeram oleh sepatu rem. &ondisi ini akan aman terhadap saat tegangan hilang maka proses pengereman bekerja.
•
P%n"%r%&#n B%*#n L!tr!k
Pengerem beban listrik adalah alat yang sederhana dan kuat yang terdiri dari rotor besi yang dipasang didalam perangkat medan diam. Perangkat medan terdiri dari struktur kumparan dan besi yang diran!ang sedemikian rupa sehingga ketika arus searah mengalir pada kumparan, mengubah kutub#kutub magnet yang dihasilkan pada besi, yaitu kutub utara dekat dengan kutub selatan dan selanjutnya. &etika besi rotor bergerak melewati kutub stator, medan berubah#ubah dibangkitkan, menyebabkan arus eddy mengalir pada rotor.
BAB III PENUTUP
&4"BMPU1$7 •
@aktu berhenti motor dengan beban lebih !epat dibandingkan dengan tanpa
•
beban baik dengan pengereman maupun tanpa pengereman. @aktu berhenti motor pada hubung segitiga lebih !epat dibandingkan hubungan
•
bintang. $rus yang mengalir pada hubungan bintang lebih ke!il daripada hubungan
•
segitiga dengan tegangan yang sama. 3ika beban semakin besar maka waktu yang dibutuhkan untuk pengereman lebih !epat.
DAFTAR PUSTAKA
tt't#33.u!.#(.!d!nt%rn#)04050$01&#t%r!#)D6MotorP#'%r#nd7A.'d3 tt'r%'o!tor8.un#nd.#(.!d19912+:2D$4;Mud!;!r/#n&#t%r!:20%)!n:202BAB1=EI2=Motor:20;kontro).'d3 tt'%'r!nt.und!'.#(.!d2$111;#/;3#(t#.'d3 d?/#rd#n#.*)o"'ot.(o&...&%n"#&#t!=d#n=&%n#n""u)#n"!=&##)#;2,.t&)
-
F!@"%r#)d K!n")%8 U&#n Mesin - Mesin Listrik P%n%r*!t Er)#n""# J#k#rt# 19.
