TUGAS MAKALAH PENGGUNAAN MESIN LISTRIK
KARAKTERISTIK MOTOR INDUKSI
NAMA : MASYHUR ROSYADA NIM : 21060110130080
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO 2013
KARAKTERISTIK MOTOR INDUKSI
Abstrak
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 tiga phasa dan motor induksi satu phasa. Motor induksi tiga phasa dioperasikan pada sistem tiga phasa phasa dan banyak digunakan didalam berbagai bidang bidang industri, sedangkan motor induksi satu phasa dioperasikan pada sistem satu phasa yang banyak digunakan terutama pada penggunaan untuk peralatan rumah tangga seperti kipas angin, lemari es, pompa air, mesin cuci dan sebagainya karena motor induksi satu phasa mempunyai daya keluaran yang rendah. Kata kunci : motor induksi, satu phasa, tiga phasa
yang banyak digunakan terutama pada
1. Pendahuluan 1.1 Latar Belakang
penggunaan
untuk
peralatan
rumah
Motor induksi merupakan motor
tangga seperti kipas angin, lemari es,
yang paling umum digunakan pada
pompa air, mesin cuci dan sebagainya
berbagai
karena
peralatan
Popularitasnya
industri.
karena
rancangannya
motor
induksi
satu
mempunyai daya keluaran yang rendah.
yang sederhana, murah dan mudah didapat,
dan
dapat
langsung
disambungkan ke sumber daya AC. Motor
induksi
yang
umum
dipakai adalah motor induksi tiga phasa dan motor induksi satu phasa. Motor induksi tiga phasa dioperasikan pada sistem tigaphasa dan banyak digunakan didalam
berbagai
bidang
industri,
sedangkan motor induksi satu phasa dioperasikan pada sistem satu phasa
phasa
Gambar motor induksi
2. Dasar Teori
pun akan bertambah besar. Jadi, apabila apabil a
beban motor bertambah, putaran rotor
Motor Induksi
cenderung menurun. Motor induksi merupakan motor listrik arus bolak balik (AC) yang paling
luas digunakan. Penamaannya berasal
Prinsip kerja motor induksi
Motor
induksi
dari kenyataan bahwa motor ini bekerja
berdasarkan
berdasarkan
dari kumparan stator ke kumparan rotor.
induksi
medan
magnet
induksi
bekerja
stator ke rotor, dimana arus rotor motor
Garis
ini
sumber
diinduksikan dari kumparan stator akan
tertentu, tetapi merupakan arus yang
memotong kumparan rotornya sehingga
terinduksi
timbul
bukan
diperoleh
sebagai
dari
akibat
adanya
– garis
elektromagnetik
gaya
GGL
fluks
(gaya
yang
gerak
perbedaan relatif antara putaran rotor
listrik/tegangan induksi) dank arena
dengan medan putar (rotating (rotating magnetic
penghantar rotor merupakan rangkaian
field ) yang dihasilkan oleh arus stator.
yang tertutup, maka akan mengalir arus pada kumparan rotor.
Belitan stator yang dihubungkan dengan suatu sumber tegangan tiga fasa akan menghasilkan medan magnet yang berputar dengan kecepatan
sinkron.
Medan putar pada stator tersebut akan memotong konduktor-konduktor pada rotor, sehingga terinduksi arus dan rotor pun
akan
ikut
berputar
mengikuti
medan putar stator.
dan
Bertambahnya
rotor
disebut beban,
slip. akan
memperbesar kopel motor, yang oleh karenanya akan memperbesar pula arus induksi pada rotor, sehingga slip antara medan putar stator dan putaran rotor
(kumparan)
rotor
yang dialiri arus ini berada dalam garis gaya fluks yang berasal dari kumparan stator
sehingga kumparan rotor akan
mengalami
gaya
menimbulkan
torsi
Lorenz yang
yang
cenderung
menggerakkan rotor sesuai arah medan induksi terdapat
Perbedaan putaran relative antara stator
Penghantar
stator.
Pada
kumparan
rangka
stator
stator
yang
ditempatkan pada slot – slotnya yang di lilitkan pada sejumlah kutub tertentu. Jumlah kutub ini menentukan kecepatan berputarnya medan stator yang terjadi yang di induksikan pada rotornya. Makin
besar
jumlah
katup
akan
mengakibatkan makin kecil kecepatan putar medan stator dan sebaliknya.
Kecepatan putar medan putar ini disebut kecepatan sinkron.
2. Rotor Sangkar Motor induksi jenis ini mempunyai rotor dengan kumparan yang terdiri atas
Bagian Motor Induksi
beberapa
Berdasarkan jenis rotor yang
disusun
batang
konduktor
sedemikian
rupa
yang hingga
digunakan, motor induksi tiga phasa
menyerupai sangkar tupai. Rotor yang
dapat dibedakan menjadi dua tipe yaitu :
terdiri dari sederetan batang – batang
1. Rotor Belitan
penghantar yang terletak pada alur –
Motor induksi jenis ini mempunyai
alur sekitar permukaan rotor. Ujung –
rotor dengan belitan kumparan tiga fasa
ujung
sama
singkat dengan menggunakan cincin
seperti
Kumparan
kumparan
stator
dan
stator.
rotor
juga
batang
hubung
penghantar
singkat.maka
dihubung
jenis
rotor
mempunyai jumlah kutub yang sama.
sangkar dapat dilihat pada gambar
Rotor yang mempunyai tiga belitan
berikut :
yang mirip dengan belitan stator.Ketiga belitan
tersebut
biasanya
terhubung
bintang.Ujung – ujung belitan tersebut dihubungkan
dengan
slipring
yang
terdapat pada poros rotor. Belitan – belitan tersebut dihubung singkat melalui sikat (brush) yang menempel pada slipring. Jenis rotor belitan
dapat
dilihat
pada
gambar
sebagai berikut :
Gambar rotorsangkar motor induksi
Adapun
jenis
konstruksi
motor
induksi terdiri dari : a. Stator, bagian yang diam. b. Rotor, bagian yang berputar. c. Celah udara, adalah ruang antara stator dan rotor.
Konstruksi stator terdiri dari : Gambar rotor belitan motor induksi
a. Rumah stator dari besi tuang.
b. Inti stator dari besi lunak atau
c. Belitan
baja silicon.
inti,
bahannya
dari
tembaga, dari konstruksi lilitan
c. Alur dan gigi materialnya sama dengan
rotor
alur
akan memberikan dua macam
tempat
rotor
meletakan belitan.
yakni
:
- Motor induksi induksi dengan rotor
d. Belitan stator dari tembaga.
sangkar - Motor induksi induksi dengan rotor
Belitan sator dirangkai untuk motor induksi tiga fasa tetapi juga dapat di
belitan d. Poros atau as.
rangkai untuk motor induksi satu fasa, disamping itu juga dirangkai untuk
Rotor
dan
stator
membentuk
jumlah kutub tertentu. Maka jenis stator s tator
rangkaian magnetis, berbentuk silindris
motor induksi dapat dilihat pada gambar
yang simetris dan diantaranya terdapat
dibawah ini :
celah udara. Celah udara antara stator dan rotor, rotor, kalau terlalu luas effisiensi
rendah,
maka
sebalikanya
jika
terlalu sempit menimbulkan kesukaran mekanis pada mesin. apabila ada beda perputaran maka akan menimbulkan slip.
Gambar stator motor induksi
Slip Motor Induksi
Slip perbedaan putar
Konstruksi rotor terdiri dari : a. Inti rotor bahannya sama dengan
karena
adanya
antara
kecepatan
medan
(synchronous
speed)
b. Alur dan gigi materialnya sama inti,
meletakan belitan.
alur
tempat
dan
kecepatan rotor (rotor speed). Slip dapat dihitung dengan persamaan berikut :
inti stator.
dengan
timbul
prinsip induksi elektromagnet. Kerja motor induksi tergantung pada tegangan dan arus induksi pada rangkaian rotor dari
rangkaian
stator.
rangkaian
ekivalen motor induksi mirip dengan rangkaian
ekivalen
trafo.rangkaian
tersebut dapat dilihat pada gambar Slip
dapat
pula
dinyatakan
dalam
dibawah ini :
persen, dan dinyatakan oleh persamaan :
Dimana
kecepatan
medan
putar
(synchronous speed) dinyatakan oleh persamaan :
Gambar rangkaian ekivalenmotor induksi
Keterangan Gambar :
X
2
: Reaktansi kumparan rotor
dalam ohm
Sedangkan kecepatan rotor dinyatakan
Rc
:Tahanan inti besi
Xm
:
Reaktansi
rangkaian
penguat dalam ohm perphasa
oleh persamaan :
I
: Arus yang mengalir pada
kumparan stator bila motor tidak berbeban ( beban nol dalam
Amper perphasa ) Rangkaian Ekivalen Motor
Induksi
Kerja motor induksi seperti juga kerja transformator adalah berdasarkan
I 2 : Arus rotor yang berpatokan pada stator
E1
4. Jumlah alur (S)
: Tegangan induksi pada
kumparan
stator
dalam
Volt
perphasa
Kumparan fasa belah
Kumparan stator motor fasa belah
terdiri dari dua macam kumparan yaitu
Frekuensi Arus Rotor
Pada waktu rotor masih diam maka frekuensi
arus
rotor
sama
dengan
Kumparan Utama dan Kumparan Bantu. Kumparan
Bantu
diletakkan
diatas
frekuensi arus stator ( f ). Waktu rotor
Kumparan Utama (kumparan utama
berputar maka frekuensinya ( f ) akan
yang pertama dimasukkan kedalam alur
dipengaruhi oleh slip yang mengikuti
kemudian kumparan bantu) dan saling
persamaan :
digeserkan sebesar 90° listrik. Syarat – syarat kumparan motor fasa belah antara lain : 1. Kumparan utama dibuat dari kawat
Analisa Kumparan
email yang berdiameter besar dan
Untuk dapat menentukan model kumparan ini, kita harus melakukan analisa dari data – data kumparan motor.
Untuk
motor
fasa
tunggal
umumnya direncanakan dengan model kumparan penuh sehingga tidak perlu analisa lagi, tetapi untuk motor tiga fasa analisa ini mutlak perlu karena ada yang direncanakan dengan model penuh (full winding)
dan
ada
pula
yang
mempunyai jumlah lilitan yang banyak,
sehingga
tahanan
kumparan tersebut lebih kecil dan reaktansinya besar. 2. Kumparan bantu dibuat dari kawat email yang berdiameter kecil dan mempunyai jumlah lilitan yang sedikit,
sehingga
kumparannya
lebih
tahanan besar
dan
reaktansinya kecil.
direncanakan dengan model kumparan setengah penuh.
Data yang diperlukan untuk analisa :
belah Bentuk kumparan utama maupun
1. Jumlah kumparan (C)
kumparan bantu biasanya dibuat dengan
2. Langkah kumparan (Ys) 3. Jumlah
Bentuk kumparan motor fasa
kumparan
group (c/g)
setiap
bentuk konsentris. konsentris. Untuk kumparan
utama
dan
kumparan
bantu
dapat
digulung dengan menggunakan mal. Pembagian kumparan utama dan kumparan bantu dapat bervariasi yaitu : 1. Alur untuk kumparan utama 50%, 60% dan 70% 2. Alur
untuk
Untuk motor – motor dari unit tertutup (unit hermatik), maka tidak dapat menggunakan saklar centrifugal. Sebagai pengganti saklar centrifugal dapat digunakan Relay starting . Relay starting ini ada yang magnetic dan ada
kumparan
bantu
50%, 40% dan 30%
juga yang elektronik. Relay starting ini banyak
digunakan
komposer
Motor fasa tunggal kecepatan
dari
pada unit
moror pendingin
(refrigerasi)
rangkap Kumparan stator motor fasa tunggal kecepatan
rangkap
pada
umumnya
terdiri dari dua atau lebih kumparan
Relay starting magnetic
Relay starting magnetic ada 2 jenis yaitu :
utama yang langkah alur masing –
1. Jenis relay arus
masing kumparan berbeda. Untuk motor
2. Jenis relay tegangan
yang berdaya rendah misalnya motor
Di pasaran tersedia bermacam –
fan ( kipas angin) perubahan kecepatan
macam ukuran, oleh karena itu berhati –
biasanya menggunakan auto trafo. Ada
hatilah sewaktu mengganti relay ini.
kalanya
Karena salah ukuran dapat berakibat
perubahan
kecepatan
menggunakan auxiliary.
fatal.
Saklar centrifugal dan starting relay
Relay starting elektronik
Relay ini lazim disebut dengan
Saklar centrifugal terdiri dari dua
istilah Solid State Relay. Relay ini
bagian yaitu yang tetap dan bagian ba gian yang
merupakan sebuah Varistor, pada waktu
bergerak. Prinsip Prinsi p kerja saklar ini adalah
dingin tahanannya sangat rendah (± 5
dengan
ohm) tetapi bila panas tahanannya dapat
memanfaatkan
efek
gaya
centrifugal. Saklar ini ditempatkan pada poros motor. Dalam keadaan diam maka saklar
menutup
tetapi
bila
poros
berputar maka saklar akan terbuka.
mencapai puluhan ribu ohm.
3. Penutup
Daftar Refferensi :
3.1 Kesimpulan
1. Wildi Berikut adalah kesimpulan dari makalh ini :
Theodore,
Machines,
Drives,
Electrical and
Power
System
1. Motor
induksi
tiga
phasa
2. http://elektronika-dasar.web.id/teori-
merupakan motor yang paling
elektronika/definisi-dan-karakteristik-
umum digunakan pada berbagai
motor-listrik-induksi/
3. http://id.wikipedia.org/wiki/Motor_In
peralatan industri 2. Motor
induksi
satu
phasa
dioperasikan pada sistem satu phasa yang banyak digunakan
duksi_Linier
4. http://elektronika-dasar.web.id/teorielektronika/jenis-jenis-motor-listrik/
penggunaan
5. http://elektronikatea.blogspot.com/2
untuk peralatan rumah tangga
011/03/dasar-dasar-motor-induksi-3-
seperti kipas angin, lemari es,
phasa.html
terutama
pada
pompa air,
mesin
cuci dan
sebagainya 3. Motor induksi terdiri dari motor induksi satu phasa dan tiga phasa 4. Bagian dari motor induksi yaitu terdiri
dari
bergerak)
rotor
(bagian
dan stator (bagian
diam) 5. Slip
timbul
perbedaan medan speed)
karena antara
putar dan
(rotor speed).
adanya kecepatan
(synchronous
kecepatan
rotor
