Makalah Motor Listrik

MAKALAH MOTOR LISTRIK

Disusun oleh: Nama: Adam Bagja Manggala NPM: 30410102 Kelas: 2ID04 Mata Kuliah: Elektronika Industri

Makalah ini menjelaskan mengenai: a) Prinsi Prinsip p kerja kerja Motor Motor AC AC sinkro sinkron n b) Kontr Kontruks uksii dan tipe tipe Motor Motor AC sink sinkron ron c) Rumusa Rumusan n matema matematis tis Moto Motorr AC sinkro sinkron n d) Pengg Pengguna unaan an Moto Motorr AC sink sinkron ron e) Protek Proteksi si Moto Motorr AC AC sinkr sinkron on f) Peng Penguk ukur uran an Moto Motorr AC sink sinkro ron n g) Karakt Karakteri eristi stik k Motor Motor AC sink sinkron ron h) Sumb Sumber er dan dan Ref Refer eren ensi si

PENDAHULUAN Sebelum masuk pada penjelasan mengenai motor sinkron dan generator AC, ada baiknya kita mengetahui dan mengenal dasar pengertian motor itu sendiri agar dapat memahami konsep cara kerja motor. Dalam ilmu fisika fisika (physical science), science), teknologi teknologi rekayasa rekayasa kelistrika kelistrikan n (electrical  engine engineeri ering ng

techno technolog logy) y),,

dan dan

tek teknolo nolog gi

rek rekayasa yasa

perme ermesi sina nan n

(automotive

engineeri engineering ng technolog technology) y),, yang yang dina dinama maka kan n mesi mesin n list listri rik k (electrica (electricall machines) machines) dibedakan atas 3 kelompok besar, yaitu: •

Motor listrik atau generator mesin, disebut motor (pemuntir).

•

Generator listrik atau motor mesin, disebut generator (pembangkit).

•

Transformator listrik atau transformer listrik, disingkat trafo (pengalih, pemindah).

Gambar Motor

Gambar Generator

Listrik

Listrik

MOTOR LISTRIK

Gambar Transformator

Motor listrik termasuk kedalam kategori kategori mesin mesin listrik listrik dinamis dinamis dan merupakan merupakan sebuah sebuah perang perangkat kat elektr elektroma omagne gnetik tik yang yang mengu mengubah bah energi energi listrik listrik menjad menjadii energi energi mekanik. mekanik. Energi Energi mekanik mekanik ini digunakan digunakan untuk, misalnya, misalnya, memutar impeller impeller pompa, pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat bahan, dll di industri dan digunakan juga pada peralatan listrik rumah tangga (seperti: mixer, bor listrik, kipas angin). Motor listrik kadangkala disebut “kuda kerja” nya industri, sebab diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70% beban listrik total di industri. Mekani Mekanism sme e kerja kerja untuk untuk seluru seluruh h jenis jenis motor motor listrik listrik secar secara a umum umum adalah adalah sama, sama, yaitu: -

Arus Arus listr listrik ik dala dalam m medan medan magnet magnet akan akan memb memberi erikan kan gaya. gaya.

-

Jika Jika kawat kawat yang membaw membawa a arus diben dibengko gkokka kkan n menjadi menjadi sebuah sebuah lingkar lingkaran/ an/loo loop, p, maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan.

-

Pasangan Pasangan gaya menghasil menghasilkan kan tenaga tenaga putar/ putar/ torsi untuk memutar memutar kumpar kumparan. an.

-

MotorMotor-mot motor or memilik memilikii beberapa beberapa loop loop pada dinamo dinamonya nya untuk untuk membe memberik rikan an tenaga tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan. Motor Motor listri listrik k sudah sudah menjad menjadii kebut kebutuh uhan an kita kita seharisehari-har harii untuk untuk mengge menggerak rakkan kan

peralatan dan mesin yang membantu perkerjaan. Untuk memutar baling-baling pada kipas angin, digunakan motor listrik. Demikian juga, motor listrik digunakan pada peralatan rumah tangga lainnya seperti: hair dryer , blender , pompa air, mesin cuci, mesin jahit, bor listrik dll. Mesin-mesin pertanian terutama mesin pengolahan hasil pertan pertanian ian dan mesinmesin-mes mesin in di indust industri ri pun banya banyak k yang yang mengg mengguna unakan kan tenaga tenaga putarnya dari motor listrik. Pada motor bakar, motor listrik digunakan sebagai motor starter. Pada traktor  pertanian, motor listrik dugunakan pada motor starter dan wiper . Penggunaan motor  listrik ini semakin semakin berkemban berkembang g karena karena memiliki memiliki keunggula keunggulan n dibandingk dibandingkan an motor  bakar, misalnya: a) kebisingan dan getaran lebih rendah, b) kecepatan putaran motor bisa diatur, c) lebih bersih,

d) lebih kompak, dan e) hemat dalam pemeliharaan.

JENIS MOTOR LISTRIK

Diba Dibawa wah h ini ini adal adalah ah baga bagan n meng mengen enai ai maca macam m – maca macam m moto motorr list listri rik k berdasark berdasarkan an pasokan pasokan input, input, konstruks konstruksi, i, dan mekanisme mekanisme operasi operasi yang terangkum dalam klasifikasi motor listrik.

Motor Arus Bolak – Balik (AC)

Motor AC / arus bolak-balik bolak-balik mengguna menggunakan kan arus listrik yang membalikkan membalikkan arahnya arahnya secara teratur pada rentang waktu tertentu. tertentu. Motor listrik AC memiliki memiliki dua buah bagian dasar listrik: "stator" dan "rotor". Stator merupakan komponen listrik stat statis is.. Roto Rotorr meru merupa paka kan n komp kompon onen en listr listrik ik berp berput utar ar untu untuk k memu memuta tarr as moto motor. r. Keuntungan utama motor DC terhadap motor AC adalah bahwa kecepatan motor AC lebih sulit dikendalikan. Untuk mengatasi kerugian ini, motor AC dapat dilengkapi denga dengan n pengge penggerak rak frekwe frekwensi nsi variab variabel el untuk untuk mening meningkat katkan kan kenda kendalili kecepa kecepatan tan sekaligus menurunkan dayanya.

Gambar Motor Listrik

TEORI DASAR MOTOR SINKRON 1. PRINS PRINSIP IP KERJ KERJA A MOTO MOTOR R SINKR SINKRON ON

Kontruksi dari motor sinkron sama dengan kontruksi generator sinkron. Adapun cara kerja motor sinkron dapat diuraikan sebagai berikut :

Bila kumparan stator atau armatur mendapatkan tegangan sumber bolak-balik (AC) 3 phasa, maka pada kumparan stator timbul fluks magnet putar. Fluks magnet putar ini setiap saat akan memotong kumparan stator, sehingga pada ujung-ujung kumparan stator timbul GGL armatur (Eam). Fluks putar yang dihasilkan oleh arus bolak-balik tidak tidak seluru seluruhny hnya a tercak tercakup up oleh oleh kumpa kumparan ran stator stator.. Dengan Dengan perkat perkataan aan lain, lain, pada pada

kumparan stator timbul fluks bocor dan dinyatakan dengan hambatan armatur (R am) dan reaktansi armatur (Xam).

Kumparan rotor terletak antara kutub-kutub magnit KU dan KS yang juga mempunyai fluk fluks s

magn magnet et..

Kedu Kedua a

fluk fluks s

magn magnet et ters terseb ebut ut akan akan sali saling ng beri berint nter erak aksi si dan dan

meng mengak akib ibat atka kan n roto rotorr berp berput utar ar deng dengan an kece kecepa pata tan n puta putarr roto rotorr sink sinkro ron n deng dengan an kecepatan putar stator.

Pada motor DC, GGL armatur besarnya tergantung pada kecepatan putar rotor, sedangkan pada motor AC, GGL armatur besarnya tergantung pada faktor daya (PF) beban yang berupa kumparan stator.

Untuk memperbesar kopel putar rotor (kecepatan putar rotor), kutub-kutub magnet yang terletak pada bagian rotor dililiti kumparan dan kumparan tersebut dialiri arus listrik DC dan arus ini disebut penguat (Lf ). ).

Dari kumparan rotor yang ikut berputar dengan kumparan stator (kecepatan sinkron) akan timbul fluks putar rotor yang bersifat reaktif terhadap fluks putar stator. Ini dise disebu butt reak reakta tans ns pema pemagn gnet et (XM). Reakt Reaktans ans pemag pemagnet net bersam bersama-s a-sama ama dengan dengan reakta reaktans ns armatu armaturr (Xam) dise disebu butt reak reakta tans ns moto motorr sink sinkro ron n (Xsm). Dengan Dengan demiki demikian an rangkaian listrik dari motor sinkron adalah seperti tertera pada gambar berikut

Gambar 1. Rangkaian Listrik Motor Sinkron Keterangan: -

Ram

=

Hambatan armatur  

-

Xsm

=

Reaktans sinkron

-

Eam

=

GGL armatur  

-

IL

=

Arus jala-jala

-

Iam =

Arus armatur  

-

Vt

=

Tegangan sumber bolak-balik

-

If 

=

Arus penguat medan

-

Rf 

=

Kumparan penguat medan

Dari gambar di atas berlaku persaman:

Vt = Iam.Xsm + Iam.Ram + Eam Proses terjadinya perputaran rotor karena kumparan stator mendapat sumber  arus AC 3 phasa, maka pada kumparan stator timbul fluks putar yang mempunyai kutub utara stator (N (Ns) dan kutub selatan (S ( Ss). Andaikan saat awal fluks berputar  searah searah jarum jarum jam dengan dengan kedudu kedudukan kan kutub utara utara stator stator pada pada titik titik A dan dan kutub kutub selatan stator pada titik B, sedangkan kedudukan kutub-kutub magnet rotor yaitu kutub utara magnet pada titik A dan kutub selatan magnet pada titik B (perhatikan gambar a), maka kedua kutub magnet tersebut akan tolak-menolak. Kedudukan kutub-kutub fluks putar pada setengah periode berikutnya (gambar b), kutub selatan fluks putar stator pada titik A sedangkan kutub utara fliks putar pada titik B. Hal ini

berlawanan dengan kedudukan kutub-kutub magnet rotor, yaitu kutub utara rotor  pada titik A sedangkan kutub selatan rotor pada titik B. Hal ini membuat magnet rotor  akan tertarik oleh arah fluks putar stator karena saling berlawanan tanda.

(a) (b) (c) Gambar 2. Proses Terjadinya Perputaran Motor 

Pada Pada sete seteng ngah ah peri period ode e beri beriku kutn tnya ya (gan (ganba barr c), c), kutu kutub b utar utara a stat stator or pada pada titik titik A sedangkan kutub selatan stator pada titik B, demikian juga kutub utara rotor pada titik  A dan kutub selatan rotor pada titik B. Sehingga pada periode berikutnya, rotor akan berputar sinkron dengan arah perputaran fluks stator.

2. EKSIT EKSITASI ASI PADA PADA MOTOR MOTOR SINKRO SINKRON N

Pada motor sinkron, sifat GGL armatur (stator) yang timbul akibat adanya fluks rotor adalah menentang tegangan sumber V t. Besar GGL armatur hanya tergantung pada pada arus arus eksi eksita tasi si roto rotorr (tid (tidak ak sepe sepert rtii pada pada moto motorr DC yang yang terg tergan antu tung ng pada pada kecepatan). Dengan adanya GGL armatur (E a) dan tegangan sumber (V), maka pada armatur timbul tegangan armatur resultan (ER) yang besarnya merupakan jumlah vektor V dan Ea.

Gambar 3. Motor tanpa beban

Pada gambar di atas menunjukkan motor berputar tanpa beban dan tanpa adanya rugi-rugi. Dari gambar tersebut terlihat bahwa arah vektor E a berlawanan dengan arah vektor V dan sama besar atau ditulis V = -E a. Hasil penjumlahan dari kedua vektor tegangan tersebut adalah E R = 0. dalam keadaan ini, motor bekerja mengambang.

Gambar 2.4. Motor tanpa beban dengan rugi-rugi

Bila motor tanpa beban tetapi mempunyai rugi-rugi, maka Ea akan bergeser dengan sudut yang kecil sebesar d terhadap V karena adanya rugi-rugi I a.Ra dan Ia.Xsm (besar  Ea tidak berubah karena eksitasi konstan).

Gambar 2.5. Motor berbeban

 Apabila moor terbebani, sudut d akan naik menjadi d1, sedangkan ER juga akan naik menjadi ER1 (Ea besarnya tetap karena eksitasi konstan).

2.1. 2.1.

Efe Efek Eksit ksitas asii Kon Konsta stan

a. Eksitasi Normal

Pada Pada kondi kondisi si eksita eksitasi si normal normal,, motor motor akan akan bekerj bekerja a pada pada beban beban laggin lagging. g. Karen Karena a adanya rugi-rugi pada Ram dan Xsm, maka besar Ea = V.

b. Eksitasi Kurang (under

exitation )

 Arus eksitasi (I ( If ) yang dibutuhkan oleh motor kurang besarnya terhadap motor yang bekerja pada eksitasi normal. Dalam hal ini, beban motor bersifat induktip. Akibatnya motor bekerja pada faktor dya tertinggal (lagging (lagging power factor ) atau Ia tertinggal terhadap V. Dalam keadaan ini E a <>

c. Eksitasi Lebih (over

exitation )

Jika Arus eksitasi (If ) berlebihan besarnya terhadap motor, maka kumparan stator  akan menarik arus pemagnet dari sumber listrik. Dalam hal ini, beban motor bersifat kapasitip dan akibatnya motor bekerja pada faktor daya mendahului ( leading power  factor ). ). Dalam keadaan ini, Ea > V dan disebut motor bekerja pada eksitasi lebih.

d. Unity

Untuk Ea > V dan I a sephasa dengan V, dalam keadaan ini motor mempunyai beban sama dengan satu (unity  ( unity ). ).

2.2. 2.2.

Efek Efek Eksi Eksita tasi si Pad Pada a Beb Beban an Kon Konst stan an

a. Penurunan eksitasi

Gambar 2.6. Penurunan eksitasi

Bila penurunan eksitasi terjadi, maka Ea akan turun menjadi Ea1 pada sudut beban sama dengan a 1. Tegangan resultan ER1 menyebabkan arus I a1 lagging walaupun magnitude Ia1 > Ia.

 Adapun daya yang dibutuhkan untuk memikul beban sebesar V.I a. Dalam hal ini, daya motor untuk memikul beban konstan masih kurang karena komponen I a1 cos q1 <>a sehingga V.Ia1 cos q1 <>a. Akibatnya memerlukan kenaikan sudut beban a 1 ke a2. Hal ini menyebabkan kenaikan E a1 menjadi Ea2 dan kenaikan ER1 menjadi ER2. Konsekuensinya Konsekuensinya Ia1 naik menjadi Ia2 sehingga didapat I a2 cos q2 = Ia. Dengan demikian telah dicapai daya armatur yang sama pada motor beban konstan.

b. Kenaikan eksitasi

Gambar 2.7. Kenaikan eksitasi

Efek dari kenaikan eksitasi, E a naik menjadi Ea1 pada a = a1. tegangan resultan ER1 yang timbulmenyebabkan Ia1 mendahului terhadap V t yang Ia1 > Ia. Karena itu memerlukan penurunan a1 ke a2 dan diikuti oleh penurunan E a1 ke Ea2 dan akhirnya diikuti juga dengan penurunan ER1 ke ER2.

Konsekuensinya, Konsekuensinya, Ia1 turun menjadi Ia2 sampai dengan komponen I a2 cos q2 = Ia, sehing sehingga ga daya daya cukup cukup untuk untuk memiku memikull beban. beban. Jadi Jadi pada pada beban beban konsta konstan, n, varias variasii eksitasi hanya pada sudut beban.

MOTOR AC - SINKRON

Motor sinkron adalah motor AC yang bekerja pada kecepatan tetap pada sist sistim im frek frekwe wens nsii

tert terten entu tu..

Moto Motorr

ini ini

meme memerl rluk ukan an arus arus sear searah ah (DC) (DC) untu untuk k

pembangkitan daya dan memiliki torque awal yang rendah, dan oleh karena itu motor  sinkron cocok untuk penggunaan awal dengan beban rendah, seperti kompresor  udara, udara, peruba perubaha han n frekw frekwens ensii dan dan gener generato atorr motor. motor. Motor Motor sinkro sinkron n mampu mampu untuk untuk memper memperbai baiki ki faktor faktor daya daya sistim sistim,, sehin sehingga gga sering sering diguna digunaka kan n pada pada sistim sistim yang yang menggunakan banyak listrik. Komponen utama motor sinkron adalah: 1.

Rotor  Perbedaan utama antara motor sinkron dengan motor induksi adalah bahwa rotor  mesin sinkron berjalan pada kecepatan yang sama dengan perputaran medan magnet. Hal ini memungkinkan sebab medan magnit rotor tidak lagi terinduksi. Rotor Rotor memili memiliki ki magne magnett perma permanen nen atau atau arus arus DC-exc DC-excite ited, d, yang yang dipaks dipaksa a untuk untuk mengunci pada posisi tertentu bila dihadapkan dengan medan magnet lainnya.

2.

Stator  Stator menghasilkan medan magnet berputar yang sebanding dengan frekwensi yang dipasok.

Gambar Motor Sinkron.

A. Prinsip Prinsip Kerja Kerja Motor AC sinkro sinkron n Motor sinkron serupa dengan motor induksi pada mana keduanya mempunyai belitan stator yang menghasilkan medan putar. Tidak seperti motor induksi, motor  sinkron dieksitasi oleh sebuah sumber tegangan dc di luar mesin dan karenanya membutuhkan slip ring dan ring dan sikat (brush (brush)) untuk memberikan arus kepada rotor. Pada

motor sinkron, rotor terkunci dengan medan putar dan berputar dengan kecepatan sink sinkro ron. n. Jika Jika moto motorr sink sinkro ron n dibe dibeba bani ni ke titi titik k dima dimana na roto rotorr dita ditari rik k kelu keluar ar dari dari keserempakannya dengan medan putar, maka tidak ada torque yang dihasilkan, dan motor akan berhenti. Motor sinkron bukanlah self-starting motor self-starting motor karena torque hanya akan akan muncul muncul ketik ketika a motor motor beker bekerja ja pada pada kecepa kecepatan tan sinkro sinkron; n; karen karenany anya a motor  motor  memerlukan peralatan untuk membawanya kepada kecepatan sinkron. Motor sinkron menggunakan rotor belitan. Jenis ini mempunyai kumparan yang ditempatkan pada slot  rotor. Slip ring dan sikat digunakan untuk mensuplai arus kepada rotor.

Prinsip Motor Sinkron secara umum : -

Belit Belitan an meda medan n terd terdap apat at pada pada roto rotor  r 

-

Beli Belita tan n jang jangka karr pad pada a sta stato tor  r 

-

Pada Pada motor motor sinkron sinkron,, suplai suplai listrik listrik bolak bolak-ba -balik lik (AC (AC ) memban membangki gkitka tkan n fluksi fluksi medan medan putar putar stator stator (Bs) dan suplai listrik searah (DC) membangk membangkitkan itkan medan rotor (B s). Rotor berputar karena terjadi interaksi tarik-menarik antara medan putar stator  dan medan rotor. Namun dikarenakan tidak adanya torka-start pada rotor, maka motor sinkron membutuhkan prime-mover yang memutar rotor hingga kecepatan sinkron agar terjadi coupling antara medan putar stator ( Bs) dan medan rotor (Br ). ).

Penyalaan Motor Sinkron Sebuah motor sinkron dapat dinyalakan oleh sebuah motor dc pada satu sumbu. Ketika motor mencapai kecepatan sinkron, arus AC diberikan kepada belitan stator. Motor dc saat ini berfungsi sebagai generator dc dan memberikan eksitasi medan dc kepada rotor. Beban sekarang boleh diberikan kepada motor sinkron. Motor sinkron sinkron seringkal seringkalii dinyalaka dinyalakan n dengan dengan menggunak menggunakan an belitan belitan sangkar sangkar tupai (squi rrel-cage) rrel-cage) yang dipasang di hadapan kutub rotor. Motor kemudian dinyalakan seperti halnya motor induksi hingga mencapai –95% kecepatan sinkron, saat mana arus searah diberikan, dan motor mencapai sinkronisasi. Torque yang diperlukan untuk menarik motor hingga mencapai sinkronisasi disebut pull-in disebut pull-in torque. Seperti diketahui, rotor motor sinkron terkunci dengan medan putar dan harus terus beroperasi pada kecepatan sinkron untuk semua keadaan beban. Selama kondisi tanpa beban (no-load  (no-load ), ), garis tengah kutub medan putar dan kutub medan dc berada dalam satu garis (gambar dibawah bagian a). Seiring dengan pembebanan, ada

pergeseran kutub rotor ke belakang, relative terhadap kutub stator (gambar bagian b). Tidak ada perubahan kecepatan. Sudut antara kutub rotor dan stator disebut sudut torque .

Gambar sudut torque (torque (torque angle) angle) Jika beban mekanis pada motor dinaikkan ke titik dimana rotor ditarik keluar dari sinkronisasi sinkronisasi

, maka motor akan berhenti. Harga maksimum torque sehingga

motor tetap bekerja tanpa kehilangan sinkronisasi disebut  pull-out torque. torque .

Rotor

B. Kontru Kontruksi ksi Moto Motorr AC Sinkro Sinkron n

Stator

Gambar Kontruksi Motor Sinkron

Seperti yang telah diulas diatas, bahwa komponen penting dari motor sinkron adalah stator dan rotor, yang mana komponen ini adalah komponen umum atau dasar pada sebuah motor. Motor Motor sinkro sinkron n adalah adalah motor motor ac yang yang memilik memilikii kecepa kecepatan tan konst konstan, an, namun namun kecepatan dapat diatur karena kecepatannya berbanding lurus dengan frekuensi. Motor Motor sinkro sinkron n secara secara khusus khusus sangat sangat baik baik diguna digunaka kan n untuk untuk kecepa kecepatan tan rendah rendah.. Kelebihan dari motor sinkron ini antara lain, dapat dioperasikan pada faktor daya lagging maupun leading, tidak ada slip yang dapat mengakibatkan adanya rugi-rugi daya sehingga motor ini memiliki efisiensi tinggi. Sedangkan kelemahan dari motor  sinkron adalah tidak mempunyai torka mula, sehingga untuk starting diperlukan caracara tertentu. Bila metode starting telah dapat dikembangkan kemudian hari, maka motor ini akan lebih unggul dibandingkan motor listrik yang lain.

C. Rumusan Rumusan matemat matematis is Motor Motor AC AC sinkron sinkron Motor ini berputar pada kecepatan sinkron, yang diberikan oleh persamaan berikut:

Ns = 120 f / P

di mana : N s = kecepatan serempak, dalam rpm F = F = frekuensi daya AC

 p = jumlah kutup per lilitan phase

Slip dari motor AC dihitung dengan :

Di mana : N r r  = kecepatan putar, dalam rpm S = slip normal, 0 sampai 1. Sebagai contoh, sebuah motor dengan empat kutub beroperasi pada 60 Hz bisa memi memilik likii plat plat nama nama 1725 1725 RPM RPM pada pada beba beban n penu penuh, h, seda sedang ngka kan n bila bila dihit dihitun ung g kecepatannya 1800 RPM.

D. Penggun Penggunaan aan Motor AC sinkron sinkron Motor ini memerlukan arus searah (DC) untuk pembangkitan daya dan memiliki torq torque ue awal awal yang ang rend rendah ah,, dan dan oleh oleh kare karena na itu itu moto motorr sink sinkro ron n coco cocok k untu untuk k pengg pengguna unaan an awal awal dengan dengan beban beban renda rendah, h, sepert sepertii kompre kompresor sor udara, udara, perub perubaha ahan n frekwensi dan generator motor.

E. Prote Proteksi ksi Moto Motorr AC sink sinkron ron

Moto Motorr dapa dapatt menj menjad adii gene genera rato tor, r, apab apabil ila a ener energi gi list listrik rik diru diruba bah h menj menjad adii ener energi gi mekanik mekanik disebut motor, tapi apabila energi mekanik mekanik menjadi energi listrik disebut disebut generator. Jadi "di atas atas kertas" kertas" motor itu bisa jadi generator, generator, tapi bila melihat melihat fungsi fungsi dan konstruksinya akan berbeda, jadi dalam keadaan khusus motor akan menjadi gene enerato rator, r,

ata atau

gener enerat ato or

menj enjadi adi

moto motor. r. Nam Namun

untu ntuk

men mencega cegah h

hal hal

tersebut dipasang proteksi khusus agar motor tidak menjadi menjadi generator atau sebaliknya.  Ada banyak metode kendali motor AC (motor induksi, motor sinkron) dengan kele keleb bihan ihan

dan dan

kekura kuran ngann annya.

Namu Namun n

seca secara ra

umum umum

meto etode

ini ini

dapat apat

dikelompokkan sebagai berikut: 1. Kendal Kendalii Skal Skalar ar (v/f (v/f Konsta Konstan) n) 2. Kendal Kendalii Bero Berorie rienta ntasi si Medan Medan (Field Oriented Control, FOC) 3. Kend Kendal alii Torsi Torsi Lang Langsu sung ng (Direct Torque Control, DTC)

Overload Over load Motor Moto r Protection Prote ction

Overload Motor Protection, yang dimaksud motor ini adalah electric motor yang oleh orang awam disebut dinamo. Dan disini dikhususkan yang terjadi pada motor AC 3 phase. Fungsi dari motor ini adalah sebagai penggerak atau untuk mengkonversi energi listrik menjadi mekanik/ gerak seperti lift, conveyor, blower, crusher dll. Dalam dunia industri saat ini peran yang dilakukan motor ini sangat vital. Untuk itu proteksi sangat diperlukan untuk menjaga kelancaran suatu proses. Sistem proteksi motor ini suda sudah h lama lama dike dikena nall dan dan berk berkem emba bang ng seir seirin ing g kema kemaju juan an tekn teknol olog ogi. i. Mula Mulaii dari dari penggunaan eutic relay, thermal, sampai elektronik. Secara umum sistem kerja alat tersebut dapat dibagi menjadi dua yaitu dengan thermal dan elektronik.THERMAL OVERLOAD Sesuai Sesuai denga dengan n namany namanya a protek proteksi si motor motor ini menggu menggunak nakan an panas panas sebag sebagai ai pembatas arus pada motor. Alat ini sangat banyak dipergunakan saat ini. Biasanya dise disebu butt TOR, TOR, Ther Thermi mis s atau atau over overlo load ad rela relay. y. Cara Cara kerja kerja alat alat ini ini adal adalah ah deng dengan an menkonversi arus yang mengalir menjadi panas untuk mempengaruhi bimetal. Nah , bimetal inilah yang menggerakkan tuas untuk menghentikan aliran listrik pada motor  melalu melaluii suatu suatu contro controll motor motor starte starterr (baca (baca motor motor starte starter). r). Pembat Pembatasa asan n dilaku dilakukan kan dengan mengatur besaran arus pada dial di alat tersebut. Jadi alat tersebut memiliki range adjustment misal TOR dengan range 1 ~ 3,2 Amp disetting 2,5 Amp. Artinya, kita membatasi arus dengan TOR pada level 2,5 Amp saja.

ELECTRONIC OVERLOAD

Over Ov erlo load ad elec electr tron onic ic ini ini memp mempun unyai yai 2 kara karakt kter eris istik tik trip trip,, INVE INVERS RSE E dan dan DEFINITE. Inverse, ia akan bekerja seperti thermal overload. Perbedaannya adalah kemampuannya untuk menggeser kurva trip. Jadi overload ini selain mempunyai sett settin ing g arus arus juga juga kece kecepa pata tan n trip trip atau atau clas class s adju adjust stme ment nt.. Sela Selain in itu itu deng dengan an menggunakan rangkaian elektronik ia akan tidak mudah dipengaruhi suhu sekitar  serta akurasi lebih terjaga. Definite, bekerja dengan pembatasan yang ketat. Dengan karakteristik ini, berapapun besar kelebihan beban ia akan trip setelah mencapai waktu yang ditentukan. Misal seting overload pada 10 amp dengan waktu trip 4 detik. Jika terjadi kelebihan beban lebih dari 10 amp selama lebih dari 4 detik dia akan trip. Kecepatan trip ini tidak tergantung besar arus overload (baik kecil atau besar sama saja).

Denga Dengan n menggu menggunak nakan an rangka rangkaian ian elektr elektroni onik k biasan biasanya ya alat alat ini dileng dilengkap kapii dengan fasilitas proteksi lain seperti phaseloss protection, Lock Rotor Protection, Short Short Circuit Circuit Protec Protectio tion n dll. dll.

Dengan Dengan gambar gambaran an tersebut tersebut di atas, atas, maka kita bisa

menent menentuka ukan n kebutu kebutuhan han overlo overload ad protec protectio tion n yang yang diperl diperluka ukan. n. Dan perlu perlu di ingat ingat bahw bahwa, a, terb terbak akar arny nya a moto motorr tidak tidak hany hanya a kare karena na terja terjadi diny nya a over overlo load ad.. Ov Over erlo load ad hanyalah salah satu dari beberapa fakor penyebab terbakarnya motor. Seberapa tinggi tingkat proteksi motor yang kita perlukan tergantung dengan prioritas kita.

Tetapi, overload protection tetaplah mutlak diperlukan dalam sebuah suatu sistem motor starter.

F. Penguk Pengukur uran an Motor Motor AC sinkr sinkron on Pembangkitan Torka •

Inte Intera raks ksii anta antara ra meda medan n puta putarr stat stator or (Bs) dan medan rotor (Br ) yang membangkitkan torka seperti terlihat dalam persamaan berikut: T = Bsx Bs(sin δ)

•

δ disebut sudut beban karena besarnya tergantung pembebanan. Pada saat beban nol nilai δ=0. Jika dibebani, medan rotor tertinggal dari rotor sebesar δ, kemudian berputar sama lagi. Beban maksimum tercapai pada δ=90 o. Jika beban beban dinaik dinaikkan kan terus terus melebi melebihi hi batas batas itu, itu, maka maka motor motor akan akan kehil kehilang angan an sinkronisasi dan akhirnya akan berhenti.

Pembangkitan medan putar  •

Pada Motor sinkron 3 fasa, mengalir arus seimbang pada tiap fasa dengan beda sudut fasa 120o ia = Im sin ωt ib = Im sin (ωt-120o) ic = Im sin (ωt-240o)

Tiap arus fasa membangkitkan ggm F yang merupakan fungsi sudut ruang ө seperti ia à Fa.cos θ. Dengan Fa=Fm. sin ωt Maka ggm F tiap fasa yang dibangkitkan

Fa = Fm sin ωt.cos θ Fb = Fm sin (ωt-120o).cos (θ-120o) Fc = Fm sin (ωt-240o) .cos (θ-240o) Resultan ketiga ggm, Fr =F =Fa+ Fb +Fc Dan jika kemudian disederhanakan dengan persamaan trigonometri akan diperoleh:

F(θ,t) = 3/2 Fm.cos (θ-ωt)

Yang berarti resultan-mmf adalah medan putar sebagai fungsi dari ruang dan waktu, seperti terlihat dalam gambar berikut:

G. Karakteri Karakteristik stik Motor Motor AC sinkro sinkron n

Gambar Model Gambar Model Motor Sinkron (Model dan Diagram Fasor)

Pengaruh Penguatan Medan 

Untuk membangkitkan fuksi dibutuhkan daya reaktif yang bersifat induktif.



Pada motor sinkron, ggm dibangkitkan arus medan (DC) pada belitan rotor. Jika arus medan ini cukup, maka motor tidak membutuhkan suplai energi reaktif dari

sisi stator yang bersumber dari jaringan listrik. Sehingga motor bekerja dengan faktor daya = 1. 

Jika penguatan arus medan kurang, maka motor sinkron akan menarik daya reaktif yang bersifat induktif dari sisi stator. Sehingga motor bekerja dengan factor  daya(pf) terbelakang (lagging). Artinya motor menjadi pembangkit daya reaktif  yang bersifat induktif.



Kebalikannya jika kelebihan penguatan arus medan, maka motor sinkron akan menarik menarik daya daya reakti reaktiff yang yang bersif bersifat at kapasi kapasitif tif dari dari sisi sisi stator stator.. Sehin Sehingga gga motor  motor  bekerja bekerja dengan dengan factor factor daya (pf) mendahulu mendahuluii (leading). (leading). Artinya motor menjadi menjadi pembangkit daya reaktif yang bersifat kapasitif.

Kondensor Sinkron Seperti diuraikan di atas, jika motor sinkron kelebihan penguatan arus medan, maka motor sinkron akan menarik daya reaktif yang bersifat kapasitif dari sisi stator. Sehingga motor bekerja dengan factor daya (pf) mendahului (leading). Artinya motor  menjadi menjadi pembangk pembangkit it daya reaktif reaktif yang bersifat bersifat kapasitif. kapasitif. Sehingga Sehingga motor sinkron sinkron dapat digunakan untuk memperbaiki factor daya (pf). Dalam hal ini motor sinkron disebut Kondensor sinkron.

Karakteristik Torka dan Sudut daya Gambar diatas memperlihatkan bahwa Torka adalah fungsi sin δ, dengan δ adalah sudut daya. Pada motor sinkron nilai δ negatif dan nilainya positif pada

generator sinkron. Torka maksimum dicapai pada δ= +/- 90 o. Jika melebihi batas itu, maka motor atau generator akan kehilangan stabilitas dan sinkronisasi dan pada akhirnya akan berhenti.

SUMBER DAN REFERENSI :



http://www.suzuki-thunder.net/forum.htm , diakses 18 Mei 2009.



http://dunia-listrik.blogspot.com/ , diakses 18 Mei 2009.



http://web.ipb.ac.id/%7Etepfteta/elearning/media/Bahan%20Ajar%20Motor  %20dan%20Tenaga%20Pertanian/Motor%20Listrik.htm , diakses 18 Mei 2009.



http://poweruai.wordpress.com/about/ , diakses 18 Mei 2009.



http://www.tpub.com/neets/book5/17.htm , diakses 19 Mei 2009.