MAKALAH MOTOR AC 1 FASA
Disusun Oleh: Lulus Panggraito LT 2B (3.39.10.0.11)
PROGRAM PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK JURUSAN JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK POLITEKNIK NEGERI SEMARANG 2012
MOTOR AC 1 FASA Lulus Panggraito
3.39.10.0.11
Jurusan Teknik Elektro Polines Jln. Prof. Sudarto Tembalang Semarang INDONESIA Intisari Dokumen ini merupakan pembahasan tentang Motor AC 1 Fasa mulai dari prinsip kerja, konstruksi hingga jenis – jenis motor AC 1 fasa.
Belitan utama menggunakan penampang kawat tembaga lebih besar sehingga memiliki impedansi lebih kecil. Sedangkan belitan bantu dibuat dari tembaga berpenampang kecil dan jumlah belitannya lebih banyak, sehingga impedansinya lebih besar dibanding impedansi belitan utama. Kata kunci : Motor AC 1 Fasa, Konstruksi Grafik arus belitan bantu Ibantu dan arus belitan utama Iutama berbeda fasa sebesar φ, hal ini disebabkan karena I. PENDAHULUAN perbedaan besarnya impedansi kedua belitan tersebut. Pada era industri modern saat ini, kebutuhan terhadap alat Perbedaan arus beda fasa ini menyebabkan arus total, produksi yang tepat guna sangat diperlukan dapat merupakan penjumlahan vektor arus utama dan arus bantu. meningkatkan efisiensi waktu dan biaya. Sebagian besar Medan magnet utama yang dihasilkan belitan utama juga industri dan rumah tangga menggunakan tenaga listrik sebagai berbeda fasa sebesar φ dengan medan magnet bantu. energi penggerak utamanya. Penggunaan motor AC (Alternating Current) atau arus bolak-balik satu phasa saat ini banyak digunakan diberbagai aplikasi. Salah satu penggunaan motor AC yang sering ditemui yaitu terdapat diperabotan rumah tangga berupa mesin cuci dan peralatanperalatan yang serig dijumpai dalam rumah seperti kipas angin, AC, dan yang lainnya. AC motor induksi adalah motor yang paling umum yang digunakan dalam system kontrol gerak industri, serta home appliances powered utama. Sederhana dan kasar desain, murah, pemeliharaan rendah dan sambungan langsung ke sumber listrik AC adalah keuntungan utama AC induksi motor. berbagai jenis motor induksi AC yang tersedia di pasar. motor yang berbeda cocok untuk berbeda aplikasi. Meskipun motor induksi AC lebih mudah untuk desain dari Gambar 2.2 Grafik gelombang arus medan bantu dan arus medan utama motor DC, kecepatan dan torque control dalam berbagai jenis motor induksi AC memerlukan pemahaman yang lebih besar dari desain dan karakteristik motor tersebut. II. PEMBAHASAN A. Prinsip Kerja Motor 1 Fasa
Motor AC satu fasa berbeda cara kerjanya dengan motor AC tiga fasa, dimana pada motor AC tiga fasa untuk belitan statornya terdapat tiga belitan yang menghasilkan medan putar dan pada rotor sangkar terjadi induksi dan interaksi torsi yang menghasilkan putaran. Sedangkan pada motor satu fasa memiliki dua belitan stator, yaitu belitan fasa utama (belitan U1-U2) dan belitan fasa bantu (belitan Z1-Z2), lihat gambar 2.1.
Gambar 2.3 Grafik Medan magnet pada Stator Motor satu fasa Gambar 2.1 Prinsip Medan Magnet Utama dan Medan magnet Bantu Motor Satu fasa
Belitan bantu Z1-Z2 pertama dialiri arus Ibantu menghasilkan fluks magnet Φ tegak lurus, beberapa saat kemudian belitan utama U1-U2 dialiri arus utama Iutama. yang bernilai positip. Hasilnya adalah medan magnet yang bergeser sebesar 45° dengan arah berlawanan jarum jam. Kejadian ini berlangsung terus sampai satu siklus sinusoida, sehingga menghasilkan medan magnet yang berputar pada belitan statornya. Rotor motor satu fasa sama dengan rotor motor tiga fasa yaitu berbentuk batang-batang kawat yang ujung-ujungnya dihubung singkatkan dan menyerupai bentuk sangkar tupai, maka sering disebut rotor sangkar.
Belitan stator terdiri atas belitan utama dengan notasi terminal U1-U2, dan belitan bantu dengan notasi terminal Z1-Z2 Jala-jala L1 terhubung dengan terminal U1, dan kawat netral N terhubung dengan terminal U2. Kondensator kerja berfungsi agar perbedaan sudut phasa belitan utama dengan belitan bantu mendekati 90°. Pengaturan arah putaran motor kapasitor dapat dilakukan dengan (lihat gambar 2.6): • Untuk menghasilkan putaran ke kiri (berlawanan jarum jam) kondensator kerja CB disambungkan ke terminal U1 dan Z2 dan terminal Z1 dikopel dengan terminal. • Putaran ke kanan (searah jarum jam) kondensator kerja disambung kan ke terminal Z1 dan U1 dan terminal Z2 dikopel dengan terminal U1.
Gambar 2.4 Rotor Sangkar
Belitan rotor yang dipotong oleh medan putar stator, menghasilkan tegangan induksi, interaksi antara medan putar stator dan medan magnet rotor akan menghasilkan torsi putar pada rotor. B. Jenis – Jenis Motor 1 Fasa 1) Motor Capasitor
Motor kapasitor satu phasa banyak digunakan dalam peralatan rumah tangga seperti motor pompa air, motor mesin cuci, motor lemari es, motor air conditioning. Konstruksinya sederhana dengan daya kecil dan bekerja dengan tegangan suplai PLN 220 V, oleh karena itu menjadikan motor kapasitor ini banyak dipakai pada peralatan rumah tangga.
Gambar 2.5 Motor kapasitor
Gambar 2.6 Pengawatan motor kapasitor dengan pembalik putaran.
Motor kapasitor dengan daya diatas 1 KW di lengkapi dengan dua buah kondensator dan satu buah saklar sentrifugal. Belitan utama U1-U2 dihubungkan dengan jala-jala L1 dan Netral N. Belitan bantu Z1-Z2 disambungkan seri dengan kondensator kerja CB, dan sebuah kondensator starting CA diseri dengan kontak normally close (NC) dari saklar sentrifugal, lihat gambar 7. Awalnya belitan utama dan belitan bantu mendapatkan tegangan dari jala-jala L1 dan Netral. Kemudian dua buah kondensator CB dan CA, keduanya membentuk loop tertutup sehingga rotor mulai berputar, dan ketika putaran mendekati 70% putaran nominalnya, saklar sentrifugal akan membuka dan kontak normally close memutuskan kondensator bantu CA.
Gambar 2.7.Pengawatan dengan Dua Kapasitor
Fungsi dari dua kondensator yang disambungkan parallel, CA+CB, adalah untuk meningkatkan nilai torsi awal untuk mengangkat beban. Setelah putaran motor mencapai 70% putaran, saklar sentrifugal terputus sehingga hanya kondensator kerja CB saja yang tetap bekerja. Jika kedua kondensator rusak maka torsi motor akan menurun drastis, lihat gambar 2.8.
Gambar 2.9 motor shaded pole, Motor fasa terbelah.
Irisan penampang motor shaded pole memperlihatkan dua bagian, yaitu bagian stator dengan belitan stator dan dua kawat shaded pole. Bagian rotor sangkar ditempatkan di tengah-tengah stator, lihat gambar 10.
Gambar 2.8 Karakteristik Torsi Motor kapasitor
2) Motor Shaded Pole Motor shaded pole atau motor phasa terbelah termasuk motor satu phasa daya kecil, dan banyak digunakan untuk peralatan rumah tangga sebagai motor penggerak kipas angin, blender. Konstruksinya sangat sederhana, pada kedua ujung stator ada dua kawat yang terpasang dan dihubung singkatkan fungsinya sebagai pembelah phasa. Belitan stator dibelitkan sekeliling inti membentuk seperti belitan transfor mator. Rotornya berbentuk sangkar tupai dan porosnya ditempatkan pada rumah stator ditopang dua buah bearing.
Gambar 2.10 Penampang motor shaded pole.
Torsi putar dihasilkan oleh adanya pembelahan phasa oleh kawat shaded pole. Konstruksi yang sederhana, daya yang kecil, handal, mudah dioperasikan, bebas perawatan dan cukup di suplai dengan Tegangan AC 220 V, jenis motor shaded pole banyak digunakan untuk peralatan rumah tangga kecil. 3) Motor Universal Motor Universal termasuk motor satu phasa dengan menggunakan belitan stator dan belitan rotor. Motor universal dipakai pada mesin jahit, motor bor tangan. Perawatan rutin dilakukan dengan mengganti sikat arang yang memendek atau pegas sikat arang yang lembek. Kontruksinya yang sederhana, handal, mudah
dioperasikan, daya yang kecil, torsinya yang cukup besar rotor, terdapat celah udara, melalui yang karena induksi, motor universal dipakai untuk peralatan rumah tangga. energi tersebut dipindahkan dari stator ke rotor. IV. PENUTUP Demikian makalah ini penulis buat sebagai sarana berbagi ilmu kepada para pembaca. Semoga dengan membaca makalah ini pembaca dapat menambah ilmu pengetahuannya dalam bidang kelistrikan khususnya mengenai motor AC 1 Fasa. Apabila ada kata - kata yang kurang berkenan di hati para pembaca, penulis mohon maaf yang sebesar – besarnya. Sangat diharapkan kritik dan saran yang membangun untuk kesempurnaan makalah ini.Terima kasih. R EFERENSI [1]
http://www.google.co.id/url?sa=t&rct=j&q=makalah%20motor%20ac %201%20fasa%20doc %20pdf&source=web&cd=3&sqi=2&ved=0CFwQFjAC&url=http%3A%2F %2Fstaff.ui.ac.id%2Finternal%2F040603019%2Fmaterial %2FPaperSinglePhaseMotor.pdf&ei=TpniT8nxDs_OrQeP2PS6Aw&usg=AFQ jCNH5Z6Hzq6p4DIl86_H5eoyvMGSyng&cad=rja [2] http://www.google.co.id/url?sa=t&rct=j&q=prinsip%20kerja%20motor %201%20fasa&source=web&cd=7&ved=0CFoQFjAG&url=http%3A%2F Gambar 2.11 komutator pada motor universal. %2Felektroftunp.files.wordpress.com%2F2012%2F02%2Fmotor-listrik-1fasa.pdf&ei=agjjT6qDOcbJrAfU5LySAw&usg=AFQjCNFE2qJfgmeKUknqb Bentuk stator dari motor universal terdiri dari dua mHivfIHWt8fnA&cad=rja [3] http://www.google.co.id/url?sa=t&rct=j&q=prinsip%20kerja%20motor kutub stator. Belitan rotor memiliki dua belas alur belitan %201%20fasa&source=web&cd=5&ved=0CFYQFjAE&url=http%3A%2F dan dilengkapi komutator dan sikat arang yang %2Fwww.energyefficiencyasia.org%2Fdocs%2Fee_modules%2Findo menghubungkan secara seri antara belitan stator dengan %2FChapter%2520-%2520Electric%2520motors%2520%28Bahasa belitan rotornya. Motor universal memiliki kecepatan %2520Indonesia %29.pdf&ei=agjjT6qDOcbJrAfU5LySAw&usg=AFQjCNFhOfGmK2e1LJvm tinggi sekitar 3000 rpm. NR0ZygqzbHbjqw&cad=rja [4] http://dunia-listrik.blogspot.com/2009/04/motor-listrik-ac-satu-fasa.html
Gambar 2.12 stator dan rotor motor universal Aplikasi motor universal untuk mesin jahit, untuk mengatur kecepatan dihubungkan dengan tahanan geser dalam bentuk pedal yang ditekan dan dilepaskan. III. KESIMPULAN Pada era industri modern saat ini, kebutuhan terhadap alat produksi yang tepat guna sangat diperlukan dapat meningkatkan efisiensi waktu dan biaya. Sebagian besar alat industri dan rumah tangga menggunakan tenaga listrik sebagai energi penggerak utamanya. Sebuah motor AC induksi satu fasa bergantung pada komponen listrik tambahan untuk menghasilkan ini berputar medan magnetik. Dua set electromagnet dibentuk dalam setiap motor. Antara stator dan
