Motor Induksi

UNIVERSITAS KATOLIK ATMAJAYA JAKARTA Fakultas Teknik  Mata kuliah : Jurusan Teknik Elektro Dasar Teknik Tenaga Listrik  Semester : Instruktur : P. Tahir Ursam TOPIK : MOTOR INDUKSI  POKOK BAHASAN :

-

-

Konstruksi

Konstruksi motor induksi terdiri dari: 1. Motor Motor Fram Framee (Rang (Rangka ka)) 2. Beli Belita tan n Medan Medan Stat Stator  or  Bagian motor yang diam (statis). Stator dihubungkan ke sumber 3 fasa untuk  menghasilkan medan putar. 3. Rotor   Rotor merupakan bagian yang berputar. Tempat dibangkitkannya tegangan induksi ato GGL induksi yang disebabkan perpotongan flux medan putar  stator dengan batang konduktor pada rotor. 4. Celah Udara Tempat berpindahnya energi dari stator ke rotor. Konsep dasar  Konsep dasar motor induksi: 1. Apabila Apabila stator stator diberi diberi catu catu daya daya 3 fasa, fasa, maka akan menimbul menimbulkan kan medan medan 1 2 0 f   putar dengan kecepatan:  N .

s

=

 p

2. Medan putar putar stato statorr akan memoto memotong ng batang batang konduktor konduktor pada pada rotor. rotor. Sehingga pada kumparan rotor akan timbul GGL induksi sebesar: Ada 2 jenis rotor yaitu rotor sangkar dan rotor  E r 

= 4 44 f  N Φm  ,

kumparan.

.

.

.

Rotor Sangkar: Terbuat dari besi laminasi yang mempunayi slot dengan  batang alumunium / tembaga yang dihubung singkat pada ujungnya. Dinamakan rotor sangkar, karena bentuknya yang menyerupai sangkar tupai.

Rotor Kumparan: Kumparan dihubungkan dihubungk an bintang dibagian dalam dan ujung yang lain dihubungkan dengan slipring ke tahanan luar. Kumparan dapat dikembangkan menjadi pengaturan kecepatan putaran motor.

3. GGL induksi induksi ini akan akan menimbulka menimbulkan n arus di dalam dalam medan medan magnet, magnet, sehingga menimbulkan gaya pada rotor yang dikenal dengan kopel (torka induksi). Apabila torka yang dihasilkan pada rotor cukup besar untuk  memikul kopel beban, maka rotor akan berputar searah dengan medan putar  stator. 4. Syarat Syarat agar terjadinya terjadinya tegangan tegangan induksi induksi adalah harus harus ada ada slip (perbedaan (perbedaan kecepatan relatif) antara kecepatan medan putar stator dengan kecepatan putar  rotor sebesar:

-

s

  N −  N r      =  s  ×100%  N s    

Rangkaian ekivalen

Motor induksi memiliki rangkaian ekivalen yang sama seperti seperti transformator yang berbeban resistif. Stator identik dengan sisi primer, sedangkan rotor identik dengan sisi sekunder transformator. Persamaan untuk rangkaian ekivalen: Vφ

E1 s -

=

=

=

E1

I (R 1

+ 1

I 2 ( R 2

+

 jX  jX 1 )

+

 jsX 2 )

slip

Daya dan Torka

Rugi tembaga di stator:

= 3.I12 .R 1

Pts

Rugi inti:

Pi

Daya celah udara:

Pcu

=

3 .E 12 Rc

=

3.I 22 .

R 2 s

Daya msukkan (daya input): Pin = Pcu + Pts + Pi Rugi tembaga di rotor:

2

Ptr 

=

3.I 2 .R 2

Ptr 

=

s.Pcu

Daya mekanik (daya yang dikonversikan dari elektris ke mekanis):

Pmek .

= Pcu − Ptr 

Pmek .

= 3.I 22 .

Pmek . Pmek .

R 2 s

−3.I 22 .R 2

1 −s   = 3.I 22 .R 2 .       s   1 −s   = Ptr  ×       s  

Daya keluaran (daya output): Pout

=

Pmek  .

−

Pa &g

+

P b

Kopel Induksi (torka): Tind .

=

Pmek  .

=

Pmek . 2.π N r  (rps )

ωr 

atau Tind .

=

Pmek  . ωs

=

Pmek . 2.π N s (rps )

Torka Beban: P Pout Tind . = out = 2.π N r  ωr  dimana:

-

ωr = kecepatan sudut rotor   ωs = kecepatan sudut stator  rps = rotation per second

Karakteristik 

Keadaan mulai starting: Pada saat starting, kopel awal yang dibangkitkan akan lebih besar sesaat daripada keadaan operasi normal. Keadaan Operasi: Pada keadaan operasi, parameter yang berhubungan adalah besarnya slip dan frekuensi. Titik kerja terjadi pada perpotongan kurva motor induksi dengan kurva  beban. Pengasutan motor  -

Cara mengasut motor induksi dengan kapasitas besar cenderung memicu arus yang akan melonjak tinggi, dan dapat menyebabkan gangguan terhadap jaringan. Ada  beberapa cara pengasutan motor induksi: 1. Peng Pengas asut utan an lang langsu sung ng Digunakan untuk pengasutan motor induksi dengan kapasitas kecil. 2. Penga Pengasu suta tan n denga dengan n sakla saklarr Y-∆ Y-∆ Digunakan untuk pengasutan motor induki dengan kapasitas besar. Ditujukan untuk menghindari kejutan arus asut yang besar. 3. Pengas Pengasuta utan n dengan dengan kumpar kumparan an hambat hambat stat stator  or  4. Pengas Pengasuta utan n dengan dengan Oto-Tr Oto-Trans ansfor former  mer  5. Pengas Pengasuta utan n dengan Kumpar Kumparan/ an/Tah Tahanan anan Hambat Hambat Rotor  Rotor  Pengaturan kecepatan Pengaturan kecepatan motor induksi dapat dilakukan dengan beberapa cara. Dari -

rumus  N s

120 f  .

=

 p

, ada 2 variabel yang dapat kita ubah:

1. meng menguba ubah h jum jumla lah h kutu kutub b (p) (p) 2. menguba mengubah h frek frekuen uensi si masukka masukkan n (f) (f) hal yang harus diperhatikan adalah agar kerapatan fluks (B) tidak berubah, oleh karena itu maka perubahan frekuensi harus diimbangi dengan  perubahan tegangan jaringan. Cara lain adalah: 1. Mengubah tegangan jaringan 2. Mengu ngubah resistansi tahanan rotor  3. Mengubah besarnya slip