Motor Induksi

MOTOR INDUKSI

Prinsip Kerja Motor Induksi

Motor induksi adalah alat listrik yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Listrik yang diubah adalah listrik 3 phasa. Motor induksi sering juga disebut motor tidak serempak atau motor asinkron. Prinsip kerja motor induksi lihat gambar berikut:

Ketika tegangan phasa U masuk ke belitan stator menjadikan kutub S (south = selatan), garis-garis gaya mahnet mengalir melalui stator, sedangkan dua kutub lainnya adalah N (north = utara) untuk phasa V dan phasa W. Kompas akan saling tarik-menarik dengan kutub S. Berikutnya kutub S pindah ke phasa V, kompas berputar 120°, dilanjutkan kutub S pindah ke phasa W, sehingga pada belitan stator timbul medan magnet putar. Buktinya kompas akan memutar lagi menjadi 240°. Kejadian berlangsung silih berganti membentuk medan magnet putar sehingga kompas berputar dalam satu putaran penuh, proses ini berlangsung terus menerus. Dalam motor induksi kompas digantikan oleh rotor sangkar yang akan berputar pada porosnya. Karena ada perbedaan putaran antara medan putar stator dengan putaran rotor, maka disebut motor induksi tidak serempak atau motor asinkron. Susunan belitan stator motor induksi dengan dua kutub, memiliki tiga belitan yang masing-masing berbeda sudut 120°. Ujung belitan phasa pertama U1- U2, belitan phasa kedua V1-V2 dan belitan phasa ketiga W1-W2.

  

Prinsip kerja motor induksi dijelaskan dengan gelombang sinusoidal terbentuknya medan putar pada stator motor induksi. Tampak stator dengan dua kutub, dapat diterangkan dengan empat kondisi.

1. Saat sudut 0°. Arus I1 bernilai positip dan arus I2 dan arus I3 bernilai negatip dalam hal ini belitan V2, U1 dan W2 bertanda silang (arus meninggalkan pembaca), dan belitan V1, U2 dan W1 bertanda titik (arus listrik menuju pembaca). Terbentuk fluk magnet pada garis horizontal sudut 0°. Kutub S (south = selatan) dan kutub N (north = utara).

2. Saat sudut 120°. Arus I2 bernilai positip sedangkan arus I1 dan arus I3 bernilai negatip, dalam hal ini belitan W2, V1, dan U2 bertanda silang (arus meninggalkan pembaca), dan kawat W1, V2, dan U1 bertanda titik (arus menuju pembaca). Garis fluk magnit kutub S dan N bergeser 120° dari posisi awal.

3. Saat sudut 240°. Arus I3 bernilai positip dan I1 dan I2 bernilai negatip, belitan U2, W1, dan V2 bertanda silang (arus meninggalkan pembaca), dan kawat U1, W2, dan V1 bertanda titik (arus menuju pembaca). Garis fluk magnit kutub S dan N bergeser 120° dari posisi kedua.

4. Saat sudut 360°. posisi ini sama dengan saat sudut 0°, di mana kutub S dan N kembali keposisi awal sekali.

Dari keempat kondisi di atas saat sudut 0°, 120°, 240°, dan 360°, dapat dijelaskan terbentuknya medan putar pada stator, medan magnet putar stator akan memotong belitan rotor. Kecepatan medan putar stator ini sering disebut kecepatan sinkron, tidak dapat diamati dengan alat ukur tetapi dapat dihitung secara teoritis besarnya ns =f ×120 p putaran per menit. Rotor ditempatkan di dalam rongga stator, sehingga garis medan magnet putar stator induksi 2 kutubBentuk gelombang sinusoida dan timbulnya medan putar pada stator motor induksi tupai akan memotong belitan rotor. 

Rotor motor induksi adalah beberapa batang penghantar yang ujung-ujungnya dihubungsingkatkan menyerupai sangkar tupai, maka sering disebut rotor sangkar tupai, kejadian ini mengakibatkan pada rotor timbul induksi elektromagnetis. Medan magnet putar dari stator saling berinteraksi dengan medan magnet rotor, terjadilah torsi putar yang berakibat rotor berputar. Kecepatan medan magnet putar pada stator:

ns =f ×120 p Rpm

slip = ns – nr/ns × 100%

ns = kecepatan sinkron medan stator (rpm)

f = frekuensi (Hz)

nr = kecepatan poros rotor (rpm)

slip = selisih kecepatan stator dan rotor 

Konstruksi Motor Induksi

Konstruksi motor induksi secara detail terdiri atas dua bagian, yaitu: bagian stator dan bagian

Rotor. Stator adalah bagian motor yang diam terdiri: badan motor, inti stator, belitan stator, bearing, dan terminal box. Bagian rotor adalah bagian motor yang berputar, terdiri atas rotor sangkar, dan poros rotor. Konstruksi motor induksi tidak ada bagian rotor yang bersentuhan dengan bagian stator, karena dalam motor induksi tidak komutator dan sikat arang.

Konstruksi motor induksi lebih sederhana dibandingkan dengan motor DC, dikarenakan tidak ada komutator dan tidak ada sikat arang. Sehingga pemeliharaan motor induksi hanya bagian mekanik saja, dan konstruksinya yang sederhana motor induksi sangat handal dan jarang sekali rusak secara elektrik. Bagian motor induksi yang perlu dipelihara rutin adah pelumasan bearing, dan pemeriksaan kekencangan baut-baut kabel pada terminal box karena kendor atau bahkan lepas akibat pengaruh getaran secara terus-menerus.

Rumus mengitung daya input motor induksi:

P1 = 3 · U · cos ϕ (Watt)

P1 : Daya input (Watt)

U : Tegangan (Volt)

I : Arus (Amper)

cos ϕ : Faktor kerja