22
Gambar 2.5 Medan putar motor induksi 3 fasa, dan arus 3 fasa seimbang
Pada t
1
fluks resultan mempunyai arah yang sama dengan arah fluks yang dihasilkan ole kumparan a-a, pada t
2
fluks resultannya dihasilkan oleh kumparan b-b. Untuk t
4
, fluks resultannya berlawanan arah dengan fluks resultan yang dihasilkan pada saat t
1
[6]. Arah putaran rotor motor induksi searah dengan putaran medan putar stator,
namun kecepatan putaran rotor lebih rendah daripada kecepatan sinkronnya. Perbedaan dari kecepatan putar ini disebut dengan slip motor induksi.
2.4 Slip
Perbedaan antara kecepatan sinkron dengan keceptan rotor disebut slip [4]. Motor induksi tidak dapat berputar pada kecepatan sinkron. Jika hal ini terjadi
maka rotor tidak akan berputar relatif terhadap fluksi yang berputar. Maka tidak akan ada gaya gerak listrik ggl yang diinduksikan dalam rotor sehingga tidak
Universitas Sumatera Utara
23
ada arus yang mengalir pada rotor dan tidak akan menghasilkan torsi. Apabila rotor motor induksi berputar dengan kecepatan n
r
dan kecepatan medan putar stator adalah n
s
maka slip s adalah[1]: � =
n
s
−n
r
n
s
x100 2.1
Dimana : n
s
= kecepatan medan putar distator Rpm n
r
= kecepatan rotor Rpm Persamaan 2.1 memberikan informasi yaitu:
1. Saat s = 1 dimana n
r
= 0, ini berarti rotor masih dalam keadaan diam atau akan berputar.
2. s = 0 menyatakan bahwa n
s
= n
r
, ini berarti rotor berputar sampai kecepatan sinkron. Hal ini dapat terjadi jika arus dc yang diinjeksikan ke
belitan rotor, atau rotor digerakkan secara mekanik. 3.
0 s 1, ini berarti kecepatan rotor diantara keadaan diam dengan kecepatan sinkron. Kecepatan rotor dalam keadaan inilah dikatakan
kecepatan tidak sinkron. Biasanya slip untuk mendapatkan efisiensi yang tinggi pada saat beban penuh adalah 0,04.
2.5 Prinsip Kerja Motor Induksi Tiga Fasa
Motor induksi adalah peralatan pengubah energi listrik keenergi mekanik. Listrik yang diubah merupakan listrik tiga phasa. Arus pada rotor didapat dari
arus induksi dimana arus ini berada dalam medan magnetik sehingga akan terjadi gaya F pada rotor yang akan menggerakkan rotor dalam arah tegak lurus medan.
Untuk memperjelas prinsip kerja motor induksi tiga fasa adalah sebagai berikut [6]:
Universitas Sumatera Utara
24
1. Apabila sumber tegangan 3 fasa dihubungkan kekumparan stator maka
kumparan stator akan mengalirkan arus 3 fasa. 2.
Arus 3 fasa tersebut akan menghasilkan fluksi bolak-balik yang berubah – ubah.
3. Interaksi ketiga fluksi bolak-balik tersebut akan menghasilkan medan
putar yang berputar dengan kecepatan sinkron n
s
dimana: N
s
=
120 �
�
2.2 4.
Fluksi yang berputar tersebut akan memotong batang konduktor pada rotor, akibatnya pada kumparan rotor akan timbul tegangan induksi
ggl sebesar E
2
yakni: E
2
= 4,44fN
2
Ф
m
Volt 2.3
Dimama: E
2
= Tegangan induksi pada rotor dalam keadaan diam Volt
N
2
= Jumlah lilitan kumparan rotor Ф
m
= Fluksi maksimum W
b
5. Karena kumparan rotor merupakan rangkaian tertutup, maka ggl akan
menghasilkan arus I
2
. 6.
Adanya arus I
2
didalam medan magnet menimbulkan gaya F pada rotor.
7. Bila torsi awal yang dihasilkan oleh gaya F pada rotor cukup besar
untuk memikul torsi beban, rotor akan berputar searah dengan medan putar stator.
8. Perputaran rotor akan semakin meningkat hingga mendekati kecepatan
sinkron dan diperlukan adanya perbedaan relatif antara kecepatan
Universitas Sumatera Utara
25
medan putar stator n
s
dengan kecepatan putar rotor n
r
. Perbedaan kecepatan antara n
s
dan n
r
disebut dengan slip. 9.
Pada saat rotor dalam keadaan berputar, besarnya tegangan yang terinduksi pada kumparan rotor tergantung dari besarnya slip.
Tegangan ini dinyatakan E
2s
yaitu E
2S
= 4,44fN
2
Ф
m
Volt 2.4
Dimana: E
2S
= Tegangan induksi pada saat rotor berputar Volt N
2
= Jumlah lilitan kumparan rotor f = frekuensi rotor yang berputar Hertz
10. Bila n
r
= n
s
, tegangan tidak akan terinduksi dan arus tidak akan mengalir pada kumparan jangkar rotor, dengan demikian tidak
dihasilkan torsi. Torsi motor akan timbul apabila n
r
n
s
,dan apabila n
r
n
s
maka motor induksi beroperasi sebagai generator induksi yang menghasilkan energi listrik.
2.6 Rangkaian Ekivalen Motor Induksi
