416 Mesin Listrik
Seperti telah dibahas pada sub bab mengenai konstruksi dan prinsip kerja
motor induksi, tidak ada suplai listrik yang dihubungkan secara langsung ke
bagian rotor motor, daya yang dilewat- kan senjang udara adalah dalam bentuk
magnetik dan selanjutnya diinduksikan ke rotor sehingga menjadi energi listrik.
Rata-rata daya yang melewati senjang udara harus sama dengan jumlah rugi
daya yang terjadi pada rotor dan daya yang dikonversi menjadi energi meka-
nis. Daya yang ada pada bagian rotor meng-
hasilkan torsi mekanik, tetapi besar-nya torsi yang terjadi pada poros motor di-
mana tempat diletakkannya beban, ti- dak sama dengan besarnya torsi meka-
nik, hal ini disebabkan adanya torsi yang hilang akibat gesekan dan angin.
¾ Torsi Asut Starting Torque Torsi yang dihasilkan oleh sebuah motor
pada saat mulai diasut disebut Torsi Asut, nilainya bisa lebih besar atau lebih
kecil dari Torsi putar dalam keadaan normal.
2 2
2 2
2 2
2 2
X R
E Z
E I
2 2
2 2
2 2
2
X R
R Z
R Cos
M Torsi Asut
2 2
2
. .
. M
Cos I
E k
T
s
atau
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2
. .
X R
R x
X R
E E
k T
s
=
2 2
2 2
2 2
2
. .
X R
R E
k
¾ Torsi saat RotorMotor Berputar Pada saat motor berputar, maka :
T v
2 2
2
. .
M
Cos I
E
r r
dimana :
r
E
2
Tegangan rotor fasa saat berputar
r
I
2
Arus rotorfasa saat berputar
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2
. .
. .
. .
. .
X S
R R
E S
k T
X S
R R
Cos S
X R
E S
Z E
I E
S E
r r
r r
r
v M
k = konstanta, nilainya =
Ns .
. 2
3 S
2 2
2 2
2 2
2
. .
. .
. 2
3
X S
R R
E S
x Ns
T S
¾ Torsi Maksimum saat Motor Ber- putar
Kondisi Torsi Maksimum pada saat motor berputar bisa diperoleh dengan
mendeferen-tialkan persamaan Torsi terhadap Slip S.
5.6.4 Torsi dan Daya
5.6.4.1 Torsi Motor
Di unduh dari : Bukupaket.com
Mesin Listrik 417
Torsi Maksimum
dS dT
Berdasarkan hasil diferensial ini akan diperoleh ;
2 2
X R
Sm
2 2
2 2
2 2
2 2
max
. .
. .
X S
R R
E S
k T
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
. .
. .
X X
R R
R E
X R
k
2 2
2
. 2
. X
E k
Gambar 5.105 Karakteristik Slip Vs Torsi
¾ Torsi Beban Penuh dan Torsi Mak- simum
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 max
2 2
2 max
2 2
2 2
2 2
2 2
. .
2 .
. .
. .
2 .
. .
. .
E k
X x
X S
R E
R S
k T
T X
E k
T X
S R
E R
S k
T
f f
?
Sm S
S Sm
S X
R X
R S
¸¸¹ ·
¨¨© §
2 .
. 2
2 2
2 2
2 2
¾ Torsi Asut dan Torsi Maksimum
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 max
. .
2 .
. 2
. .
X R
X R
E k
X x
X R
E R
k T
T
s
=
2 2
2 2
2 2
1 .
2 1
. 2
Sm Sm
X R
X R
¸¸¹ ·
¨¨© §
¾ Torsi pada Rotor Lilit Untuk menentukan Arus, daya, dan
Torsi pada Motor Induksi rotor lilit tidak berbeda dengan rotor sangkar, hanya
pada rotor lilit kita bisa menambahkan tahanan luar terhadap bagian rotor
tersebut.
Gambar 5.106 Rangkaian Ekuivalen Motor Induksi Rotor Lilit
Di unduh dari : Bukupaket.com
418 Mesin Listrik
x Saat Pengasutan S = 1
2 2
2 2
2 2
X Rx
R E
I Ampere
2 2
2 2
2 2
X Rx
R Rx
R Cos
M
2 2
2 2
2 2
2
. .
X Rx
R Rx
R E
k T
N-m
x Saat Berputar
2 2
2 2
2 2
. .
X S
Rx R
E S
I Ampere
2 2
2 2
2 2
. X
S Rx
R Rx
R Cos
M
2 2
2 2
2 2
2
. .
. .
X S
Rx R
Rx R
E S
k T
N-m
Diagram aliran daya dari sebuah Motor Induksi Tiga Fasa seperti diperlihatkan pada gambar 5.106
Daya Masuk Stator = Daya Keluar Stator + Rugi Tembaga Stator Daya Masuk Rotor = Daya Keluar Stator
Daya Keluar Rotor Kotor = Daya Masuk Rotor - Rugi Tembaga Rotor
Gambar 5.107 Diagram Aliran Daya Motor Induksi Tiga Fasa
Daya keluar rotor dikonversi ke dalam energi mekanis dan menghasilkan Torsi Tg. Sebagian torsi yang dihasilkan Tg hilang karena gesekan dan angin di rotor disebut
Torsi Poros Tsh.
5.6.4.1 Daya Motor Induksi Tiga Fasa
Di unduh dari : Bukupaket.com
Mesin Listrik 419
Keterangan : Daya Keluar Rotor kotor =
rotor
Pout
Daya Masuk Rotor =
rotor
Pin Rugi Tembaga Rotor =
rotor
Pcu
rotor
Pout
= Nr
Tg .
. 2
. S
Tg = Nr
Pout
rotor
. .
2 S
rotor rotor
rotor rotor
rotor
Pin x
S -
Pin =
Pcu -
Pin =
Pout
Rugi Tembaga Rotor untuk Sistem Tiga Fasa, adalah :
Watt X
S R
R E
S R
I Pcu
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
. .
. .
3 .
. 3
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
. .
. .
3 1
. .
. .
3
X S
R R
E S
S x
X S
R R
E S
S Pcu
P Pin
rotor rotor
Daya Mekanik Pm atau
rotor
Pout
=1 - S
rotor
Pin
Watt X
S R
R E
S S
2 2
2 2
2 2
2 2
. .
1 .
3
m N
X S
R R
E S
x Ns
S Ns
Pm Nr
Pm Pm
Tg
2 2
2 2
2 2
2
. .
. .
3 60
. .
2 1
60 1
. .
2 60
2
S S
S Z
rotor rotor
rotor rotor
rotor rotor
Pin x
S Pcu
S Ns
Nr Ns
Ns x
Tg Nr
Ns x
Tg Pin
Pcu Nr
Ns x
Tg Pcu
Ns x
Tg Pin
. .
2 .
2 .
2 .
. 2
S S
S S
S S
Pin S
Pin x
S Pout
Pcu Juga
Nr Ns
Rotor Efisiensi
Nr Ns
Ns Nr
Ns Ns
Ns Ns
Nr Ns
S Pin
Pout
rotor rotor
rotor rotor
rotor rotor
1 1
1 1
Gambar 5.108 Rangkaian Ekuivalen Motor Induksi
Di unduh dari : Bukupaket.com
420 Mesin Listrik
Menentukan Torsi dan daya pada motor induksi tiga fasa, bisa dilakukan pula
berdasarkan rangkaian
ekuivalen Gambar 5.107.
Stator
Pin =
Watt Cos
I V
1 1
1
. .
. 3
M
Watt S
S R
I R
I S
R I
Pcu Pin
Pm Mekanik
Daya
rotor rotor
¸ ¹
· ¨
© §
1 .
3 .
3 3
2 2
2 2
2 2
2 2
2
Gambar 5.109 Rangkaian Ekuivalen dengan Refrensi Stator
bila harga Io diabaikan
I I
1 2
Daya Keluar Motor akan maksimum, bila :
1 eq
L
Z R
2 .
3 .
. 3
1 1
2 1
2 1
2 1
1 1
2 1
max
eq eq
eq eq
eq eq
g
Z R
V X
Z R
Z V
P
Parameter dari rangkaian ekuivalen
2 2
1 1
danR X
X R
X R
m c
, ,
, ,
,
, dapat diten- tukan berdasarkan hasil tes tanpa be-
ban, tes hubung singkat, dan dari pe- ngukuran tahanan dc dari belitan stator.
Watt R
I Pcu
Watt S
R I
Rotor ke
Ditransfer yang
Daya Watt
R I
Pcu Rc
I Inti
Rugi
rotor stator
c
2 2
2 2
2 2
1 2
1 2
. .
3 .
. 3
. .
3 .
60 .
2 3
, 1
60 .
2 1
. 3
1 .
. 3
60 .
2
2 2
2 2
2 2
2 2
2
Ns S
R I
Tg maka
S Ns
Nr karena
Nr S
S R
I Tg
S S
R I
Nr x
Tg x
Tg
S S
S Z
¸ ¹
· ¨
© §
¸ ¹
· ¨
© §
m N
S R
x X
X S
R R
V x
Ns Tg
2 2
2 1
2 2
1 2
1
...... 60
. 2
3 S
2 1
2 1
1 2
X X
j S
R R
V I
¸ ¸
¹ ·
¨ ¨
© §
1 ,
. .
3 .
. 3
2 1
2 1
2 1
2 1
2 1
1 1
2 1
n diasumsika
k X
R R
R V
Pg X
R R
V I
R I
Pout Pg
Motor Keluar
Daya
eq L
eq L
eq L
eq L
5.6.5 Penentuan Parameter Motor Induksi
