B = kerapatan fluks magnetik Wbm2 i = besar arus pada konduktor A
l = panjang konduktor m θ = sudut antara konduktor dan vektor kerapatan fluks magnetik
Gaya F ini adalah hal yang sangat penting karena merupakan dasar dari bekerjanya suatu motor listrik.
Arah dari gaya elektromagnetik tersebut dapat dijelaskan oleh kaidah tangan kanan right-hand rule. Kaidah tangan kanan menyatakan, jika jari telunjuk
menyatakan arah dari vektor arus i dan jari tengah menyatakan arah dari vektor kerapatan fluks B, maka ibu jari akan menyatakan arah gaya F yang bekerja pada
konduktor tersebut. Gaya F yang dihasilkan pada konduktor-konduktor rotor tersebut akan
menghasilkan torsi τ. Bila torsi mula yang dihasilkan pada rotor lebih besar daripada torsi beban τ0 τb, maka rotor akan berputar searah dengan putaran
medan putar stator. Bila n
r
= n
s
, tegangan tidak akan terinduksi dan arus tidak akan mengalir pada belitan rotor, dengan demikian tidak dihasilkan kopel. Kopel motor akan
timbul apabila n
r
n
s
[1].
2.1.4 Pengereman Motor Induksi Tiga Fasa
Pengereman dalam motor listrik adalah suatu usaha untuk mengurangi atau menahan kecepatan putaran rotor motor listrik hingga putaran rotor berhenti pada
13
Universitas Sumatera Utara
sesuai dengan waktu yang dibutuhkan. Dalam perancangan sebuah pengereman pada motor induksi tiga fasa perlu diperhatikan beberapa aspek yang dapat
mempengaruhi sistem kerja motor induksi tiga fasa. Beberapa diantaranya adalah waktu yang diperlukan relatif singkat sehingga tidak mempengaruhi waktu
operasi motor, pengereman yang baik diusahakan tidak menimbulkan rugi – rugi
mekanis yang dapat menghasilkan panas pada motor.
Ada beberapa sistem pengereman yang dapat diterapkan pada motor induksi tiga fasa, yaitu pengereman mekanis dan pengereman elektrodinamis. Pada
pengereman elektrodinamis dibagi atas tiga jenis, yaitu pengereman dinamis, pengereman regeneratif, pengereman plugging.
• Pengereman Mekanik
Pada sistem ini pengereman dilakukan dengan menahan putaran rotor menggunakan sepatu rem atau drum rem. Sepatu rem atau drum dipasang
pada poros rotor. Sepatu rem ditekan untuk menghasilkan torsi yang menahan putaran rotor. Dalam hal ini akan terjadi gesekan antara poros
rotor dengan sepatu rem. Gesekan ini akan menimbulkan panas dan debu di sekitar komponen – komponen motor. Oleh karena itu untuk sistem
pengereman yang baik, pengereman mekanis tidak dianjurkan [1]. •
Pengereman Dinamis Pengereman dinamis Dynamic braking dilakukan dengan cara
menginjeksikan arus dan tegangan DC pada belitan stator motor induksi tiga fasa sesaat setelah dilepaskan dari sumber tegangan tiga fasa. Arus searah
yang diinjeksikan pada kumparan stator akan mengembangkan medan stasioner untuk menurunkan tegangan pada rotor dan menghasilkan medan
Universitas Sumatera Utara
magnet. Medan magnet akan berputar dengan kecepatan yang sama dengan rotor tetapi dengan arah yang berlawanan untuk menjadikan stasioner
terhadap rotor. Interkasi medan resultan dan gaya gerak magnet rotor akan mengembangkan torsi yang berlawanan dengan torsi motor sehingga
pengereman terjadi [3]. •
Pengereman Regeneratif Pada prinspnya mesin listrik dinamis dapat bekerja sebagai motor ataupun
generator. Dalam sistem pengereman regeneratif, motor induksi tiga fasa akan beralih fungsi sebagai generator. Saat pengereman dilakukan, energi
yang tersimpan pada putaran rotor dikembalikan ke jala – jala. Kondisi yang harus dicapai agar pengereman ini terjadi ialah ketika E
a
V
t
, yang mengakibatkan daya kembali kepada sistem jala – jala untuk keperluan lain.
Pada saat daya dikembalikan ke jala – jala, kecepatan menurun dan proses pengereman berlangsung seperti pada pengereman dinamis [1].
• Pengereman Plugging
Metode pengereman plugging dilakukan dengan cara membalikkan arah putaran rotor sehingga motor dapat menghasilkan torsi penyeimbang dan
membentuk daya perlambatan. Medan magnet yang dihasilkan akan berputar dengan kecepatan yang sama dengan rotor tetapi dengan arah yang
berlawanan. Interaksi antara medan resultan dan gaya gerak magnet rotor akan mengembang torsi yang berlawanan dengan torsi awal rotor sehingga
pengereman terjadi [4]. 15
Universitas Sumatera Utara
2.2 Pengereman Regeneratif