Sehingga resultannya adalah: Φ
RS
2
m
Φ
= + Φ
m
= 1,5 Φ
II. 6. Prinsip Kerja Motor Induksi Tiga phasa
m
Adapun prinsip kerja motor induksi tiga phasa adalah sebagai berikut: 1.
Kumparan medan pada Stator di supply dengan tegangan bolak-balok tiga phasa, karena rangkaian tertutup maka akan mengalir arus tiga phasa.
2. Arus yang mengalir akan menyebabkan fluks yang berubah-ubah untuk setiap
waktu pada tiap-tiap phasa. 3.
Penjumlahan fluks dari masing-masing phasa akan menghasilkan resultan fluks. Yang mana resultan fluks ini disebut juga dengan medan putar. Medan putar ini
akan berputar mengelilingi stator, dimana kecepatan medan putar sebanding dengan frekuensi sumber tegangan f dan berbanding terbalik dengan jumlah
kutub P pada motor. Besarnya kecepatan fluks putar ini dirumuskan dengan n
s
P f
. 120
= rpm
2.7
4. Medan putar ini maka akan memotong kumparan medan pada stator, sehingga
timbul tegangan induksi pada kumparan medan, yang besarnya adalah: e
1
dt d
N Φ
− .
1
= Volt
2.8 atau
E
1
= 4,44.f. Φ
max
. N
1
Dimana: Volt
2.9
E
1
N =
Tegangan induksi stator Volt
1
Ф =
Jumlah lilitan kumparan stator
max
=
Fluksi maksimum Wb.
Universitas Sumatera Utara
5. Medan putar akan memotong batang-batang konduktor rotor yang diam, sehingga
menimbulkan tegangan induksi pada rotor, yang besarnya: e
2
dt d
N Φ
− .
2
= Volt
2.10 atau
E
2
= 4,44.f. Φ
max
. N
2
dimana: Volt
2.11
E
2
N =
Tegangan induksi pada rotor saat rotor dalam keadaan diam Volt
2
Ф =
Jumlah lilitan kumparan rotor
max
=
Fluksi maksimumWb.
Arah tegangan induksi pada rotor dapat ditentukan dengan menggunakan kaidah tangan kanan Fleming. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.9.
Gambar 2.9. Arah Tegangan Induksi dan Arah Gaya pada rotor
Pada gambar 2.9 arah medan putar dari motor induksi yang diasumsikan berputar searah jarum jam, karena dalam kondisi ini rotor dianggap belum
berputar sehingga arah gerak relatif rotor dengan medan putar adalah berlawanan
Universitas Sumatera Utara
arah jarum jam. Sehingga dengan menerapkan kaidah tangan Fleming maka arah tegangan induksi pada rotor sebelah kiri adalah menuju pembaca.
6. Karena rotor merupakan rangkaian tertutup maka akan mengalir arus I
2
7. Akibat adanya arus I
pada rotor. Arah arus yang mengalir pada rotor sama dengan arah tegangan induksi.
2
8. Gaya ini akan menghasilkan torsi
τ, apabila torsi yang dihasilkan lebih besar
dari torsi beban maka rotor akan berputar dengan kecepatan n yang mengalir dalam medan yang berasal dari stator
maka akan menimbulkan gaya F pada rotor. Pada Gambar 2.9 diketahui
bahwa arah arus yang mengalir pada konduktor adalah menuju menuju pembaca, sehingga dengan menggunakan kaidah tangan kiri Fleming maka arah gaya pada
motor adalah keatas atau dapat dikatakan searah jarum.
r
9. Pada saat berputar, maka ada perbedaan kecepatan antara kecepatan medan putar
stator n yang searah
dengan medan putar statornya.
s
dengan kecepatan rotor n
r
Besarnya slip ini dirumuskan dengan: perbedaan ini disebut dengan slip s.
s =
s r
s
n n
n −
x 100 2.12
10. Ketika rotor masih dalam keadaan diam, maka frekuensi arus pada rotor sama
seperti frekuensi masukan sumber. Tetapi ketika rotor berputar, maka frekuensi rotor akan bergantung kepada kecepatan relatif atau bergantung terhadap
besarnya slip. Untuk besar slip tertentu, maka frekuensi rotor sebesar f yaitu,
Universitas Sumatera Utara
f ’ =
120 P
Nr Ns
−
2.13 dengan mensubstitusikan persamaan 2.12 ke persamaan 2.13 maka diperoleh:
f ’ =
120 .
. P
Ns s
2.14 sehingga diperoleh besarnya frekuensi rotor untuk slip tertentu adalah:
f ’ =
s. f 2.15
11. Pada saat motor berputar, besarnya tegangan induksi pada rotor dapat dilihat
pada persamaan 2.16. E
2S
= f ’.4,44.
Φ
max
. N
2
Dimana: Volt
2.16
E
2S
f ’ =
Frekuensi rotor pada saat berputar Hertz
= Tegangan Induksi pada rotor pada saat berputar Volt
Dengan mensubstitusikan persamaan 2.15 kedalam persamaan 2.16, maka diperoleh:
E
2S
= s. f. 4,44.
Φ
max
. N
2
Dengan mensubstitusikan persamaan 2.11 ke persamaan 2.17 maka besarnya tegangan induksi pada rotor pada saat berputar adalah:
Volt 2.17
E
2S
= s. E
2
Dari persamaan 2.18 maka dapat dilihat bahwa besarnya tegangan induksi pada saat rotor berputar dipengaruhi oleh slip.
Volt 2.18
Universitas Sumatera Utara
Motor induksi tidak dapat berputar pada kecepatan sinkron. Seandainya hal ini terjadi, maka rotor akan relatif diam terhadap fluksi yang berputar, akibatnya
tidak akan ada ggl yang diinduksikan dalam rotor dan menyebabkan tidak ada arus yang mengalir pada rotor, sehingga pada rotor tidak akan dihasilkan gaya.
Kecepatan rotor sekalipun tanpa beban, harus lebih kecil sedikit dari kecepatan sinkron agar adanya tegangan induksi pada rotor, dan akan menghasilkan arus di
rotor, arus induksi ini akan berinteraksi dengan fluks listrik sehingga menghasilkan gaya.
Apabila persamaan 2.12 kita substitusikan ke persamaan 2.18 maka akan memberikan informasi yaitu:
1. Saat s = 1 dimana
r
n = 0, ini berati rotor masih dalam keadaan diam atau akan berputar.
2. s = 0 menyatakan bahwa
s
n =
r
n , ini berarti rotor berputar sampai kecepatan sinkron. Hal ini dapat terjadi jika ada 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.
II. 7. Rangkaian Ekivalen Motor Induksi Tiga phasa
Kategori