Slip Prinsip Kerja Motor Induksi Tiga Phasa

15 2. Kebesaran fluks yang ditimbulkan ini sebanding dengan arus yang mengalir. Notasi yang dipakai untuk menyatakan positif atau negatifnya arus yang mengalir pada kumparan a – a, b – b, dan c – c pada Gambar 2.7a yaitu: harga positif, apabila tanda silang x terletak pada pangkal konduktor tersebut titik a, b, c , sedangkan negatif apabila tanda titik . terletak pada pangkal konduktor tersebut Gambar 2.8 . Maka diagram vektor untuk fluks total pada keadaan t 1 , t 2 , t 3 , t 4 , dapat dilihat pada Gambar 2.10. Gambar 2.10 Diagram vektor untuk fluks total pada keadaan t 1 , t 2 , t 3 , t 4 Dari semua diagram vektor di atas dapat pula dilihat bahwa fluks resultan berjalan berputar.

2.5 Slip

Motor induksi tidak dapat berputar pada kecepatan sinkron. Seandainya hal ini terjadi, maka rotor akan tetap diam relatif terhadap fluksi yang berputar. Maka tidak akan ada ggl yang diinduksikan dalam rotor, tidak ada arus yang Universitas Sumatera Utara 16 mengalir pada rotor, dan karenanya tidak akan menghasilkan kopel. 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 induks i ini akan berinteraksi dengan fluks listrik sehingga menghasilkan kopel. Selisih antara kecepatan rotor dengan kecepatan sinkron disebut slip s. Slip dapat dinyatakan dalam putaran setiap menit, tetapi lebih umum dinyatakan sebagai persen dari kecepatan sinkron. Slip s = 100 × − s r s n n n …………….2.1 dimana: = r n kecepatan rotor Persamaan 2.1 di atas memberikan imformasi 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. Biasanya slip untuk mendapatkan efisiensi yang tinggi pada saat beban penuh adalah 0,04. Universitas Sumatera Utara 17

2.6 Prinsip Kerja Motor Induksi Tiga Phasa

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 2.11 Ketika tegangan phasa U masuk ke belitan stator menjadikan kutub S south = selatan, garis-garis gaya magnet mengalir melalui stator, sedangkan dua kutub lainnya adalah Nnorth = 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 atau belitan yang akan berputar pada porosnya. Karena ada perbedaan putaran antara medan putar dengan putaran rotor, maka disebut motor induksi tidak serempak atau motor asinkron. Gambar 2.11 Prinsip kerja motor induksi Universitas Sumatera Utara 18 Untuk memperjelas prinsip kerja motor induksi tiga fasa, maka dapat dijabarkan dalam langkah – langkah berikut : 1. Pada keadaan beban nol Ketiga phasa stator yang dihubungkan dengan sumber tegangan tiga phasa yang setimbang menghasilkan arus pada tiap belitan phasa. 2. Arus pada tiap phasa menghasilkan fluksi bolak-balik yang berubah-ubah. 3. Amplitudo fluksi yang dihasilkan berubah secara sinusoidal dan arahnya tegak lurus terhadap belitan phasa. 4. Akibat fluksi yang berputar timbul ggl pada stator motor yang besarnya adalah e 1 = dt d N Φ − 1 Volt atau Φ = 1 1 44 , 4 fN E Volt 5. Penjumlahan ketiga fluksi bolak-balik tersebut disebut medan putar yang berputar dengan kecepatan sinkron n s, besarnya nilai n s ditentukan oleh jumlah kutub p dan frekuensi stator f yang dirumuskan dengan p f n × = 120 s rpm 6. Fluksi yang berputar tersebut akan memotong batang konduktor pada rotor. Akibatnya pada kumparan rotor timbul tegangan induksi ggl sebesar E 2 yang besarnya m 2 2 44 4 Φ fN E , = Volt Universitas Sumatera Utara 19 dimana : E 2 = Tegangan induksi pada rotor saat rotor dalam keadaan diam Volt N 2 = Jumlah lilitan kumparan rotor Ф m = Fluksi maksimumWb 7. Karena kumparan rotor merupakan rangkaian tertutup, maka ggl tersebut akan menghasilkan arus I 2 .

8. Adanya arus I

2 di dalam medan magnet akan menimbulkan gaya F pada rotor 9. Bila kopel mula yang dihasilkan oleh gaya F cukup besar untuk memikul kopel beban, rotor akan berputar searah medan putar stator. 10. Perputaran rotor akan semakin meningkat hingga mendekati kecepatan sinkron. Perbedaan kecepatan medan stator n s dan kecepatan rotor n r disebut slip s dan dinyatakan dengan 100 s r s × − = n n n s 11. Pada saat rotor dalam keadaan berputar, besarnya tegangan yang terinduksi pada kumparan rotor akan bervariasi tergantung besarnya slip. Tegangan induksi ini dinyatakan dengan E 2s yang besarnya m 2 s 2 44 4 Φ sfN E , = Volt dimana E 2s = tegangan induksi pada rotor dalam keadaan berputar Volt f 2 = s.f = frekuensi rotor frekuensi tegangan induksi pada rotor dalam keadaan berputar Universitas Sumatera Utara 20

12. Bila n

s = n r , tegangan tidak akan terinduksi dan arus tidak akan mengalir pada kumparan rotor, karenanya tidak dihasilkan kopel. Kopel ditimbulkan jika n r n s .

2.7 Frekuensi Rotor