41
Gambar 3.7 Karakteristik torsi kecepatan dengan pengaturan tegangan dan
frekuensi Rasio vf tetap
3.7 PENGATURAN KECEPATAN DENGAN INJEKSI TEGANGAN PADA ROTOR
Jika motor memiliki tipe slip ring, maka kita dapat mengakses rangkaian rotor, dimana kita dapat menambahkan tahanan luar atau sumber tegangan luar.
Dalam pengaturan motor induksi penggunaan tegangan luar lebih effektif dibanding dengan tahana luar.
Anggap bahwa rangkaian ekivalen motor induksi adalah pada gambar 3.1. Abaikan cabang rangkaian magnetisasi dan konsentrasi pada impedansi belitan.
Pada rangkaian ini terminal slipring tidak dihubung singkat melainkan dihubungkan dengan sumber tegangan luar V
i
. Magnitudo tegangan adalah variabel.
Universitas Sumatera Utara
42 a
b
c
Gambar 3.8 Rangkaian ekivalen motor induksi dimana slipring dihubungkan
dengan V
i
a Rangkaian ekivalen normal. b Modifikasi dengan membagi tegangan dan impedansi dengan slip s. c Rangkaian ekivalen dilihat dari sisi stator
Universitas Sumatera Utara
43 Frekuensi dari E
2
adalah sama dengan frekuensi tegangan sumber V
s
. sedangkan frekuensi f
r
tergantung pada kecepatan motor n dan frekuensi stator f
s
.
f
r
= sf
s
= =
f
r
= f
s
-
Seperti ditunjukkan pada gambar 3.1a kita dapat memodifikasi rangkaian ekivalen pada rotor menjadi seperti gambar 3.1b dengan membagi tegangan dan
impedansi dengan slip s. Bentuk baru motor induksi ini menjaga agar arus rotor tidak berubah-ubah. Rangkaian ini mennjadi lebih sesuai sebagai representasi dari
motor induksi. Rangkaian ekivalen pada gambar 3.1b adalah modifikasi dari gambar
3.1c. Semua variabel dan parameter adalah dilihat dari sisi stator menggunakan rasio perbandingan belitan N
1
N
2.
diasumsikan bahwa motor terhubung Y, V
s
dan V
i
adalah tegangan fasa ke netral. Arus rotor I
2
adalah :
I
2
= 3.4
Karena persamaan torsi T
d
yang dihasilkan adalah T
d
=
Dimana P
g
adalah daya pada celah udara. Maka merujuk pada gambar b, daya padacelah udara dihitung sebagai :
P
g
= 3 I
2 2
+ 3 I
2
cos
r
3.5
Universitas Sumatera Utara
44 Dimana
r
adalah sudut antara V
i
dan I
2.
Daya P
g
terbagi kedalam tiga komponen yang pertama diubah ke daya mekanik yang menggerakkan beban, yang kedua adalah rugi-rugi pada tahanan rotor, yang
ketiga adalah daya yang dikirimkan melalui slipring. Penjumlahan dua komponen yang terakhir dikenal sebagai daya slip atau sP
g
. sP
g
= 3 I
2 2
R
2
+ 3 V
i
I
2
cos
r
3.6 dengan subtitusi Pg pada persamaan 3.3 diperoleh :
T
d
= [ I
2 2
R
2
+ V
i
I
i
cos
r
] 3.7
Persamaan 3.4 dan 3.5 adalah dasar dari pengaturan kecepatan motor induksi dengan menggunakan injeksi tegangan pada rotor. Dalam keadaan normal dan
torsi beban yang telah diketahui dapat dicari besar tegangan yang akan diinjeksikan pada rotor untuk memperoleh kecepatan tertentu. Jika tegangan yang
diinjeksikan sefasa dengan sumber tegangan motor induksi maka persamaan menjadi :
I
2
= 3.8
Dan jika persamaan 3.6 diatas di subtitusi dengan persamaan 3.5 maka akan diperoleh persamaan karakteristik torsi-kecepatan yaitu:
T
d
= 3.9
Universitas Sumatera Utara
45 Untuk nilai tegangan yang diinjeksikan dimana V
i1
V
i2
V
i3
, maka karakteristik torsi kecepatannya adalah sebagai berikut :
Gambar 3.9 Karakteristik torsi kecepatan dengan injeksi tegangan pada rotor
Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa tegangan yang diinjeksikan cenderung mengurangi torsi maksimum dari motor induksi dan mengurangi
kecepatan pada torsi maksimum. Dari gambar ditunjukkan bahwa kita dapat memperoleh rentang pengaturan yang cukup lebar melalui metode ini.
Universitas Sumatera Utara
46
BAB IV ANALISA PENGATURAN MOTOR INDUKSI TIGA FASA ROTOR
Kategori