7
2.2.1 Stator
Stator adalah bagian terluar dari motor yang merupakan bagian yang diam dan tempat mengalirkan arus fasa Gambar 2.2. a. Stator terdiri atas tumpukan
laminasi inti yang memiliki alur yang menjadi tempat kumparan dilitkan yang
berbentuk silindris. Tiap elemen laminasi inti dibentuk dari lembaran besi dapat ditunjukkan dalam gambar 2.2.b. Alur pada tumpukan laminasi inti diisolasi
dengan kertas Gambar 2.2c. Tiap lembaran besi tersebut memiliki beberapa alur dan beberapa lubang pengikat untuk menyatukan inti. Tiap kumparan tersebar
dalam alur yang disebut belitan fasa yang terpisah secara listrik sebesar 120 .
Kawat kumparan yang digunakan terbuat dari tembaga yang dilapisi dengan isolasi tipis. Kemudian tumpukan inti dan belitan stator diletakkan dalam
cangkang silindris Gambar 2.2.c. Berikut ini contoh lempengan laminasi inti, lempengan inti yang disatukan, belitan stator yang telah dilekatkan pada cangkang
luar untuk motor induksi tiga phasa. Berikut konstruksi stator dan laminasi- laminasi stator ditunjukkan pada gambar berikut:
a b
c
Gambar 2.2 Komponen stator motor induksi tiga phasa
Universitas Sumatera Utara
8
2.2.2 Rotor
Rotor merupakan bagian dari mesin induksi yang berputar dan terletak dibagian dalam motor induksi. Rotor dari motor induksi ini dibagi dari 2 bagian
yaitu rotor sangkar squirrel-cage rotor dan rotor belitan wound rotor. Pada motor belitan wound rotor memiliki perbedaan dengan rotor sangkar dalam hal
konstruksi. Pada rotor sangkar terdiri dari susunan batang konduktor yang
dibentangkan ke dalam slot-slot yang terdapat pada permukaan rotor dan tiap-tiap ujungnya dihubung singkat dengan mengguakan cincin aluminium. Batang rotor
dan cincin ujung sangkar tupai yang kecil merupakan hasil cetakan tembaga atau aluminium dalam satu lempeng pada inti rotor, maka batang rotor ini kelihatan
seperti kandang tupai sehingga disebut motor induksi rotor sangkar tupai ditunjukkan dalam gambar 2.3
Gambar 2.3 Rotor sangkar squirrel-cage rotor
Berbeda dengan rotor belitan wound rotor atau yang sering dijumpai dalam motor rotor belitan, rotor dililit dengan lilitan terisolasi dengan lilitan stator.
Lilitan fasa rotor dihubungkan dengan hubungan wye dan masing-masing ujung fasa terbuka dikeluarkan ke cincin slip yang terpasang pada poros rotor. Slot rotor
menampung belitan terisolasi yang mirip dengan belitan pada stator. Dalam hal
Universitas Sumatera Utara
9 ini, sikat karbon menekan cincin slip, oleh karena itu tahanan eksternal dapat
dihubungkan seri ke belitan rotor untuk mengontrol torsi start dan kecepatan selama pengasutan. Penambahan tahanan eksternal pada rangkaian rotor belitan
mengahasilkan torsi yang lebih besar dengan arus starting yang lebih kecil dibandingkan dengan rotor sangkar. Konstruksi motor induksi tiga phasa dengan
rotor belitan dapat ditunjukkan gambar 2.4.
Gambar 2.4 Konstruksi rotor belitan dan motor dengan rotor belitan 2.3 Medan Putar
Adanya putaran dalam motor induksi 3 phasa terjadi akibat adanya medan putar fluks yang berputar yang memotong rotor. Medan putar ini terjadi apabila
kumparan stator dihubungkan dengan suplai fasa banyak, umumnya fasa tiga. Pada saat terminal tiga fasa motor induksi dihubungkan dengan suplai tiga fasa
maka arus bolak-balik tiga fasa i
a
, i
b
, i
c
, yang terpisah sebesar 120 satu sama lain
akan mengalir pada kumparan stator. Arus-arus ini akan menghasilkan gaya gerak magnet yang kemudian menghasilkan fluks yang berputar atau disebut juga medan
putar. Untuk melihat bagaimana medan putar dihasilkan, dapat diambil contoh sebuah motor induksi tiga fasa yang dihubungkan dengan sumber tiga fasa
Universitas Sumatera Utara
10 sehingga pada stator mengalir arus tiga fasa yang kemudian menghasilkan medan
putar, seperti gambar 2.5 berikut:
a b
Gambar 2.5 a Medan putar motor induksi tiga phasa
b Arus tiga phasa seimbang
Sehingga fluks yang dihasilkan oleh arus tiga phasa tersebut adalah:
Gambar 2.6 Diagram phasor fluksi tiga phasa seimbang
Universitas Sumatera Utara
11 a b
c d
Gambar 2.7 Medan putar motor induksi tiga phasa pada a kondisi t
o
dan t
4,
b kondisi t
1
, c kondisi t
2
, d kondisi t
3
a Pada kondisi t
dan t
4
: I
a
= I
max
F
a
= F
max
I
b
= -
���� 2
F
b
= -
1 2
���� I
c
= -
���� 2
F
c
= -
1 2
���� b
Pada kondisi t
1
: I
a
= 0 F
a
= 0 I
b
=
√3���� 2
F
b
=
√3 2
F
max
I
c
= -
√3���� 2
F
c
= -
√3 2
F
max
c Pada kondisi t
2
: I
a
= -I
max
F
a
= - F
max
I
b
=
���� 2
F
b
=
1 2
F
max
I
c
=
���� 2
F
c
=
1 2
F
max
d Pada kondisi t
3
: I
a
= 0 F
a
= 0
Universitas Sumatera Utara
12 I
b
= -
√3���� 2
F
b
= -
√3 2
F
max
I
c
=
√3���� 2
F
c
=
√3 2
F
max
Kecepatan putaran medan putar stator dinamakan kecepatan sinkron, medan putar stator kemudian memotong konduktor pada batang
rotor sehingga pada konduktor rotor timbul tegangan induksi yang mengakibatkan rotor timbul tengan induksi yang mengakibatkan rotor ikut
berputar setelah melalui beberapa proses. Arah putaran rotor motor induksi searah dengan putaran medan putar, namun kecepatan putaran rotor lebih
rendah daripada kecepatan sinkronnya. Perbedaan dari kecepatan putar ini disebut dengan slip motor induksi.
2.4 Slip