Motor Induksi 3 Phase

Motor induksi 3 phase merupakan salah satu cabang dari jenis motor listrik yang merubah energi listrik menjadi energi gerak berupa putaran yang mempunyai slip antara medan stator dan rotor dengan sumber tegangan 3 phase. Arus rotor motor ini bukan diperoleh dari suatu sumber listrik, tetapi merupakan arus yang terinduksi sebagai akibat adanya perbedaan relatif antara putaran rotor dengan medan putar.

Motor induksi 3 phase merupakan motor arus bolak-balik (AC) yang paling banyak digunakan untuk keperluan dalam kelangsungan proses suatu industry. Konstruksinya yang sederhana dan kuat mendasari alasan keluasan pemakaianya. Dengan menggunakan motor induksi 3 phase, banyak hal yang bisa dilakukan. Salah satunya adalah dengan membalik arah putarannya sesuai dengan yang diinginkan. Cara yang sering dilakukan dalam pembalikan arah putaran adalah dengan menukar salah satu phase dengan phase yang lainnya yang terhubung pada lilitan stator motor.

   Motor induksi 3 fasa berputar pada kecepatan yang pada dasarnya adalah konstan. Kecepatan putaran motor ini dipengaruhi oleh frekuensi, dengan demikian pengaturan kecepatan tidak dapat dengan mudah dilakukan terhadap motor ini, namun motor induksi 3 phase merupakan jenis motor listrik yang paling banyak digunakan pada dunia industri karena sesuai kebutuhan dan memiliki banyak keuntungan

Prinsip kerja Motor 3 Phasa

Bila sumber tegangan tiga phase dipasang pada kumparan stator, maka pada kumparan stator akan timbul medan putar dengan kecepatan, ns = 120f/P , ns = kecepatan sinkron, f  = frekuensi sumber, p  = jumlah kutup. Medan putar stator akan memotong konduktor yang terdapat pada sisi rotor, akibatnya pada kumparan rotor akan timbul tegangan induksi ( ggl ) sebesa E2s = 44,4fnØ . Keterangan : E = tegangan induksi ggl, f = frekkuensi, N = banyak lilitan, Q = fluks. Karena kumparan rotor merupakan kumparan rangkaian tertutup, maka tegangan induksi akan menghasilkan arus ( I ). Adanya arus dalam medan magnet akan menimbulkan gaya ( F ) pada rotor. Bila torsi awal yang dihasilkan oleh gaya F pada rotor cukup besar untuk memikul torsi beban, maka rotor akan berputar searah dengan arah medan putar stator. Untuk membangkitkan tegangan induksi E2s agar tetap ada, maka diperlukan adanya perbedaan relatif antara kecepatan medan putar stator (ns) dengan kecepatan putar rotor (nr). Perbedaan antara kecepatan nr dengan ns disebut dengan slip ( S ) yang dinyatakan dengan Persamaan S = ns-nr/ns (100%). Jika ns = nr tegangan akan terinduksi dan arus tidak mengalir pada rotor, dengan demikian tidak ada torsi yang dapat dihasilkan. Torsi suatu motor akan timbul apabila ns > nr. Dilihat dari cara kerjanya motor tiga phasa disebut juga dengan motor tak serempak atau asinkron.

Rumus perhitungan pada motor 3 phase

Jenis Motor Induksi 3 phase Berdasaarkan Bentuk Rotornya

A. Motor induksi 3 phase rotor belitan

Jenis motor induksi ini mempunyai belitan kumparan 3 phase sama seperti kumparan statornya serta kumparan stator dan rotornya mempunyai jumlah kutub yang sama. Belitan 3 phase pada motor jenis ini biasanya terhubung Y dan ujung 3 kawat belitan rotor tersebut di hubungkan pada slipring yang terdapat pada poros rotor. Belitan-belitan rotor ini kemudian di hubung singkatkan melalui sikat (brush) yang menempel pada slipring dengan sebuah perpanjangan kawat untuk tahanan luar. slipring dan sikat merupakan penghubung belitan rotor ke tahanan luar (fungsi tahanan luar yaitu membatasi arus awal yang besar). Tahanan luar ini kemudian perlahan dikurangi hingga nol sebagaimana kecepatan motor yang bertambah telah mencapai kecepatan penuh. Setelah mencapai kecepatan penuhnya, 3 buah sikat akan terhubung singkat (tanpa tahanan luar ) maka rotor belitan ini akan bekerja mirip seperti rotor sangkar. Motor induksi jenis ini mempunyai arus awal yang rendah dan torsi awal yang tinggi.

Gambar 1. Bentuk rotor belitan

B. Motor indusi 3 phase rotor sangkar

Jenis motor induksi ini terdiri dari tumpukan lempengan besi tipis yang dilaminasi dan batang konduktor yang mengitarinya, tumpukan besi yang dilaminasi tersebut disatukan untuk membentuk inti rotor. Alumunium (sebagai batang konduktor) dimasukan ke dalam slot dari inti rotor untuk membentuk serangkaian konduktor yang mengelilingi inti rotor. Rotor yang terdiri dari sederetan batang-batang konduktor yang terletak pada alur-alur sekitar permukaan rotor, ujung-ujungnya dihubung singkat dengan menggunakan cincin hubung singkat (shorting ring)  atau disebut juga dengan end ring. Motor induksi jenis ini tidak terdapat komutator sehingga tidak memercikan bunga api. Motor induksi jenis ini mempunyai arus awal tinggi, torsi awal rendah dan Kapasitas Overload tinggi.  serta Efesiensi dan faktor kerjanya lebih tinggi dibanding rotor belitan.

Gambar 2. Bentuk rotor sangkar

Rangkaian Starting Star-Delta

       Untuk mengurangi besarnya arus start pada motor induksi 3 phase yang mendekati 7x arus nominal maka dapat dengan menggunakan metode start Star-Delta. Dengan metode ini motor awalnya disetting pada asutan Star, setelah motor mencapai kecepatan 80% kecepatan maksimal, sambungan diubah ke sambungan Delta. Dengan cara ini maka torsi dapat dipertahankan sedangkan lonjakan arus start dapat ditekan.

Star delta adalah sebuah sistem starting motor yang  paling banyak dipergunakan untuk starting motor listrik. Dengan menggunakan star delta starter Lonjakan arus listrik  yang terlalu tinggi bisa dihindarkan. cara kerjanya adalah  saat start awal motor tidak dikenakan tegangan penuh hanya 0.58  dengan cara dihubung bintang/ star. Setelah motor berputar dan arus sudah mulai turun dengan menggunakan timer arus dipindahkan menjadi segitiga/ delta sehingga tegangan dan arus yang mengalir ke motor penuh. Bentuk dari rangkaian kendali dan rangkaian star-deltany dapat dilihat dari gambar berikut:

Gambar 3. Rangkaian Kontrol 

Gambar 4. Rangkaian Star-delta

Gambar 5. Wiring Diagram star-delta

Konstruksi Motor Induksi 3 Phase

Secara umum motor induksi terdiri dari rotor dan stator. Rotor merupakan bagian yang bergerak, sedangkan stator bagian yang diam. Diantara stator dengan rotor ada celah udara (gap) yang jaraknya sangat kecil.

Gambar 6. Konstruksi motor 3 phase

Keuntungan penggunaan motor induksi 3 phase

1. Konstruksi sangat kuat dan sederhana terutama bila motor dengan rotor sangkar.

2. Harganya relatif murah dan kehandalannya tinggi.

3. Effesiensi relatif tinggi pada keadaan normal, tidak ada sikat sehingga rugi gesekan kecil.

4. Biaya pemeliharaan rendah karena pemeliharaan motor hampir tidak diperlukan.

Kerugian Penggunaan Motor Induksi 3 phase

1. Kecepatan tidak mudah dikontrol

2. Power faktor rendah pada beban ringan

4. Arus start biasanya 5 sampai 7 kali dari arus nominal

Artikel diambil dari berbagai sumber.

Semoga bermanfaat....

Browse More Articles

Tweet

Written by Smart Chameleon

"Electronics Indutry, Technology, Sains, Computer, Others.