Medan Putar Motor Induksi 3 Fasa
Sumber 3 fasa yang di hubungkan ke terminal motor induksi 3 fasa , maka
arus bolak-balik sinusoidal IR, IS, IT akan mengalir pada belitan
stator. Arus-arus ini akan menghasilkan ggm (gaya gerak magnet), yang
mana pada kumparan akan menghasilkan fluks magnetik yang berputar
sehingga disebut juga dengan medan putar.
Berikut merupakan gambar tiap-tiap keadaan medan putar motor induksi 3 fasa
Keterangan : * S : Slip * f1 : Frek. sumber daya (Hz)
* nr : Kec. medan putar (rpm) * f2 : Frek. rotor (Hz)
* ns : Kec. rotor (rpm) * P : Jumlah kutub
Frekuensi Rotor Motor Induksi 3 Fasa
Untuk mengetahui bagaimana medan putar dibangkitkan. Sebagai
contoh, perhatikan motor induksi 3 fasa dengan jumlah kutub 2 berikut
Flux yang dihasilkan arus bolak-balik pada belitan stator adalah :
Gambar 1, Medan putar motor induksi 3 fasa
Slip Motor Indusksi 3 fasa
Slip timbul karena adanya perbedaan antara kecepatan medan
putar (synchronous speed) dan kecepatan rotor (rotor speed). Berubahnya
kecepatan motor induksi 3 fasa dikarenakan oleh perubahan beban maka
harga slip juga berubah dan Ketika motor diam slip mencapai 100% (nr=ns)
Persamaan slip pada motor induksi 3 fasa sebagai berikut :
* nr : Kec. medan putar (rpm) * f2 : Frek. rotor (Hz)
* ns : Kec. rotor (rpm) * P : Jumlah kutub
Frekuensi Rotor Motor Induksi 3 Fasa
Frekuensi rotor tidak persis sama seperti frekensi stator. Jika
rotor motor terkunci sehingga tidak dapat bergerak nr = 0 rpm, maka
rotor akan mempunyai frekuensi yang sama seperti stator f2 = f1, dimana
pada kondisi ini slip s = 1. Akan tetapi, jika rotor berputar pada
kecepatan (mendekati) sinkron ns ≈ nr maka frekuensi rotor akan menjadi
(mendekati) nol f2 ≈ 0, dimana pada kondisi ini slip S = 0.
Persamaan frekuensi rotor pada motor induksi 3 fasa sebagai berikut :
Persamaan frekuensi rotor pada motor induksi 3 fasa sebagai berikut :
* P : Jumlah kutub * f1 : Frek. sumber daya(Hz)
* nr : Kec. medan putar(rpm) * f2 : Frek. rotor (Hz)
* ns : Kec. rotor (rpm)
Prinsip Kerja Motor Induksi 3 Fasa
Gaya elektromagnetik ( Gaya lorentz) tersebut sebesar :
F = B.i.l.sin θ
F : Gaya yang bekerja pada konduktor (N)
B : Kerapatan fluks magnetik (Wb/m^2)
i : Besar arus pada konduktor (A)
θ : Sudut antara konduktor dan vektor kerapatan fluks
l : panjang konduktor (m)
- Jika sumber 3 fasa di hubungkan ke terminal motor induksi 3 fasa, maka pada stator motor induksi ini akan timbul medan putar, dengan kecepatan : ns = 120f/p
- Medan putar akan terinduksi melalui celah udara menghasilkan ggl induksi (ggl lawan) pada belitan fasa stator sebesar :
* e1 : ggl induksi sesaat stator/fasa (V) * f1 : Frek. sumber daya (Hz)
* Em1 : ggl induksi maks. stator/fasa (V) * N1 : jumlah lilitan kumparan stator/fasa
* E : ggl induksi efektif stator/fasa (V) * Om : fluks magnetik maksimum (Wb)
- Medan putar tersebut juga akan memotong konduktor-konduktor belitan rotor yang diam, perhatikan gambar berikut
Gambar 1, Proses induksi medan putar stator pada kumparan rotor
- Akibat adanya slip, maka ggl (gaya gerak listrik) akan terinduksi pada konduktor-konduktor rotor sebesar :
Keterangan :
* e2 : ggl induksi sesaat stator/fasa (V) * f2 : Frek. arus rotor (Hz)
* E : ggl induksi efektif stator/fasa (V) * N1 : jumlah lilitan kumparan stator/fasa
* Om : fluks magnetik maksimum (Wb)
* e2 : ggl induksi sesaat stator/fasa (V) * f2 : Frek. arus rotor (Hz)
* E : ggl induksi efektif stator/fasa (V) * N1 : jumlah lilitan kumparan stator/fasa
* Om : fluks magnetik maksimum (Wb)
- Karena belitan rotor merupakan rangkaian tertutup, baik melalui cincin ujung (end ring) ataupun tahanan luar, maka arus akan mengalir pada konduktor-konduktor rotor. Karena konduktor-konduktor rotor yang mengalirkan arus ditempatkan di dalam daerah medan magnet yang dihasilkan stator, maka akan terbentuklah gaya mekanik (gaya lorentz) pada konduktor-konduktor rotor
- Gaya Lorentz merupakan hal yang sangat penting karena merupakan dasar dari bekerjanya suatu motor listrik. Gaya F yang dihasilkan pada konduktor-konduktor rotor tersebut akan menghasilkan torsi (τ). Bila torsi mula yang dihasilkan pada rotor lebih besar daripada torsi beban maka rotor akan berputar searah dengan putaran medan putar stator dan motor akan tetap berputar bila kecepatan medan putar lebih besar dari pada kecepatan putaran rotor
- Jika ns = nr tegangan akan terinduksi dan arus tidakmengalir pada rotor, dengan demikian tidak ada torsi yang dapat dihasilkan. Torsi suatu motor akan timbul apabila ns > nr. Dilihat dari cara kerjanya motor induksi 3 fasa disebut juga dengan motor tak serempak atau asinkron.