TUGAS

PERENCANAAN MESIN LISTRIK

MOTOR DC, GENERATOR SINKRON DAN MOTOR INDUKSI

Disusun Oleh :

Nama : MUHAMMAD FAHMI FAUZAN

NIM : 21060112140174

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG

2015

MOTOR DC

Pengertian Motor DC

Motor DC adalah motor listrik yang memerlukan suplai tegangan arus

searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi gerak mekanik.

Bagian utama motor DC adalah statos dan rotor dimana kumparan medan pada

motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar

disebut rotor (bagian yang berputar).

Gambar 1. Motor D.C Sederhana

Konstruksi Motor DC

1. Badan Mesin

Badan mesin ini berfungsi sebagai tempat mengalirnya fluks magnet yang

dihasilkan kutub magnet, sehingga harus terbuat dari bahan

ferromagnetik.Fungsi lainnnya adalah untuk meletakkan alat-alat tertentu dan

mengelilingi bagian-bagian dari mesin, sehingga harus terbuat dari bahan

yang benar-benar kuat, seperti dari besi tuang dan plat campuran baja.

2. Inti kutub magnet dan belitan penguat magnet

Inti kutub magnet dan belitan penguat magnet ini berfungsi untuk

mengalirkan arus listrik agar dapat terjadi proses elektromagnetik. Adapun

aliran fluks magnet dari kutub utara melalui celah udara yang melewati badan

mesin.

3. Sikat-sikat

berfungsi sebagai penghubung untuk aliran arus dari lilitan

jangkar ke terminal luar (generator) atau dari terminal luar ke lilitan jangkar

(Motor). Karena itu sikat sikat dibuat dari bahan konduktor. Disamping itu

sikat juga berfungsi untuk terjadinya komutasi, berrsama-sama dengan

komutator,.

4. Komutator

merupakan suatu konverter mekanik yang membuat arus dari sumber

mengalir pada arah yang tetap walaupun belitan medan berputar. Komutator

ini berfungsi sebagai penyearah mekanik yang akan dipakai bersama-sama

dengan sikat. Sikat-sikat ditempatkan sedemikian rupa sehingga komutasi

terjadi pada saat sisi kumparan berbeda.

5. Jangkar

Jangkar dibuat dari bahan ferromagnetic dengan maksud agar kumparan

jangkar terletak dalam daerah yang induksi magnetiknya besar, agar ggl

induksi yang dihasilkan dapat bertambah besar.

6. Belitan jangkar

Belitan jangkar merupakan bagian yang terpenting pada mesin arus searah,

berfungsi untuk tempat timbulnya tenaga putar motor.

Komutasi adalah proses pembalikan arah arus pada kumparan jangkar saat

segmen komutator pada kumparanterhubung melewati di bawah sikat.

Rangka motor: Fungsi utama dari rangka mesin adalah sebagai bagian dari

tempat mengalirnya fluks; magnet. Karena itu rangka mesin dibuat dari

bahan ferromagnetik. Seiain itu rangkapun befungsi untuk meletakkan alat-

alat tertentu dan melindungi bagian-bagian mesin lainnya.

Kutub Magnet: Fluks magnet yang terdapat pada mesin listrik dihasilkan

oleh kutub-kutub magnet. Kutub magnet diberi lilitan penguat magnet yang

berfungsi untuk tempat aliran arus listrik supaya terjadi proses

elektromagnetisme.

Inti Jangkar: Inti jangkar yang umum digunakan dalam motor arus searah

adalah berbentuk silinder yang diberi alur-alur pada permukaannya untuk

tempat melilitkan kumparan-kumparan tempat terbentuknya GGL induksi.

Kumparan Jangkar: berfungsi tempat terbentuknya ggl induksi.

Kumparan Medan : berfungsi untuk membangkitkan fluks yang akan

dipotong oleh konduktor jangkar.

Prinsip kerja motor DC

jika arus lewat pada suatu konduktor, timbul medan magnet di sekitar

konduktor. Medan magnet hanya terjadi di sekitar sebuah konduktor jika ada arus

mengalir pada konduktor tersebut. Arah medan magnet ditentukan oleh arah

aliran arus pada konduktor.

Dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

Pada motor dc, daerah kumparan medan yang dialiri arus listrik akan

menghasilkan medan magnet yang melingkupi kumparan jangkar dengan arah

tertentu. Konversi dari energi listrik menjadi energi mekanik (motor) maupun

sebaliknya berlangsung melalui medan magnet, dengan demikian medan magnet

disini selain berfungsi sebagai tempat untuk menyimpan energi, sekaligus sebagai

tempat berlangsungnya proses perubahan energi, daerah tersebut dapat dilihat

pada gambar di bawah ini :

Agar proses perubahan energi mekanik dapat berlangsung secara sempurna,

maka tegangan sumber harus lebih besar daripada tegangan gerak yang

disebabkan reaksi lawan. Dengan memberi arus pada kumparan jangkar yang

dilindungi oleh medan maka menimbulkan perputaran pada motor.

Untuk menentukan arah putaran motor digunakan kaedah Flamming tangan

kiri. Kutub-kutub magnet akan menghasilkan medan magnet dengan arah dari

kutub utara ke kutub selatan. Jika medan magnet memotong sebuah kawat

penghantar yang dialiri arus searah dengan empat jari, maka akan timbul gerak

searah ibu jari. Gaya ini disebut gaya Lorentz, yang besarnya sama dengan F.

Prinsip motor adalah aliran arus di dalam penghantar yang berada di dalam

pengaruh medan magnet akan menghasilkan gerakan. Besarnya gaya pada

penghantar akan bertambah besar jika arus yang melalui penghantar bertambah

besar.

Jenis Jenis Motor DC

1. Motor DC sumber daya terpisah/separately excited

Motor DC sumber daya terpisah/ Separately Excited, Pada motor

penguat terpisah, kumparan medan dihubungkan dengan sumber sendiri

dan terpisah dan arus medan dipasok dari sumber terpisah dengan

tegangan angker Sehingga arus yang diberikan untuk jangkar dengan arus

yang diberikan untuk penguat magnet tidak terikat antara satu dengan

lainnya secara kelistrikan.

2. Motor DC sumber daya sendiri/ Self Excited, Pada jenis motor DC

sumber daya sendiri di bagi menjadi 3 tipe sebagi berikut :

a. Motor DC Tipe Shunt

b. Motor DC Tipe Seri

c. Motor DC Tipe Kompon / Gabungan

Motor DC Tipe Shunt

.

Pada motor shunt, gulungan medan (medan shunt) diparalelkan dengan

gulungan dynamo/angker(armature). Oleh karena itu total arus dalam jalur

merupakan penjumlahan arus medan dan arus dinamo.

Karakter kecepatan motor DC tipe shunt adalah :

Kecepatan pada prakteknya konstan tidak tergantung pada beban (hingga

torque tertentu setelah kecepatannya berkurang) dan oleh karena itu cocok

untuk penggunaan komersial dengan beban awal yang rendah, seperti

peralatan mesin.

Kecepatan dapat dikendalikan dengan cara memasang tahanan dalam

susunan seri dengan dinamo (kecepatan berkurang) atau dengan memasang

tahanan pada arus medan (kecepatan bertambah).

Motor ini tidak dapat memproduksi arus yang besar ketika mulai

melakukan putaran seperti pada medan kumparan seri .Hal ini berarti motor

parallel mempunyai torsi awal yang lemah.

Motor shunt mempunyai kecapatan hampir konstan. Pada tegangan jepit

konstan, motor ini mempunyai putaran yang hampir konstan walaupun terjadi

perubahan beban. Perubahan kecepatan hanya sekitar 10 %.

Motor DC Tipe Seri

Motor ini kumparan medan dipasang secara seri dengan kumparan

armature/angkernya. Motor ini, kurang stabil. Pada torsi yang tinggi

kecepatannya menurun dan sebaliknya. Namun, pada saat tidak terdapat beban

motor ini akan cenderung menghasilkan kecepatan yang sangat tinggi

Motor DC tipe ini disusun dengan skema berikut:

Dalam motor seri, gulungan medan (medan shunt) dihubungkan secara seri

dengan gulungan dynamo/angker(armature). Oleh karena itu, arus medan sama

dengan arus dinamo.

Karakter kecepatan dari motor DC tipe seri adalah :

Kecepatan dibatasi pada 5000 RPM.

Harus dihindarkan menjalankan motor seri tanpa ada beban sebab motor

akan mempercepat tanpa terkendali.

Motor ini dapat memproduksi arus yang besar ketika mulai melakukan

putaran.Hal ini berarti mempunyai torsi awal yang besar.

Motor DC Tipe Kompon / Gabungan

Motor Kompon DC merupakan gabungan motor seri dan shunt. Pada motor

kompon, gulungan medan (medan shunt) dihubungkan secara paralel dan seri

dengan gulungan dinamo (A). Motor kompon ini mempunyai sifat seperti motor

seri dan shunt, tergantung lilitan mana yang kuat (kumparan seri atau shunt)..

Sehingga, motor kompon memiliki torque penyalaan awal yang bagus dan

kecepatan yang stabil.

Karakter dari motor DC tipe kompon/gabungan ini adalah, makin tinggi

persentase penggabungan (yakni persentase gulungan medan yang dihubungkan

secara seri), makin tinggi pula torque penyalaan awal yang dapat ditangani oleh

motor ini.

Pada motor kompon mempunyai dua buah kumparan medan dihubungkan

seri dan paralel dengan angker. Bila motor seri diberi penguat shunt tambahan

seperti gambar dibawah disebut motor kompon shunt panjang.

Bila motor shunt diberi tambahan penguat seri seperti gambar dibawah

disebut motor kompon shunt pendek

GENERATOR SINKRON

Pengertian Generator Sinkron

Generator sinkron (sering disebut alternator) adalah mesin sinkron

yangdigunakan untuk mengubah daya mekanik menjadi daya listrik.

Generator sinkrondapat berupa generator sinkron tiga fasa atau generator

sinkron AC satu fasa tergantung dari kebutuhan.

Prinsip Kerja Generator Sinkron

Skema Prinsip Kerja Generator AC

Gambar di atas adalah skema sederhana proses kerja generator AC. Kawat

angker ABCD dapat berputar terhadap sumbu a-b, dan berada di tengah-tengah

medan magnet N-S. Kawat angker sedang dalam kondisi diputar oleh sumber

dari luar, dengan arah yang berlawanan arah putaran jarum jam sesuai pada

gambar. Putaran ini memberikan gaya torsi dengan arah yang selalu tegak lurus

dengan kawat angker.

Bagian kawat angker sisi C-D pada gambar sebelah kiri. Kawat tersebut

bergerak ke atas (keluar bidang gambar) sesuai dengan torsi arah putaran gaya

luar. Gerakan kawat angker ini memotong garis gaya magnet sehingga akan

timbul gaya gerak listrik di kawat angker tersebut. Dengan menggunakan kaidah

tangan kanan Fleming, maka dengan mudah dapat kita tentukan arah arus listrik

yang terbangkitkan yakni ke bawah dari titik C ke D. Sehingga arah arus pada

tahanan R adalah dari kanan ke kiri. Begitu pula pada kawat angker sisi A-B

yang mengalami gaya torsi ke bawah (masuk bidsng gambar), sehingga jika kita

menggunakan kaidah tangan kanan Fleming maka akan kita dapatkan arah arus

listrik dari titik A ke B.

Seiring dengan berputarnya poros generator, maka kawat angker generator

akan berpindah posisi sesuai dengan gambar sebelah kanan. Pada kondisi ini,

dengan menggunakan cara yang sama seperti sebelumnya, akan dapat dengan

mudah kita simpulkan bahwa aliran arus listrik di sisi kawat angker A-B adalah

dari titik B ke A. Sedangkan pada sisi kawat C-D arah arus listrik yakni dari titik

D ke C. Dengan masing-masing sisi kawat angker yang selalu bersentuhan

dengan slip ring tersendiri, maka arah arus listrik yang dibangkitkan pada

konfigurasi kawat angker gambar kanan adalah kebalikan dari gambar kiri.

Disinilah arus bolak-balik listrik AC berasal.

Gelombang Sinusoidal Arus AC

Dengan penjelasan di atas maka arus listrik AC memiliki karakter unik

yakni nilai arus yang fluktuatif dari positif hingga negatif. Tiap-tiap posisi kawat

angker memiliki nilai arus yang berbeda-beda, dan akan kembali bernilai sama

jika kawat angker rotor kembali ke posisi nol nya (telah berputar 360o). Gambar

di atas adalah gelombang sinusoidal arus listrik yang dibangkitkan oleh

generator AC. Gambar sebelah kiri adalah ilustrasi penampang generator AC

dengan berbagai posisi kawat angker rotor. Sedangkan gambar yang sisi kanan

adalah grafik sinusoidal arus listrik AC dengan sumbu X adalah waktu, dan

sumbu Y adalah nilai arus listrik. Grafik arus listrik AC disebut dengan grafik

sinusoidal karena nilai arus listrik sesuai dengan prinsip trigonometri fungsi

sinus (x(t) = Amax.sin).

Kecepatan Putar Generator Sinkron

Frekuensi elektris yang dihasilkan generator sinkron adalah sinkron

dengan kecepatan putar generator. Rotor generator sinkron terdiri atas rangkaian

elektromagnet dengan suplai arus DC. Medan magnet rotor bergerak pada arah

putaran rotor. Hubungan antara kecepatan putar medan magnet pada mesin

dengan frekuensi elektrik pada stator adalah:

yang mana:

fe = frekuensi listrik (Hz)

nr = kecepatan putar rotor = kecepatan medan magnet (rpm) p = jumlah kutub

magnet

Oleh karena rotor berputar pada kecepatan yang sama dengan medan

magnet, persamaan diatas juga menunjukkan hubungan antara kecepatan putar

rotor dengan frekuensi listrik yang dihasilkan. Agar daya listrik dibangkitkan

tetap pada frekuensi 50Hz atau 60 Hz, maka generator harus berputar pada

kecepatan tetapdengan jumlah kutub mesin yang telah ditentukan. Sebagai

contoh untuk membangkitkan 60 Hz pada mesin dua kutub, rotor arus berputar

dengan kecepatan 3600 rpm. Untuk membangkitkan daya 50 Hz pada mesin

empat kutub, rotor harus berputar pada 1500 rpm.

Rangkaian Ekivalen Generator Sinkron

Tegangan induksi Ea dibangkitkan pada fasa generator sinkron. Tegangan

ini biasanya tidak sama dengan tegangan yang muncul pada terminal generator.

Tegangan induksi sama dengan tegangan output terminal hanya ketika tidak ada

arus jangkar yang mengalir pada mesin. Jika eind pada persamaan (4) di artikel

sebelumnya dilambangkan dengan EApada bagian ini, maka tegangan terminal

generator satu fasa V akan sama dengan EA hanya jika generator beroperasi

dalam keadaan tanpa beban. Untuk kondisi berbeban, maka dua nilai tegangan

ini akan berbeda. Ada beberapa faktor yang menyebabkan perbedaan antara

nilai EA (tegangan induksi)dan V (tegangan termilnal) antara lain

1. Distorsi medan magnet pada celah udara oleh mengalirnya arus pada

stator, disebut reaksi jangkar.

2. Induktansi sendiri kumparan jangkar.

3. Resistansi kumparan jangkar.

4. Efek permukaan rotor kutub sepatu.

Penyebab pertama yang menyebabkan perbedaan antara tegangan

induksi EA dan tegangan keluaran generator V, dan biasanya merupakan

sumber utama terjadinya perbedaan nilai tersebut adalah reaksi jangkar.

Ketika rotor generator diputar, tegangan EA akan diinduksikan pada kumparan

stator. Jika beban dipasang pada terminal generator, arus akan mengalir menuju

beban. Akan tetapi, arus tiga fasa stator yang mengalir akan menimbulkan

medan magnet di sekitar kumparan stator tersebut. Medan magnet stator yang

menambah medan magnet rotor menyebabkan perubahan tegangan keluaran

generator. Peristiwa ini disebut dengan reaksi jangkar karena arus jangkar

(stator) mempengaruhi medan magnet yang pada mulanya memproduksi arus

jangkar tersebut.

Gambar 5. Model Reaksi Jangkar

Pada gambar 5 (a), digambarkan bahwa rotor berkutub dua diputar di

dalam stator tiga fasa. Karena tidak ada beban yang terpasang, maka medan

magnet BR akan menghasilkan tegangan induksi EA, dengan nilai maksimum

yang berimpitan dengan arah BR.

Jika diasumsikan sebuah beban induktif dipasang pada terminal generator,

maka arus maksimum akan tertinggal dari tegangan induksi maksimum.

Pengaruh ini digambarkan pada gambar 5 (b).

Arus yang mengalir pada kumparan stator menghasilkan medan

magnetnya sendiri. Medan magnet stator ini disebut dengan BS dan mempunyai

arah yang ditunjukkan pada gambar 5 (c). Medan magnet BS menghasilkan

tegangan sendiri, dan tegangan ini disebut dengan Estat dalam gambar 5 (c).

Dengan adanya dua tegangan yang muncul pada kumparan stator,

tegangan total merupakan penjumlahan tegangan induksi EA dengan tegangan

reaksi jangkar Estat.

V =EA + Estat

Medan magnet total Bnet juga merupakan penjumlahan medan magnet rotor

dan stator.

Bnet = Bs + Br

Karena sudut EA sama dengan sudut BR, dan sudut Estat juga sama dengan

sudut BS, maka medan magnet Bnet akan beririsan dengan V. Tegangan dan arus

hasil reaksi jangkar ini ditunjukkan oleh gambar 5 (d).

Pengaruh reaksi jangkar dapat direpresentasikan secara matematis dengan

memperhatikan bahwa tegangan Estat terletak 90o dibelakang arus IA, dan juga

dengan memperhatikan bahwa besarnya Estat berbanding lurus dengan

arus IA. Jika X adalah konstanta proporsionalitas, maka tegangan reaksi jangkar

dapat dituliskan sebagai berikut:

V =EA jXIA

lain yang berpengaruh terhadap besarnya tegangan keluaran generator V adalah

adanya induktansi diri dan resistansi lilitan stator. Jika induktansi diri stator

disebut LA(sehingga reaktansinya disebut XA), sedangkan resistansinya

dilambangkan dengan RA, maka perbedaan total antara V dengan EA diberikan

oleh persamaan berikut:

V =EA jXIA jXAIA RAIA

Jika diasumsikan bahwa reaktansi akibat reaksi jangkar dan reaktansi

akibat induktansi diri disebut dengan reaktansi sinkron XS, maka persamaan

akhir untuk tegangan keluaran Vmenjadi:

V =EA jXSIA RAIA

Dengan persamaan di atas, maka rangkaian ekivalen generator sinkron tiga

fasa dapat digambarkan sebagai berikut:

Gambar 6. Rangkaian Ekivalen Generator Sinkron Tiga Fasa

Gambar 6 menunjukkan sebuah sumber arus searah yang menyuplai

rangkaian medan rotor yang dimodelkan dengan induktansi dan resistansi lilitan

yang dipasang seri. Radj juga dipasang secara seri dengan RF untuk

mengendalikan besar aliran arus medan. Sedangkan gambar lainnya merupakan

representasi dari masing-masing fasa. Masing-masing fasa mempunyai tegangan

induksi yang dirangkai seri terhadap induktansi sinkron XS dan resistansi seri RA.

Tegangan dan arus dari rangkaian tiga fasa dalam kondisi yang seimbang

mempunyai besar yang sama, tapi terpisah pada sudutnya sejauh 120o satu sama

lain.

Rangkaian tiga fasa dapat merupakan konfigurasi Y atau . Jika

konfigurasi rangkaian tiga fasa berbentuk Y, maka tegangan terminal

VT bernilai:

Sedangkan jika konfigurasi rangkaian tiga fasa berbentuk , maka

tegangan terminal VT bernilai:

Gambar 7.Rangkaian Ekivalen Generator dengan Konfigurasi (a) Y dan (b)

Karena tiga fasa dari generator sinkron identik dalam semua hal kecuali sudut

fasanya dalam kondisi seimbang, maka akan lebih mudah menganalisa

rangkaian ekivalen generator sinkron dengan menggunakan rangkaian ekivalen

tiap fasa yang ditunjukkan oleh gambar berikut:

Gambar 8. Rangkaian Ekivalen Per-fasa Generator Sinkron

Rangkaian ekuivalen generator sinkron perfasa ditunjukkan pada gambar di

bawah ini.

Gambar 9. Rangkaian ekuivalen generator sinkron perfasa

MOTOR INDUKSI

Pengertian Motor Induksi

Motor induksi adalah salah satu jenis dari motor-motor listrik yang

bekerja berdasarkan induksi elektromagnet. Motor induksi memiliki sebuah

sumber energi listrik yaitu di sisi stator, sedangkan sistem kelistrikan di sisi

rotornya di induksikan melalui celah udara dari stator dengan media

elektromagnet. Hal inilah yang menyebabkannya diberi nama motor induksi.

Motor induksi merupakan motor arus bolak-balik (ac) yang paling Iuas

digunakan. Penamaannya berasal dari kenyataan bahwa arus rotor motor ini

bukan diperoleh dari sumber tertentu, tetapi merupakan anus yang terinduksi

sebagai akibat adanya perbedaan relatif antara putaran rotor dengan medan putar

(rotating magnetic field) yang dihasilkan oleh arus stator.

Belitan stator yang dihubungkan dengan satu sumber tegangan tiga fasa

akan menghasilkan medan magnet yang berputar dengan kecepatan sinkron

(ns=120f/p). Medan putar pada stator tersebut akan memotong konduktor-

konduktor pada rotor, sehingga terinduksi arus, dan sesuai dengan hukum lentz,

rotor pun akan turut berputar mengikuti medan putar stator. Perbedaan putar

relatif antara stator dan rotor disebut slip. Bertambahnya beban akan

memperbesar kopel motor, yang oleh karenanya akan memperbesar pula arus

induksi pada rotor, sehingga slip antara medan putar stator dan putaran rotor pun

akan bertambah besar. Jadi, bila beban motor bertambah, putaran rotor cendrung

menurun. Dikenai dua tipe motor induksi yaitu motor induksi dengan rotor

belitan dan motor Induksi dengan rotor sangkar

Konstruksi

Sebuah motor induksi terdiri dari dua bagian utama yaitu rotor,stator dan

celah udara (ruang antara stator dan rotor). Rotor merupakan bagian yang

berputar dan stator merupakan bagian yang diam.

a. Celah udara

Celah udara antara stator dan rotor, kalau terlalu luas maka

effisiensi rendah, sebalikanya jika terlalu sempit menimbulkan kesukaran

mekanis pada mesin. apabila ada beda perputaran maka akan

menimbulkan slip.

b. Stator

Stator mempunyai bagian :

o Gandar (Rumah stator), fungsinya sebagai penopang dan sebagai

pelindung bagian dalam mesin.

o Inti stator, terbuat dari laminasi logam yang disusun berlapis.

o Kumparan stator.

c. Rotor terdiri dari :

o Inti rotor bahannya sama dengan inti stator.

o Kumparan rotor

Adapun terdapat dua tipe rotor dalam motor induksi, yang ternyata tipe

rotor tersebut juga menjadi dasar dalam pengelompokan motor induksi.

kedua jenis tipe tersebebut adalah : adalah :

1. Rotor Belitan

Motor induksi jenis ini mempunyai rotor dengan belitan

kumparan tiga fasa sama seperti kumparan stator. Kumparan

stator dan rotor juga mempunyai jumlah kutub yang sama. Rotor

yang mempunyai tiga belitan yang mirip dengan belitan

stator.Ketiga belitan tersebut biasanya terhubung bintang.Ujung

ujung belitan tersebut dihubungkan dengan slipring yang terdapat

pada poros rotor.

Belitan belitan tersebut dihubung singkat melalui sikat

(brush) yang menempel pada slipring. Jenis rotor belitan dapat

dilihat pada gambar sebagai berikut :.

2. Rotor Sangkar

Motor induksi jenis ini mempunyai rotor dengan kumparan

yang terdiri atas beberapa batang konduktor yang disusun

sedemikian rupa hingga menyerupai sangkar tupai. Rotor yang

terdiri dari sederetan batang batang penghantar yang terletak

pada alur alur sekitar permukaan rotor. Ujung ujung batang

penghantar dihubung singkat dengan menggunakan cincin

hubung singkat.maka jenis rotor sangkar dapat dilihat pada

gambar berikut :

Lingkaran rotor yang memiliki gulung antiga fase, lapisan

ganda dan terdistribusi.

Dibuat melingkar sebanyak kutub stator. Tiga fase

digulungi kawat pada bagian dalamnya dan ujung yang

lainnya dihubungkan kecincin kecil yang dipasang pada

batang as dengan sikat yang menempel padanya.

Perbedaan mendasar dari rotor belit dengan rotor sangkar

Rotor sangkar tupai:

a. Tahanan rotor tetap

b. Arus starting tinggi

c. Torsi starting rendah

Rotor belit :

a. Memungkinkan tahanan luar dihubungkan ketahanan rotor

melalui slip ring yang terhubungk esikat.

b. Arus starting rendah

c. Torsi starting tinggi

Prinsip Kerja Motor Induksi

Motor induksi bekerja berdasarkan induksi elektromagnetik dari kumparan

stator ke kumparan rotor. Garis garis gaya fluks yang diinduksikan dari

kumparan stator akan memotong kumparan rotornya sehingga timbul GGL

(gaya gerak listrik/tegangan induksi) dank arena penghantar rotor merupakan

rangkaian yang tertutup, maka akan mengalir arus pada kumparan rotor.

Penghantar (kumparan) rotor yang dialiri arus ini berada dalam garis gaya fluks

yang berasal dari kumparan stator sehingga kumparan rotor akan mengalami

gaya Lorenz yang menimbulkan torsi yang cenderung menggerakkan rotor

sesuai arah medan induksi stator. Pada rangka stator terdapat kumparan stator

yang ditempatkan pada slot slotnya yang di lilitkan pada sejumlah kutub

tertentu. Jumlah kutub ini menentukan kecepatan berputarnya medan stator

yang terjadi yang di induksikan pada rotornya. Makin besar jumlah katup akan

mengakibatkan makin kecil kecepatan putar medan stator dan sebaliknya.

Kecepatan putar medan putar ini disebut kecepatan sinkron.

Rangkain Ekivalen Motor Induksi

Kerja motor induksi seperti juga kerja transformator adalah berdasarkan

prinsip induksi elektromagnet. Kerja motor induksi tergantung pada tegangan

dan arus induksi pada rangkaian rotor dari rangkaian stator. rangkaian ekivalen

motor induksi mirip dengan rangkaian ekivalen trafo.rangkaian tersebut dapat

dilihat pada gambar dibawah ini :

Untuk mempermudah analisis motor induksi, digunakan metoda rangkaian

ekivalen per fasa. Motor induksi dapat dianggap sebagai transformator dengan

rangkaian sekunder berputar. Rangkaian ekivalen statornya dapat digambarkan

sebagai berikut :

Gambar Rangkaian ekivalen stator motor induksi

Rangkaian ekivalen motor induksi satu fasa saat standstill

Pada rangkaian diatas merupakan rangkaian motor induksi 1 fasa dimana

motor dianggap berhenti, sehingga motor tampak seperti transformer 1

fasa dengan sirkuit sekunder yang di short, sehingga rangkaian diatas

merupakan rangkaian ekivalen transformer

Rangkaian diatas terdiri dari R1(resistansi) dan X1(reaktansi) pada belitan

stator, R2 dan X2 merupakan resistansi dan reaktansi pada rotor serta XM

merupakan reaktansi magnet

Rangkaian ekivalen karena efek medan magnet forward dan reverse yang

terpisah

Pada rangkaian diatas akibat adanya celah udara flux pada motor saat

kondisi stall dapat diselesaikan dalam dua medan magnet yang sama dan

berlawanan. Sehingga rangkaian ekivalen pada rotor terbagi menjadi dua

bagian,dimana kedua bagian tersebut bernilai sama yang masing-masing

memberikan efek dari salah satu medan magnet. Yaitu efek dari medan

magnet forward dan reverse yang dipisahkan

Untuk medan magnet forward memberikan nilai per unit dari perbedaan

antara kecepata rotor dengan kecepatan medan magnet yaitu slip s.

Sehingga nilai resistansi rotor akibat medan magnet forward menjadi

0.5R2/s

Perbedaan total kecepatan antara forward dan reverse bernilai dalam per unit

yaitu 2, karena rotor berputar ketika kecepatan s lebih lambat dari medan

magnet forward, sehingga perbedaan kecepatan rotor dan medan magnet

reverse menjadi 2-s. Kemudian nilai resistansi rotor akibat medan magnet

reverse menjadi 0.5R2/(2-s).