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. Adapun penggunaan motor induksi di industri ini adalah sebagai penggerak, seperti untuk blower, kompresor, pompa, penggerak utama proses produksi atau mill, peralatan workshop seperti mesin-mesin bor, grinda, crane, dan sebagainya.

Dalam Penggunaannya, sebagian motor induksi tiga phasa memerlukan  pengereman seperti yang terdapat pada motor crane. Pengereman dilakukan agar motor berhenti sesuai dengan letak dan posisi yang kita inginkan. Ada banyak cara pengereman yang bisa dilakukan untuk memberhentikan motor, akan tetapi dalam laporan ini kami akan membahas tentang pengereman motor dengan menggunakaan Coil Brake DC.

Pengereman motor dengan menggunakaan Coil Brake DC digunakan untuk pemberhentian putaran rotor motor induksi dengan supply tegangan DC (direct current). Dimana tegangan AC diubah menjadi DC dengan menggunakan Rectifier sebagai supply Coil Brake.

Pada prinsipnya motor ini dalam keadaan normal atau tidak bertegangan maka coil break akan menahan rotor motor untuk tidak berputar sedangkan dalam keadaan bertegangan coil break akan melepas rotor motor untuk berputar.

3. 2. Jenis – Jenis Motor Listrik

Motor listrik terbagi dua yaitu :

1.      Motor arus bolak batik (AC)

Motor arus bolak balik (AC) terbagi menjadi :

·         Motor sinkron

·         Motor Induksi terbagi lagi menjadi :

ü  Motor induksi 1 fasa

ü  Motor induksi 3 fasa

2.      Motor arus searah (DC)

Motor arus searah (DC) terbagi menjadi

·         Motor DC shunt

·         Motor DC seri

·         Motor DC Compound

Akan tetapi pada laporan ini menggunakan motor induksi 3 fasa, maka pada laporan kerja praktek ini akan lebih banyak dibahas mengenai motor induksi 3 fasa.

3. 3. 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/2p). 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

Gambar 3.1 Motor Induksi dengan Rotor Belitan dan Motor Induksi dengan Rotor Sangkar

3. 3.1 Konstruksi

Sebuah motor induksi terdiri dari dua bagian utama yaitu rotor dan stator. Rotor merupakan bagian yang berputar dan stator merupakan bagian yang diam.

a.      Stator

Gambar 3.2 Stator

Stator mempunyai bagian :

·         Gandar, fungsinya sebagai penopang dan sebagai pelindung bagian dalam mesin.

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

·         Kumparan stator.

b. Rotor terdiri dari :

·         Inti rotor

·         Kumparan rotor

Adapun jenis rotor dalam motor induksi tiga fasa adalah :

·         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. Penambahan tahanan luar sampai harga tertentu, dapat membuat kopel mula mencapai harga kopel maksimumnya. Motor induksi dengan rotor belitan memungkinkan penambahan (pengaturan) tahanan luar. Tahanan luar yang dapat diatur ini dihubungkan ke rotor melalui cincin (gambar 3.3) selain untuk menghasilkan kopel mula yang besar, tahanan luar tadi diperlukan untuk membatasi atus mula yang besar pada saat start. Disamping itu dengan mengubah-ubah tahanan luar, kecepatan motor dapat diatur.

 

·         Rotor Sangkar

Motor induksi jenis ini mempunyai motor dengan kumparan yang terdiri atas beberapa batang konduktor yang disusun sedemikian rupa hingga mempunyai sangkar tupai (lihat gambar 3.4) konstruksi rotor seperti ini sangat sederhana bila dibandingkan dengan rotor mesin listrik lainnya. Dengan demikian harganya pun murah, kama konstruksinya yang demikian, padanya tidak _'nankin diberikan pengaturan tahana luar seperti pada motor induksi dengan motor belitan. Untuk membatasi arus mula yang besar, tegangan sumber harus dikurangi dan biasanya digunakan ototransformator atau saklar Y – A. Tetapi berkurangnya arus akan berakibat berkurangnya kopel

Gambar 3.4 Rotor Sangkar

c.       Celah udara, untuk memberikan keleluasaan rotor untuk berputar.

d.      Sikat (carbon brush), hanya terdapat pada motor induksi rotor lilit yang berfungsi untuk menghubungkan belitan rotor dengan tahanan tambahan

3.4. Medan Putar

Perputaran motor pada mesin arus bolak-balik ditimbulkan oleh adanya medan putar (fluks yang berputar) yang dihasilkan dalam kumparan statornya. Medan putar ini terjadi apabila kumparan stator dihubungkan dalam fasa banyak, umurnnya tiga fasa. Hubungan dapat berupa bintang atau delta.

Disini akan dijelaskan bagannana terjadinya medan putar itu. Perhatikan gambar 3.4 dibawah ini.

Gambar 3.4 Medan Putar

Misalnya kumparan a-a; b-b; c-c dihubungkan 3 fasa, dengan fasa rnasing­-masing 120°(gambar 3.4a) dan dialiri arus sinusoid. Distribusi ia, ib, is sebagai fungsi waktu adalah seperti gambar 3.4b. pada keadaan tl, t2, t3, dan 14 fluks resultan yang ditimbulkan oleh kumparan tersebut masing-masing adalab seperti gambar 3.4 c, d, e, dan f. Pada t1 fluks resultannya mempunyai arah sama dengan arah fluks yang dihasilkan oleh kumparan a-a; sedangkan t2 fluks resultannya dihasilkan oleh kumparan b-b. Untuk t4, fluks resultannya berlawanan arah dengan fluks resultan yang dihasilkan pada saat tl. Dari gambar 3.4 c, d, e, dan f tersebut terlihat bahwa fluks resultan ini akan berputar satu kali. Oleh karena itu, untuk mesin dengan jumlah kutub lebih dari dua, kecepatan sinkron dapat diturunkan sebagai berikut

Ns = 120.f/p...................................................................... (3.1)
f = frekuensi

p = jumlah kutub

3. 5. Prinsip Kerja Motor induksi

Prinsip kerja motor induksi adalah berdasarkan induksi elektromagnet, dimana tegangan sumber diberikan pada kumparan stator, sehingga inti besi di stator menjadi magnet, kemudian menginduksikan magnet tersebut ke rotor. Dengan demikian, di kumparan rotor akan terinduksi tegangan karena kumparan rotor merupakan loop tertutup, maka akan mengalir arus di kumparan rotor tersebut yang berinteraksi dengan medan magnet di stator, sehingga timbullah gaya putar pada rotor yang mendorong rotor untuk berputar dengan kecepatan sinkron dan akan mengikuti persamaan

   ………………………………………………………………….. (3.2)

Dengan :

N= kecepatan putar dari medan putar stator dalam rpm

F = Frekuensi arus dan tegangan stator

P = Banyaknya kutub

Garis-garis gaya fluks dari stator tersebut yang berputar akan memotong panghantar-panghantar rotor sehingga pada penghantar rotor tersebut timbul Gaya Gerak Listrik (GGL) atau tegangan induksi.

Berhubung kumparan rotor merupakan rangkaian yang tertutup maka pada kumparan tersebut mengalir arus. Arus yang mengalir pada penghantar rotor yang berada dalam medan magnet berputar dari stator, maka pada penghantar rotor tersebut timbul gaya-gaya yang berpasangan dan berlawanan arah, gaya tersebut menimbulkan torsi yang cenderung memutar rotornya, rotor akan berputar dengan kecepatan (Nr) mengikuti putaran medan putar stator (Ns).