MOTOR DC

MOTOR ACBy Fauzun Atabiq01

OutlinePendahuluanKlasifikasi dan Konstruksi motor ACPrinsip kerja, rangkaian ekivalen dan karakteristik Motor 3 FasePendahuluanMotor listrik AC secara garis besar dibedakan menjadi dua jenis yaitu motor induksi (asinkron) dan motor sinkron.Motor-motor induksi merupakan motor listrik yang paling banyak digunakan di industri. Konstruksinya yang sederhana, kokoh, harganya yang murah dan, maintenance yang mudah. Motor induksi berputar pada kecepatan konstan dari tanpa beban sampai beban penuh. Walaupun kecepatan motor AC tergantung pada frekuensi, sehingga kecepatan agak sulit untuk dikontrol. Namun penggunaan variable frequency electronic drives (inverter) paling sering digunakan untuk motor-motor induksi.

33PendahuluanPenggunaan motor sinkron tidak sebanyak motor induksi, karena rotor motor sinkron yang lebih kompleks dan membutukan eksitasi.Motor sinkron digunakan pada aplikasi industri sistem tenaga listrik, untuk perbaikan faktor daya (menghasilkan leading power factor) guna menstabilkan tegangan atau meningkatkan faktor dayaMotor sinkron juga sering lebih diplilih dalam aplikasi industri besar, kapasitasnya besar (higher than several hundred horsepower), karena lebih efisien daripada pemakaian motor induksi.44Klasifikasi motor AC

55Konstruksi motor ACKonstruksi motor induksi terdiri dari :Stator, bagian motor yang diamRotor, bagian motor yang berputarCelah udara, adalah ruang antara stator dan rotor (0.4 mm s.d 4 mm, tergantung daya motor listrik).

66

Konstruksi motor ACKonstruksi stator terdiri dariFrame/Rumah stator terbuat dari besi tuangInti stator terbuat dari besi lunak atau baja silikonSlot/Alur dan gigi, materialnya sama dengan inti, alur (slot) tempat meletakkan belitanBelitan stator dari tembaga

slotBelitan statorInti statorFrame77Konstruksi motor ACKonstruksi rotor terdiri dari : Inti rotor, bahannya sama dengan inti stator Alur dan gigi materialnya sama dengan inti, alur tempat meletakkan belitan Belitan rotornya bahannya dari tembaga, konstruksi lilitan membentuk dua macam rotor yaitu:a. Motor induksi dengan rotor sangkar atau squrriel cageb.Motor induksi rotor lilitPoros atau as

Konstruksi rotor lilit

88Konstruksi motor ACKonstruksi motor Induksi

99Konstruksi motor AC

Stator WindingKonstruksi motor Induksi1010Pembagian Motor Induksi Berdasarkan jenis rotornyaMotor induksi rotor sangkar tupai (squirrel cage induction motor)Motor induksi rotor lilit (wound rotor induction motor)Berdasarkan arus dan tegangan :Tiga faseSatu faseBerdasarkan framenya :Totally Enclosed Fan Air Cooled (TEFC) Open drip-proof (ODP)Totally enclosed, non ventilated (TENV)

1111Open Drip-Proof (ODP) MotorMotor ODP memiliki suatu kipas internal yang digunakan untuk menarik udara dari lubang-lubang ventilasi dan mengalirkannya melalui kumparan kemudaian mengeluarkannya dari lubang-lubang ventilasi yang lain (ujung lainnya).

Lubang-lubang ventilasi didesain aman terhadap percikan air/minyak/partikel dari atas/samping (0 15 o).

Intake fanODP Motor1212Open Drip-Proof (ODP) MotorKeuntunganHarga lebih murahLebih tahan terhadap kondisi

KekurangannyaSirkulasi udara langsung masuk ke dalam kumparan yang berpotensi meninggalkan debu, aerosols, dan moisture. Splash and wind driven rain can enter the motor. Insects and vermin easily enter the motor.

Diaplikasikan pada lingkungan yang bersih (nonhazardous, relatively clean, industrial areas)1313Totally Enclosed Fan Air Cooled (TEFC)Motor tertutup dengan penutup motor (selubung) yang dilengkapi dengan pendinginan eksternal berupa kipas yang terintegrasi dengan motor.Panas yang dihasilkan oleh kumparan diserap oleh bodi motor kemudian didistribusikan ke seluruh permukaan bodi motor dibuang ke udaraBagian luar motor benar-benar tertutup, sehingga motor TEFC cocok digunakan pada lingkungan yang extremely wet, dirty, atau dusty areas.

1414Totally Enclosed Fan Air Cooled (TEFC)Keunggulan Motor TEFCDalam proses pendinginan udara tidak masuk ke dalam sehingga kumparan tetap bersih dan keringKumparan terlindungi terhadap percikan air, hembusan debu secara langsungSerangga dan binatang-binatang kecil lainnya tidak dapat masuk ke dalam motor

Kekurangan Motor TEFCSedikit lebih mahalLebih rentan terhadap panas jika penggunaannya tidak tepat

1515Totally enclosed, non ventilated (TENV) Motor Totally Enclosed Non-Ventilated (TENV) tidak memiliki lubang/ ventilasiFrame motor TENV membatasi sirkulasi udara dalam motor, akan tetapi bukan merupakan juga motor yang kedap udara. Motor TENV tidak memiliki kipas pendingin sehingga pendinginan motor hanya melaui proses konveksi ke frame motor. Motor TENV cocok diaplikasikan pada lingkungan yang kotor, basah atau berminyak, akan tetapi bukan pada lingkungan yang hazardous locations.

1616

Motor Induksi Tiga FasePrinsip Kerja Medan Magnet PutarPrinsip kerja motor induksi berdasarkan penerapan hukum Faraday's dan hukum Lorentz pada suatu konduktorDalam kondisi tertentu arus tiga fase dapat menghasilkan medan magnet putar, (hasil percobaan Galileo Ferraris).

1717

Motor Induksi Tiga FaseUntuk mendapatkan medan magnet putar, diperlukan tiga buah kumparan seragam yang susunan sumbu antara kumparan satu dengan lainnya berjarak 120 kemudian dialiri arus tiga fasa yang simetris juga.

Motor Induksi Tiga Fase dua Kutub1818

Motor Induksi Tiga FaseMedan putar yang ditimbulkan akan menginduksi penghantar-pernghantar pada bagian rotor motor (arus induksi),Arus induksi pada rotor juga akan menghasikan medan-medan magnetik, Sehingga interaksi keduanya akan menimbulkan torsi dan menghasilkan putaran.1919Motor Induksi Tiga Fase

2020Motor Induksi Tiga FaseKecepatan Motor ACKecepatan sinkron dan kecepatan aktual. Kecepatan sinkron merupakan kecepatan medan magnet putar pada stator.Kecepatan sinkron merupakan kecepatan ideal, kecepatan matematis karena kecepatan rotor selalu berputar sedikit lebih lambat dari pada kecepatan putaran sinkronKecepatan aktual merupakan kecepatan pada as / shaft rotor motor (kecepatan sebenarnya).2121Motor Induksi Tiga FaseKecepatan Motor ACData kecepatan motor yang tertera pada nameplate motor AC pada umumnya adalah kecepatan aktual.Motor induksi disebut juga motor Asinkron, karena kecapatan rotornya tidak pernah sama dengan kecepatan medan putarnya.Kecepatan medan putar akan berubah sebanding dengan perubahan frekuensi tegangan sumber dan berbanding terbalik dengan jumlah kutub pada yang dibentuk oleh kumparan stator2222Motor Induksi Tiga FaseKecepatan Motor AC

S = Kecepatan sinkron [rpm]f = Frekuensi power suplai [Hz]P = Jumlah belitan kutub per fase2323Motor Induksi Tiga FaseKecepatan Motor ACDetermine the synchronous speed, of three phase motor figure above if connected to a 50-Hz electrical supply?

(a).2424Motor Induksi Tiga FaseKecepatan Motor ACDetermine the synchronous speed, of three phase motor figure above if connected to a 50-Hz electrical supply?

(b).2525Motor Induksi Tiga FaseKecepatan Motor ACCalculate the synchronous speed of a 3-phase induction motor having 20 poles when it is connected to a 50 Hz source!2626Motor Induksi Tiga FaseKecepatan Motor ACRotor motor induksi tidak berputar pada kecepatan sinkron, tetapi cenderung slip dibelakang kecepatan sinkron.Slip menyebabkan motor induksi berputar.Jika rotor diputar pada kecepatan yang sama dengan kecepatan medan putar, maka tidak ada perbedaan relatif antara putaran rotor dan putaran medan putar, sehingga mengakibatkan tidak ada tegangan yang diinduksikan pada rotor. 2727Motor Induksi Tiga FaseKecepatan Motor ACDengan adanya slip rotor dengan medan magnet putar, tegangan dan arus diinduksikan pada rotorMotor induksi dapat berputar dan menghasilkan torsi 2828

Motor Induksi Tiga FaseKecepatan Motor ACSlip atau perbedan kecepatan putaran medan putar dan kecepatan rotor umumnya dinyatakan dalam persen (%)Slip akan meningkat dengan bertambahnya beban bermanfaat untuk menghasilkan torsi yang diperlukanSlip pada frekuensi 50 Hz motor tiga fase 2 - 3 %.2929Motor Induksi Tiga FaseKecepatan Motor AC

3030Motor Induksi Tiga FaseKecepatan Motor ACDetermine the percent slip of an induction motor having a synchronous speed of 1,800 rpm and a rated actual speed of 1,750 rpm!

A 0,5 hp, 6-pole induction motor is excited by a 3-phase, 60 Hz source. If the full-load speed is 1140 r/min, calculate the slip!3131Motor Induksi Tiga FaseArah Putaran Motor 3 FaseMembalik arah putaran motor tiga fase dapat dilakukan dengan mudahDengan merubah posisi dua dari tiga saluran supalinya, arah putaran motor tiga fase akan berbalik arah 3232Motor Induksi Tiga FaseArah Putaran Motor 3 Fase

3333