BAB II

DASAR TEORI

2.1. Motor Asinkron 3 FaseMotor asinkron adalah suatu mesin listrik yang merubah energi listrik menjadi energi gerak dengan menggunakan gandengan medan listrik dan mempunyai slip antara medan stator dan medan rotor sehingga menimbulkan medan magnet. Medan magnet yang berputar dihasilkan oleh pasokan tiga fase yang seimbang. Motor asinkron 3 fase ini memiliki kemampuan daya yang tinggi, serta memiliki gulungan rotor dan penyalaan sendiri. Sekitar 70% motor di industri menggunakan jenis ini, sebagai contoh, pompa, kompresor, belt conveyor, jaringan listrik , dan grinder.Semua jenis motor listrik yang ada memiliki 2 bagian utama yaitu stator dan rotor, stator adalah bagian motor listrik yang diam dan rotor adalah bagian motor listrik yang bergerak (berputar). Pada dasarnya motor listrik dibedakan dari jenis sumber tegangan kerja yang digunakan. Berdasarkan sumber tegangan kerjanya motor listrik dapat dibedakan menjadi 2 jenis yaitu motor listrik AC dan DC.

Kelebihan dan Keurangan Motor Asinkron 3 Phase

Kelebihan:

Konstruksinya lebih sederhana

Harga relatif lebih murah

Menghasilkan putaran yang konstan

Mudah perawatannya Kekurangan:

Putarannya sulit diatur

Membutuhkan arus untuk start yang tinggi, yaitu sebesar 5-6 kali arus nominal

Motor asinkron sendiri dibedakan menjadi 2 jenis yaitu motor asinkron 1 fase dan 3 fase. Adapun perbedaan antara kedua motor ini adalah sebagai berikut :No.Motor 1 FaseMotor 3 Fase

1.Sistem dengan 1 kabel Fase dan 1 kabel netral.Terdiri dari 3 arus positif dan satu netral dengan simbol (R,S,T,N).

2.Diperlukan penambahan komponen Kapasitor.Tidak diperlukan penambahan komponen Kapasitor.

3.Tegangan 1 phase 220 Volt (L-N)Tegangan 3 phase 380 Volt (L-L)

4.Digunakan untuk perangkat listrik satu fasa, Selain digunakan untuk perangkat listrik tiga fasa, bisa digunakan untuk perangkat listrik satu fasa

5.Tidak bisa digunakan untuk menggerakan motor tiga fasaBisa digunakan untuk menggerakan motor satu fasa

6.Memiliki 1 lilitanMemiliki 3 lilitan

Tabel 3. Perbedaan antara motor asinkron 1 fase dan 3 fase

Motor induksi tiga fasa memiliki dua komponen dasar yaitu stator dan rotor, bagian rotor dipisahkan dengan bagian stator oleh celah udara yang sempit (air gap) dengan jarak antara 0,4 mm sampai 4 mm. Berikut adalah gambar dari stator dan rotor pada motor asinkron 3 fase :

Gambar 2. Konstruksi motor 3 fasaSumber : http://kuliahelektro.blogspot.com/2011/01/motor-induksi-3-fasa_30.html Statoradalah bagian dari mesin yang tidak berputar dan terletak pada bagian luar. Dibuat dari besi bundar berlaminasi dan mempunyai alur alur sebagai tempat meletakkan kumparan. Secara detail ditunjukkan pada gambar berikut:

Gambar 3. Konstruksi Stator Dengan Alur-alurnya

Sumber : http://kuliahelektro.blogspot.com/2011/01/motor-induksi-3-fasa_30.html Rotor adalah bagian dari mesin yang berputar bebas dan letaknya bagian dalam. Terbuat dari besi laminasi yang mempunayi slot dengan batang alumunium / tembaga yang dihubungkan singkat pada ujungnya. Menurut jenis rotor pada motor induksi dibagi menjadi 2 (dua) bagian, yaitu:a. Rotor SangkarRotor yang terdiri dari sejumlah lilitan yang berbentuk Batang tembaga yang dihubungkan singkat pada setiap ujungnya kemudian disatukan (di cor) menjadi satu kesatuan.

Gambar 4. Rotor Sangkar

Sumber : http://kuliahelektro.blogspot.com/2011/01/motor-induksi-3-fasa_30.htmlb. Rotor BelitanRotor yang terbuat dari laminasi-laminasi besi dengan Alur-alur sebagai tempat meletakkan belitan (kumparan) dengan ujung-ujung belitan yang juga terhubung.

Gambar 5. Rotor Belitan

Sumber : http://kuliahelektro.blogspot.com/2011/01/motor-induksi-3-fasa_30.html2.2. Prinsip KerjaPrinsip kerja dari motor asinkron 3 fase ini dapat dijelaskan melalui gambar berikut. Dimana tampak stator dengan dua kutub, dapat diterangkan dengan empat kondisi.

Gambar 6. Timbulnya medan putar pada stator motor induksi

Sumber : http://blogs.itb.ac.id/el2244k0112211015madelanamahendra/1. Saat sudut 0, arus I1 bernilai positif sedangkan arus I2 dan arus I3 bernilai negatif, dalam hal ini belitan V2, U1 dan W2 bertanda silang (arus masuk), dan belitan V1, U2 dan W1 bertanda titik (arus keluar). Terbentuk fluks magnet pada garis horizontal sudut 0 kutub S (South = selatan) dan kutub N (North = utara).

2. Saat sudut 120 , arus I2 bernilai positif, sedangkan arus I1 dan arus I3 bernilai negatif, dalam hal ini belitan W2, V1, dan U2 bertanda silang (arus masuk), dan belitan W1, V2, dan U1 bertanda titik (arus keluar). Garis fluks magnet kutub S dan N bergeser 120 dari posisi awal.

3. Saat sudut 240, arus I3 bernilai positif, sedangkan arus I1 dan arus I2 bernilai negatif, dalam hal ini belitan U2, W1 dan V2 bertanda silang (arus masuk), dan belitan U1, W2 dan V1 bertanda titik (arus keluar). Garis fluks magnet kutub S dan N bergeser 120 dari posisi kedua.

4. Saat sudut 360. posisi ini sama dengan saat sudut 0, di mana kutub S dan N kembali keposisi awal sekali.

Dari keempat kondisi di atas saat sudut 0, 120, 240, dan 360, dapat dijelaskan terbentuknya medan putar pada stator, medan magnet putar stator akan memotong belitan rotor. Kecepatan medan putar stator ini sering disebut kecepatan sinkron, tidak dapat diamati dengan alat ukur tetapi dapat dihitung secara teoritis besarnya,

Ns : kecepatan putaran sinkron

f: frekuensi tegangan stator

p : jumlah kutub motor

Medan putar stator tersebut akan memotong batang konduktor pada rotor. Akibatnya pada batang konduktor dari rotor akan timbul GGL induksi. Karena batang konduktor merupakan rangkaian yang tertutup maka GGL akan menghasilkan arus (I). Adanya arus (I) di d alam medan magnet akan menimbulkan gaya (F) pada rotor. Bila kopel mula yan g dihasilkan oleh gaya (F) pada rotor cukup besar untuk memikul kopel beban, rotor akan berputar searah dengan medan putar stator. GGL induksi timbul karena terpoton gn ya batang konduktor (rotor) oleh medan putar stator. Artinya agar GGL induksi tersebut timbul, diperlukan adanya perbedaan relatif antara kecepatan medan putar stator (ns) dengan kecepatan berputar rotor (nr). Perbedaan kecepatan antara nr dan ns disebut slip (s), dinyatakan dengan

S akan selalu ada pada operasi motor asinkron.

Bila nr = ns, GGL induksi tidak akan timbul dan arus tidak mengalir pada batang konduktor (rotor), dengan demikian tidak dihasilkan kopel. Dilihat dari cara kerjanya, motor induksi disebut juga sebagai motor tak serempak atau asinkron.

2.3 Pengaturan Putaran Motor

Pengaturan arah putaran pada motor AC 3 Phase dilakukan dengan menukar urutan dua dari tiga phase yang masuk ke motor. Maksudnya adalah, misalnya urutan phase yang masuk adalah R-S-T, untuk merubah arah putarannya phase masukan diubah menjadi T-S-R atau S-R-T atau R-T-S.

Gambar 7 : Pengaturan arah putar motor AC 3 phaseSumber : http://www.aank123.files.wordpress.com

Pada gambar di atas, jika MC1 yang bekerja maka phase yang masuk ke motor adalah R-S-T maka motor akan berputar searah jarum jam (Clockwise) akan tetapi jika MC2 yang bekerja maka urutan phase yang masuk ke motor adalah R-T-S perubahan urutan phase ini akan menyebabkan perubahan arah putaran motor dari Clockwise menjadi Counter Clockwise (Berlawanan arah jarum jam). Jadi dengan merubah urutan phase yang masuk ke motor maka arah putaran motor dapat diubah.2.4 Mengatur kecepatan putar

Kecepatan putar motor AC dapat dihitung dengan rumus :

dimana:

Ns = Kecepatan Putar

f = Frekuensi Sumber

P = Kutub motor

Dari persamaan di atas maka untuk mengubah-ubah nilai Ns dapat dilakukan dengan mengubah nilai frekuensi (f) atau mengubah jumlah kutub motor (p), selain itu juga dapat dengan cara mengatur tegangan yang masuk ke motor akan tetapi cara ini jarang dilakukan karena jika tegangan berkurang maka torsinya juga berkurang jika dalam kondisi berbeban. Cara yang paling banyak digunakan adalah dengan mengubah-ubah nilai frekuensi arus AC yang masuk, hal ini semakin mudah dilakukan dengan bantuan alat inferter yang mampu memanipulasi frekuensi dan tersedia untuk beragam daya motor.4.3 Grafik

4.3.1 Grafik Perbandingan Arus Rata-rata dengan RPM

Dari grafik di atas dapat dilihat bahwa nilai arus rata-rata dan RPM selalu berubah dengan tidak pasti. Semakin tinggi arus rata-rata putaran yang dihasilkan akan semakin tinggi.

4.3.2 Grafik Perbandingan Daya dengan Arus Eksitasi

Untuk perbandingan daya dengan arus eksitasi tampak juga nilai yang berubah-ubah, semakin besar arus eksitasi maka daya yang dihasilkan juga semakin besar

4.3.3 Grafik Perbandingan Arus Eksitasi dengan Efisiensi

Garik di atas menunjukkan besarnya efisiensi yang cenderung naik apabila arus eksitasi semakin besar. Dikarenakan efesiensi berhubungan dengan daya yang dikeluarkan, semakin besar arus eksitasi daya yang dikeluarkan semakin besar dan semakin besar pula nilai efisiensinya

4.3.4 Grafik Perbandingan Arus eksitasi dengan Slip

Untuk perbandingan slip dengan arus eksitasi grafik cenderung naik, hal ini dikarenakan besarrnya arus penguat juga akan mempengaruhi putaran (nr). Semakin besar arus eksitasi semakin besar pula slip yang terjadi.4.4 Pembahasan

1. Motor Asinkron Beban Nol

Arus yang mengalir memiliki perbedaan, tetapi untuk tengangan memiliki nilai yang sama. Perbedaan nilai arus tersebut dikarenakan alat yang digunakan untuk mengukur arus (tang ampere) tidak akurat

2. Motor Asinkron Beban Nol dengan Kapasitor

Penambahan kapasitor menyebabkab kebutuhan arus menjadi lebih kecil. Namun pada praktikum ini penambahan kapasitor justru meningkatkan kebutuhan daya, yang berarti kebutuhan arusnya juga semakin besar karena nilai tegangannya tetap. Hal ini terjadi dikarenakan pengukuran arus yang tidak teliti.3. Motor Asinkron Berbeban Tanpa Kapasitor

Putaran motor cenderung menurun karena ditambah beban. Karena untuk mengatasi beban tersebut dibutuhkan daya yang besar.

4. Motor Asinkron Berbeban dengan Kapasitor

Putaran motor dan daya yang dibutuhkan relatif sama, karena walaupun ditambah dengan beban, tapi masih ada kapasitor yang meningkatkan arus.

BAB 5

KESIMPULAN

1. Besarnya arus yang mengalir dipengaruhi oleh tegangan

2. Besarnya putaran diprngruhi oleh arus yang mengalir

3. Menentukan besarnya daya yang dihasilkan dipengaruhi oleh tegangan jala dan arus

4. Besarnya slip ditentukan oleh besarnya arus dan tegangan5. Efisiensi motor berbanding lurus dengan daya yang dihasilkan

DAFTAR PUSTAKA

http://kuliahelektro.blogspot.com/2011/01/motor-induksi-3-fasa_30.htmlhttp://blogs.itb.ac.id/el2244k0112211015madelanamahendra/http://www.aank123.files.wordpress.comhttp://qtussama.wordpress.com/materi-ajar-x-tkr/kompresor-udara/www.popaymini.blogspot.comhttp://en.wikipedia.orgwww.pelabuhanku.wordpress.com

_1304390081.unknown