Chapter II

BAB II

MOTOR INDUKSI TIGA FASA

2.1 Umum

Motor listrik merupakan beban listrik yang paling banyak digunakan di dunia,

Motor induksi tiga fasa adalah suatu mesin listrik yang mengubah energi listrik menjadi

energi gerak dengan menggunakan gandengan medan listrik dan mempunyai slip antara

medan stator dengan medan rotor. Penamaan motor ini berasal dari kenyataan bahwa

arus rotor motor ini bukan diperoleh dari sumber tertentu, tetapi merupakan arus yang

terinduksi sebagai akibat adanya perbedaan relatif antara putaran rotor dengan medan

putar yang dihasilkan arus stator.

Motor induksi memiliki konstruksi yang kuat, sederhana, handal, serta berbiaya

murah. Di samping itu motor ini juga memiliki effisiensi yang tinggi saat keadaan normal

dan tidak membutuhkan perawatan yang banyak. Namun, motor induksi memiliki

kelemahan dalam hal pengaturan kecepatan. Dimana pada motor induksi pengaturan

kecepatan tidak bisa dilakukan tanpa merubah efisensi.

2.2 Konstruksi Motor Induksi Tiga Fasa

Secara umum konstruksi motor induksi tiga fasa terdiri dari stator dan rotor.

Stator merupakan bagian dari mesin yang tidak berputar dan terletak pada bagian luar.

Sedangkan rotor merupakan bagian dari mesin yang berputar dan letaknya pada bagian

dalam. Konstruksi motor induksi dapat dilihat pada gambar berikut.

6

Universitas Sumatera Utara

Gambar 2.1 Konstruksi motor induksi tiga fasa

1. Stator

Stator adalah bagian dari mesin yang tidak berputar yang terletak pada bagian

luar dan merupakan tempat mengalirkan arus beban. Stator terbuat dari besi bundar

berlaminasi yang mempunyai alur – alur sebagai tempat meletakkan kumparan. Elemen

laminasi inti dibentuk dari lembaran besi (Gambar 2.2 (a)), tiap lembaran besi tersebut

memiliki beberapa alur dan beberapa lubang pengikat untuk menyatukan inti. Tiap

kumparan tersebar dalam alur yang disebut belitan phasa dimana untuk motor tiga

phasa, belitan tersebut terpisah secara listrik sebesar 120o. Alur pada tumpukan laminasi

inti diisolasi dengan kertas (Gambar 2.2.(b)). Kemudian tumpukan inti dan belitan stator

diletakkan dalam cangkang silindris (Gambar 2.2.(c)). Berikut ini contoh lempengan

laminasi inti, lempengan inti yang telah disatukan, dan belitan stator yang telah

dilekatkan pada cangkang luar untuk motor induksi tiga phasa.

Gambar 2.2 Komponen stator motor induksi tiga fasa

(a) (b) (c)

7


(a) Lempengan inti

(b) Tumpukan inti dengan isolasi kertas

(c) Tumpukan inti dan kumparan dalam cangkang stator.

2. Rotor

Rotor adalah bagian dari mesin yang berputar dan letaknya pada bagian dalam.

Pada motor induksi terdapat dua tipe rotor yang berbeda yaitu rotor sangkar tupai dan

rotor belitan. Kedua tipe rotor ini menggunakan laminasi melingkar yang terikat erat

pada poros. Penampang rotor sangkar tupai memiliki konstruksi yang sederhana. Batang

rotor dan cincin ujung sangkar tupai yang kecil merupakan coran tembaga atau

aluminium dalam satu lempeng pada inti rotor. Pada motor yang lebih besar, batang

rotor dibenamkan dalam alur rotor dan kemudian di las dengan kuat ke cincin ujung.

Apabila dilihat tanpa inti rotor, maka batang rotor ini kelihatan seperti kandang

tupai.oleh karena itu motor induksi dengan rotor sangkar tupai dinamakan motor

induksi sangkar tupai.

Pada ujung cincin penutup delekatkan kipas yang berfungsi sebagai pendingin.

Rotor jenis ini tidak terisolasi, karena batangan dialiri arus yang besar pada tegangan

rendah. Motor induksi dengan rotor sangkar tupai ditunjukkan pada Gambar 2.3.

Gambar 2.3 (a) tipikal rotor sangkar, (b) motor induksi rotor sangkar.

Batang poros

Cincin aluminium

aluminium

(a) (b)

8


Pada tipe rotor belitan, slot rotor menampung belitan terisolasi yang mirip

dengan belitan pada stator. Belitan rotor terdistribusi merata, biasanya terhubung

bintang dan masing – masing ujung fasa terbuka yang terhubung pada cincin slip yang

terpasang pada rotor. Pada motor rotor belitan, sikat karbon menekan cincin slip, oleh

karena itu tahanan eksternal dapat dihubungkan seri dengan belitan rotor untuk

mengontrol torsi start dan kecepatan selama pengasutan. Penambahan tahanan

eksternal pada rangkaian rotor belitan menghasilkan torsi yang lebih besar dengan arus

pengasutan yang lebih kecil dibanding rotor sangkar. Konstruksi motor induksi tiga fasa

rotor belitan ditunjukkan pada Gambar 2.4.

Gambar 2.4 (a) tipikal rotor belitan, (b) motor induksi rotor belitan

2.3 Medan Putar

Perputaran rotor pada motor arus bolak – balik terjadi akibat adanya medan

putar ( fluks yang berputar ) yang memotong rotor. Medan putar ini terjadi apabila

kumparan stator dihubungkan dengan suplai fasa banyak, umumnya tiga fasa. Pada saat

terminal tiga fasa motor induksi dihubungkan dengan suplai tiga fasa maka arus bolak –

balik tiga fasa ia, ib, ic yang terpisah sebesar 1200 derajat satu sama lain akan mengalir

pada kumparan stator. Arus – arus ini akan menghasilkan gaya gerak magnet yang

kemudian menghasilkan fluks yang berputar atau disebut juga medan putar.

(a) (b)

9


Untuk melihat bagaimana medan putar dihasilkan, maka dapat diambil contoh

sebuah motor induksi tiga fasa yang dihubungkan dengan sumber tiga fasa sehingga

pada stator mengalir arus tiga fasa yang kemudian menghasilkan medan putar, seperti

berikut ini :

Pada kondisi t0 dan t4 :

ia = Imax Fa = Fmax

ib = Fb = Fmax

ic = Fc = Fmax

Pada kondisi t1 :

ia = 0 Fa = 0

ib = Fb = Fmax

ic = Fc = Fmax

Pada kondisi t2 :

ia = - Imax Fa = - Fmax

ib = Fb = Fmax

ic = Fc = Fmax

10


Pada kondisi t3 :

ia = 0 Fa = 0

ib = Fb = Fmax

ic = Fc = Fmax

Gambar 2.5 (a) kondisi t0 dan t4, (b) kondisi t1, (c) kondisi t2, (d) kondisi t3.

Kecepatan putaran medan putar stator dinamakan kecepatan sinkron, medan

putar stator kemudian memotong konduktor pada batang rotor sehingga pada

konduktor rotor timbul tegangan induksi yang mengakibatkan rotor ikut berputar

setelah melalui beberapa proses. Arah putaran rotor motor induksi searah dengan arah

putaran medan putar, namun kecepatan putaran rotor lebih rendah dari kecepatan

sinkronnya. Perbedaan kecepatan putaran ini dinamakan slip motor induksi.

2.4 Slip

Kecepatan putaran rotor motor induksi harus lebih lambat dari kecepatan

sinkronnya supaya konduktor pada rotor selalu dipotong oleh medan putar, sehingga

pada rotor timbul tegangan induksi yang akan menghasilkan arus induksi pada rotor.

Arus induksi ini kemudian berinteraksi dengan fluks yang dihasilkan stator sehingga

menghasilkan torsi. Selisih antara kecepatan putaran rotor dengan kecepatan

(a) (b) (c) (d)

11


(2.2)

sinkronnya disebut slip (s). Pada umumnya slip dinyatakan dalam persen dari kecepatan

sinkron,

Dimana :

Ns = kecepatan sinkron

Nr = kecepatan putaran rotor

2.5 Prinsip Kerja Motor Induksi Tiga Fasa

Motor induksi adalah peralatan pengubah energi listrik ke bentuk energi

mekanik. Listrik yang diubah merupakan listrik tiga fasa. Dalam motor induksi, tidak ada

hubungan listrik ke rotor, arus rotor merupakan arus induksi. Tetapi ada kondisi yang

sama seperti motor dc, dimana pada rotor mengalir arus. Arus ini berada dalam medan

magnetik sehingga akan terjadi gaya (F) pada rotor yang akan menggerakkan rotor

dalam arah tegak lurus medan.

Untuk memperjelas prinsip kerja motor induksi tiga fasa, maka dapat dijabarkan

dalam langkah – langkah berikut:

1. Apabila terminal stator motor induksi tiga fasa dihubungkan dengan sumber tegangan

tiga fasa, maka pada kumparan stator mengalir arus tiga fasa.

2. Arus pada tiap fasa mengahasilkan fluksi bolak – balik yang berubah – ubah.

3. Penjumlahan atau interaksi ketiga fluksi bolak – balik tersebut menghasilkan medan

putar yang berputar dengan kecepatan putar sinkron Ns. Besarnya nilai Ns ditentukan

oleh jumlah kutub p dan frekuensi stator f yang dirumuskan dengan : ( rpm

)

Dimana :

12


(2.3)

(2.4)

f = frekuensi sumber

P = jumlah kutub

4. Fluksi yang berputar tersebut akan memotong konduktor pada batang rotor. Akibatnya

pada kumparan rotor timbul tegangan induksi (ggl) sebesar E2 yang besarnya adalah :

( Volt )

dimana :

E2 = Tegangan induksi pada rotor saat rotor dalam keadaan diam (Volt)

N2 = Jumlah lilitan kumparan rotor

Фm = Fluksi maksimum(Wb)

5. Karena kumparan rotor merupakan rangkaian tertutup, maka ggl tersebut akan

menghasilkan arus I2

6. Adanya arus I2 di dalam medan magnet akan menimbulkan gaya F pada rotor.

7. Bila kopel mula yang dihasilkan oleh gaya F cukup besar untuk memikul kopel beban,

rotor akan berputar searah medan putar stator

8. Perputaran rotor akan semakin meningkat hingga mendekati kecepatan sinkron.

Perbedaan kecepatan medan stator (Ns) dan kecepatan rotor (Nr) disebut slip (s) dan

dinyatakan seperti pada persamaan (2.1).

9. Pada saat rotor dalam keadaan berputar, besarnya tegangan yang terinduksi pada

kumparan rotor akan bervariasi tergantung besarnya slip. Tegangan induksi ini

dinyatakan dengan E2s yang besarnya

( Volt )

dimana :

E2s=tegangan induksi pada rotor dalam keadaan berputar (Volt)

13


1V 1EcR mX

1I

mI

0I+

- -

+

cI

1jX1R

''2I

f2=s.f = frekuensi rotor (frekuensi rotor dalam keadaan berputar)

10. Bila Ns = Nr, tegangan tidak akan terinduksi dan arus tidak akan mengalir pada

kumparan rotor, karenanya tidak dihasilkan kopel. Kopel ditimbulkan jika Nr <

Ns. Apabila Nr > Ns maka mesin induksi akan beroperasi sebagai generator induksi yang

akan menghasilkan energi listrik.

2.6 Rangkaian Ekivalen Motor Induksi Tiga Fasa

Sebuah motor induksi identik dengan sebuah transformator. Oleh sebab itu,

rangkaian ekivalen motor induksi mirip dengan rangkaian ekivalen transformator.

Perbedaannya hanyalah bahwa kumparan rotor dari motor induksi berputar, yang

berfungsi untuk menghasilkan daya mekanik. Rangkaian ekivalen motor induksi

dihasilkan dengan cara yang sama sebagaimana halnya pada transformator. Semua

parameter-parameter rangkaian ekivalen yang akan dijelaskan berikut mempunyai nilai-

nilai perfasa hal ini dimaksudkan untuk mempermudah analisis.

2.6.1 Rangkaian Ekivalen Stator

Putaran gelombang fluks pada celah udara membangkitkan ggl lawan tiga

fasa yang seimbang pada belitan stator. Rangkaian ekivalen stator, seperti gambar

2.6 berikut ini.

Gambar 2.6. Rangkaian ekivalen stator per-fasa motor induksi.

14


(2.5)

Besarnya tegangan terminal stator manjadi penjumlahan ggl lawan . )

dan jatuh tegangan pada impedansi bocor stator , dapat dinyatakan sebagai

berikut :

dimana:

= tegangan terminal stator (Volt)

= ggl lawan yang dihasilkan oleh fluks celah udara resultan (Volt)

= arus stator (Ampere)

= tahanan efektif stator (Ohm)

= reaktansi bocor stator (Ohm)

Sebagaimana halnya pada transformator, arus stator terdiri dari dua

komponen. Komponen pertama adalah komponen beban yang akan menghasilkan

fluks yang akan melawan fluks yang dihasilkan oleh arus rotor. Komponen lainnya yaitu

, arus ini terbagi lagi menjadi dua komponen yaitu komponen rugi-rugi inti yang

sefasa dengan komponen rugi-rugi inti dan komponen magnetisasi yang

menghasilkan fluks magnetik pada inti dan celah udara yang tertinggal dari .

2.6.2 Rangkaian Ekivalen Rotor

Pada saat rotor dalam kondisi diam yaitu kondisi sesaat rotor sebelum bergerak,

kecepatan relative diantara putaran medan magnet dengan konductor rotor adalah

kecepatan sinkron Ns. Pada kondisi ini tegangan induksi yang dibangkitkan pada

rangkaian rotor adalah . karena seluruh belitan rotor dihubung-singkat maka akan

mengalir arus akibat ggl induksi pada rotor. Sehingga dapat dituliskan

persamaannya sebagai berikut :

15


(2.6)

(2.7) (2.8)

(2.9)

Dari bentuk persamaan di atas, rangkaian ekivalen rotor perfasa dalam keadaan diam

digambarkan seperti gambar berikut.

2I

2R

2E 2jX

Gambar 2.7. Rangkaian ekivalen per-fasa rotor motor induksi keadaan diam

dimana :

= arus rotor dalam keadaan diam (Ampere)

= ggl induksi rotor dalam keadaan diam (Volt)

= resistansi rotor (Ohm)

= reaktansi rotor dalam keadaan diam (Ohm)

Setelah rotor berputar maka ggl rotor perfasa dan reaktansi rotor perfasa

masing-masing dipengaruhi oleh frekuensi, nilai reaktansi rotor dapat dijelaskan dari

persamaan di bawah ini dimana nilainya tergantung dari induktansi dan frekuensi rotor.

= ωrL2 = 2πf2L2

Dengan f2 = sf,

Maka:

= 2πsfL2

= s(2πfL2)

=sX2

16


(2.10)

(2.11)

(2.12)

Dengan demikian nilai dan X2 bergantung terhadap slip s, sementara nilai resistansi

rotor perfasa tidak dipengaruhi oleh frekuensi sehingga tidak tergantung terhadap

nilai slip s. Sehingga dari persamaan di atas dapat dibuat persamaannya menjadi :

Dengan membagi pembilang dan penyebut pada persamaan di atas dengan s, maka nilai

arus rotor diperoleh seperti berikut :

Nilai dari sekarang lebih besar dari R2 dikarenakan s memiliki nilai dalam bentuk

pecahan. Untuk itu, dapat dipecah menjadi sebuah bagian yang bernilai konstan R2

dan sebuah bagian yang variabel ( ), yaitu:

= + –

=

−11

s

Bagian pertama R2 merupakan tahanan rotor/fasa dan mewakilkan rugi tembaga. Bagian

kedua R2

−11

s merupakan sebuah beban tahanan-variabel. Daya yang dikirim ke

beban ini mewakilkan daya mekanik keseluruhan yang dibangun di rotor. Untuk itu

beban mekanik pada motor dapat digantikan dengan sebuah beban tahanan-variabel

dengan nilai R2

−11

s. Ini diketahui sebagai tahanan beban RL.

17


(2.13)

(2.14)

RL = R2

−11

s

Dengan demikian persamaan (2.11) dapat dirubah menjadi :

−11

2 sR

Dari persamaan (2.10), (2.11), (2.12) dan (2.14) di atas maka dapat digambarkan

rangkaian ekivalen rotor seperti gambar 2.8. di bawah ini.

2R

2Ess

R22jsX

2jX

'2I'

2I

(a) (b)

2E

++

- -

Gambar 2.8. Rangkaian ekivalen rotor per-fasa keadaan berputar pada slip = s

2.6.3 Rangkaian Ekivalen Lengkap

Dari penjelasan rangkaian ekivalen pada stator dan rotor di atas, maka dapat

dibuat rangkaian ekivalen perfasa motor induksi tiga fasa pada masing – masing fasa,

seperti halnya seperti rangkaian ekivalen sebuah transformator.

2R

)11(2 −

sR

2jX

'2I

(c)

2E

+

-

18


1V 1EcR

1I

mI

+

-

cI 2E

2jX

''2I '

2I

1R 1jX

mjX

0I

sR2

Gambar 2.9. Rangkaian Ekivalen Motor Induksi Tiga Fasa

Untuk mempermudah perhitungan maka rangkaian ekivalen pada gambar di atas dapat

dilihat dari sisi stator, seperti gambar rangkaian ekivalen berikut.

cRmIcI

0I1I

1V 1Es

R '2

1R 1jX '2jX

mjX

'2I

+

-

cR mIcI

0I1I

)11('2 −s

R

2'R

1V 1E

1R

'2I

'2jX1jX

mjX

+

-

Gambar 2.10. Rangkaian ekivalen per-fasa motor induksi dengan bagian rangkaian rotor

dinyatakan terhadap sisi stator

(a) dengan tahanan konstan s

R '2

(a)

(b)

19


(b) dengan tahanan variabel )11('2 −s

R

Dibawah kondisi kerja normal pada tegangan dan frekuensi konstan, rugi inti

pada motor induksi biasanya juga konstan. Dalam pandangan pada kenyataan ini,

tahanan rugi inti Rc yang mewakili rugi inti motor, dapat dihilangkan dari rangkaian

ekivalen motor induksi. Akan tetapi, untuk menentukan daya poros atau torsi poros, rugi

inti yang konstan harus diikut-sertakan dalam pertimbangan, bersama dengan gesekan,

rugi-rugi beban buta (stray-load losses) dan angin. Dengan penyederhanaan ini, maka

dapat digambar rangkaian ekivalen baru (gambar 2.11) seperti berikut ini.

0I1I

)11('2 −s

R

2'R

1V 1E

1R '2jX1jX

mjX

'2I

+

-

Gambar 2.11. Rangkaian ekivalen per-fasa motor induksi tanpa rugi inti

2.7 Analisis Rangkaian ekivalen

Semua karakteristik kinerja motor induksi tiga fasa dapat ditentukan dari

rangkaian ekivalennya. Dalam menganalisis rangkaian ekivalen sebuah transformator,

bagian parallel dari rangkaian yang terdiri dari Re dan XØ dapat diabaikan atau

menggeser bagian parallel tersebut ke arah terminal primer. Namun cara ini tidak

diijinkan dalam menganalisis rangkaian ekivalen motor induksi. Hal ini dikarenakan

kenyataan bahwa arus penguatan pada transformator berkisar antara 2% sampai 6%

dari arus beban penuh dan juga reaktansi bocor primer per unitnya juga sangat kecil.

Sedangkan pada motor induksi, arus penguatan berkisar antara 30% sampai 50% dari

20


(2.15)

(2.16)

(2.17)

arus beban penuh dan juga reaktansi bocor primer per unit cukup besar. Oleh sebab itu,

apabila komponen parallel rangkaian ekivalen motor induksi diabaikan maka akan

terdapat kesalahan yang besar dalam hal perhitungan daya dan torsi motor induksi.

mI

1I

1V 1Es

R '2

1R 1jX '2jX

mjX

''2I

+

-

Gambar 2.12. Rangkaian ekivalen motor induksi

Dari gambar rangkaian ekivalen diatas, arus stator dan rotor juga impedansi dapat

ditentukan seperti berikut.

+

=

Dari nilai arus stator dan rotor di atas maka daya celah udara dan torsi internal

per fasa dapat ditentukan. Daya celah udara adalah daya yang ditransfer dari stator ke

rotor sepanjang celah udara. Daya celah udara Pg dapat dituliskan seperti berikut.

21


(2.18)

(2.19)

(2.20)

(2.21)

Pg = rugi ohmic rotor + daya mekanik internal yang dibangkitkan di rotor (Pm)

Pg = s Pg + (1-s) Pg

Sedangkan torsi internal yang dibangkitkan per fasa adalah :

=

2.8 Penentuan Parameter Rangkaian Ekivalen Motor Induksi

Parameter rangkaian ekivalen motor induksi dapat ditentukan dari percobaan

beban nol, percobaan rotor tertahan (blocked rotor), dan percobaan tahanan dc belitan

stator. Salah satu tujuan penentuan parameter motor induksi adalah untuk menguji

kebenaran data – data yang ada pada name plate motor induksi tersebut.

(a). Percobaan beban nol. Tujuan percobaan beban nol adalah untuk

memperoleh nilai rugi inti, rugi rotasional dan menentukan parameter Xm. Pada

percobaan ini, motor induksi dioperasikan memeikul beban nol pada rating tegangan

dan frekuensinya. Besar tegangan yang disuplai pada belitan stator per fasa adalah Vn1,

arus input In1, dan daya input Pn1. Nilai ini dapat dilihat pada alat ukur pada saat

melakukan percobaan beban nol.

22


(2.22)

(2.23)

(2.24)

Kecepatan rotor motor induksi pada saat memikul beban nol mendekati atau

hampir sama besar dengan kecepatan sinkronnya. Oleh sebab itu, slip (snl) motor induksi

pada saat beban nol adalah sangat kecil atau mendekati nol, sehingga nilai sangat

besar bila dibandingkan dengan XØ . pada keadaan ini arus yang mengalir ke rotor sangat

kecil. Dari pernyataan di atas, rangkaian ekivalen motor induksi pada saat memikul

beban nol adalah sebagai berikut.

V nmjX

I n+

1jX1R

Gambar 2.13 rangkaian ekivalen motor induksi beban nol

Dari gambar 2.12 di atas, reaktansi beban nol Xnl dilihat dari terminal stator adalah :

Xnl = X1 + Xm

Impedansi stator beban nol dapat ditentukan dari pembacaan alat ukur pada saat

percabaan beban nol.

Dan tahanan stator beban nol adalah :

Maka,

23


(2.25)

(2.26)

(2.27)

Sedangkan rugi – rugi putaran PR biasanya dapat dianggap konstan dan dapat ditentukan

dari persamaan berikut :

m adalah jumlah fasa stator dan r1 adalah tahanan stator per fasanya.

(b). Percobaan rotor tertahan. Tujuan percobaan rotor tertahan adalah untuk

menentukan nilai impedansi bocor. Pada percobaan ini poros rotor dipaksa untuk tidak

berputar dimana terminal stator terhubung sumber tegangan seimbang sesuai

ratingnya. Nilai tegangan per fasa Vbr, arus masukan Ibr, dan daya masukan Pbr didapat

dengan melihat alat ukur pada saat melakukan percobaan rotor tertahan. Rangkaian

ekivalen motor induksi pada percobaan rotor tertahan adalah sebagai berikut :

brI

brV 2r

1R 1jX 2jX

mjX

+

-

Gambar 2.14 rangkaian ekivalen motor induksi rotor tertahan

Dari pembacaan alat ukur pada saat percobaan, dapat ditentukan parameter motor

induksi sebagai berikut :

Impedansi rotor tertahan,

24


(2.28)

(2.29)

(2.30)

Dan tahanan rotor tertahan,

Reaktansi rotor tertahan,

(c). Percobaan DC. Percobaan dc dilakukan untuk memperoleh nilai R1 yaitu

dengan menghubungkan sumber tegangan dc (Vdc) pada dua terminal input kemudian

arus dc nya diukur. Pada kondisi ini arus tidak mengali pada rotor karena tidak ada arus

yang terinduksi pada rotor.

Kemudian dari pembacaan alat ukur selama melakukan percobaan dapat

diperoleh:

Gambar 2.15 Rangkaian percobaan dc

25


(2.31)

2.9 Aliran Daya dan Efisiensi Motor Induksi

2.9.1 Aliran Daya

Pada motor induksi, tidak ada sumber listrik yang langsung terhubung ke rotor,

sehingga daya yang melewati celah udara sama dengan daya yang diinputkan ke rotor.

Daya total yang dimasukkan pada kumparan stator (Pin) dirumuskan dengan

θcos11in 3 IVP = ( Watt )

dimana :

V1 = tegangan sumber perfasa (Volt)

I1 = arus masukan perfasa (Ampere)

θ = sudut phasa antara arus masukan dengan tegangan sumber.

Daya listrik yang diinputkan pada terminal stator kemudian diubah menjadi daya

mekanik pada poros rotor. Namun selama proses konversi energy listrik menjadi energy

gerak terdapat berbagai rugi – rugi yang terjadi pada belitan, inti magnet, dan lain – lain.

Rugi – rugi tersebut antara lain :

1. Rugi – rugi tetap, terdiri dari :

a) Rugi inti stator, (watt)

b) Rugi gesek dan angin.

2. Rugi – rugi variable, terdiri dari :

a) Rugi tembaga stator (Pts), (watt)

b) Rugi tembaga rotor (Ptr), (watt)

26


(2.32)

(2.33)

Apabila daya yang disuplai pada terminal stator dikurangi dengan rugi – rugi tembaga

dan rugi – rugi inti, maka akan diperoleh besar daya listrik yang diubah menjadi daya

mekanik pada poros rotor.

Pmek = Pin – Pi – Pts – Ptr (watt)

Gambar berikut menunjukkan aliran daya pada motor induksi tiga fasa.

Gambar 2.16 Aliran daya motor induksi

2.9.2 Efisiensi

Efisiensi motor induksi adalah ukuran keefektifan motor induksi untuk

mengubah energi listrik menjadi energi mekanik yang dinyatakan sebagai perbandingan

antara daya keluaran dan daya masukan. yang dapat dirumuskan seperti berikut :

in

loses

in

losesin

in

out

pp

ppp

pp

−=−

== 1η

Bila dinyatakan dalam persen, maka :

%100×=in

out

pp

η

27


Dari persamaan terlihat bahwa efisiensi motor bergantung pada besar rugi-ruginya.

Rugi-rugi pada persamaan tersebut adalah penjumlahan keseluruhan komponen rugi-

rugi yang dibahas pada sub bab sebelumnya, yaitu :

Ploses = Pts + Ptr + Pi + Pa&g

Dimana :

Pts = Rugi tembaga stator

Ptr = Rugi tembaga rotor

Pi = Rugi inti stator

Pa&g = Rugi gesek dan angin

Pada motor induksi pengukuran efisiensi motor induksi ini dapat dilakukan dengan

beberapa cara seperti:

- Mengukur daya listrik masukan dan daya mekanik keluaran.

- Mengukur seluruh rugi-rugi dan daya masukan.

28


Chapter II

Documents

Transcript of Chapter II