ANALISA KUMPARAN PADA MOTOR INDUKSI

Modul kerja ini dibuat untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan mata kuliah praktek

pemeliharaan dan perbaikan pada semester VI di Program Studi D3 Teknik Listrik

Jurusan Teknik Elektro

Oleh:

Christian Adi Wijaya

121321008

Kelas :

3A

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2015

ANALISA KUMPARAN PADA MOTOR INDUKSI

Tujuan :

Setelah praktikan, mahasiswa diharapkan dapat :

Memahami pengetahuan tentang jenis kumparan pada motor induksi.

Menghitung parameter-parameter yang diperlukan dalam melilit kumparan pada motor

induksi.

Menggambar bentangan kumparan stator.

I. Dasar Teori

I.1.Motor induksi

Secara definisi motor induksi merupakan motor yang bekerja berdasarkan induksi

medan magnet pada statornya, sehingga motor ini paling umum digunakan pada

industri maupun rumah tinggal. Menurut pengelompokannya motor ini terbagi

menjadi 2 yaitu motor induksi dengan sistem 3 fasa, dan sistem 1 fasa. Pada dasarnya

motor induksi mempunyai 3 bagian yang penting yaitu sebagai berikut :

1) Stator merupakan bagian yang diam dan mempunyai kumparan yang dapat

menginduksikan medan elektromagnetik kepada kumparan rotornya.

2) Celah udara merupakan tempat berpindahnya energi yang ada di stator menuju

ke rotor berdasarkan induksi elektromagnetik.

3) Rotor merupakan bagian yang bergerak akibat adanya induksi magnet dari

kumparan stator yang diinduksikan kepada kumparan rotor.

I.2.Konstruksi

Pada dasarnya motor induksi terbagi menjadi 2 kelompok yaitu sebagai berikut :

1) Konstruksi stator

Konstruksi stator pada motor induksi terdiri dari :

a) Rumah stator (rangka stator) dari besi tuang.b) Inti stator dari besi lunak atau baja silikon.c) Alur, bahannya sama dengan inti, dimana alur ini

merupakan tempat meletakkan belitan (kumparan stator).

d) Belitan (kumparan) stator dari tembaga.

a. Kumparan jerat.b. Kumparan terpusat.c. Kumparan gelombang

2) Konstruksi rotor

Berdasarkan konstruksi rotornya, motor induksi dapat dibedakan menjadi 2

jenis, yaitu :

a) Motor induksi dengan rotor sangkar (squirrel cage).

b) Motor induksi dengan rotor belitan (wound rotor).

Dan, bagian-bagian penyusun rotor motor induksi adalah :

a) Inti rotor, bahannya dari besi lunak atau baja silikon sama dengan inti

stator.

b) Alur, bahannya dari besi lunak atau baja silikon sama dengan inti. Alur

c) merupakan tempat meletakkan belitan (kumparan) rotor.

d) Belitan rotor, bahannya dari tembaga.

e) Poros atau as.

I.3.Kumparan stator

Kumparan stator dari motor induksi dapat dibagi menjadi 3 macam, tergantung

dari cara melilitkan kumparan kedalam alur-alur stator, yaitu :

1) Kumparan jerat atau lilitan bertumpuk (Spiral) gambar 1.a.

Kumparan spiral banyak digunakan untuk motor–motor (generator) dengan

kapasitas yang relatif besar. Umumnya untuk kelas menengah keatas,

walaupun secara khusus ada mesin listrik dengan kapasitas yang lebih besar,

kumparan statornya menggunakan sistem kosentris.

2) Kumparan terpusat (concentric winding) gambar 1.b.

Kumparan ini banyak digunakan untuk motor dan generator dengan

kapasitas kecil. Walaupun ada juga secara khusus motor–motor dengan

kapasitas kecil menggunakan kumparan dengan tipe spesial.

3) Kumparan gelombang (wave winding) gambar 1.c.

Gambar 1.

Pada dasarnya, motor induksi memiliki 2 jenis kumparan, yaitu :

1) kumparan utama (running winding = RW = RV)

2) kumparan bantu (starting winding = SW = RB)

kedua kumparan tersebut mempunyai penampang kawat dan jumlah lilitan yang

tidak sama, namun kumparan tersebut dapat dikatakan hampir sama. Dimana

kumparan utama memiliki luas penampang kawat yang lebih besar, dan jumlah lilitan

yang lebih banyak dibandingkan dengan kumparan bantu.

I.4.Analisa kumparan

Untuk dapat menentukan model kumparan pada sebuah motor induksi, maka

diperlukan menganalisa data-data kumparan pada motor induksi. Pada dasarnya,

untuk motor satu fasa direncanakan dengan model kumparan penuh sehingga tidak

perlu analisa lagi, akan tetapi untuk motor tiga fasa wajib dilakukan sebuah analisa

terlebih dahulu, karena perencanaan penggulungan motor 3 fasa terbagi menjadi 2,

yaitu model penuh (full winding) dan model kumparan setengah penuh.

Berikut adalah data yang perlu dianalisa, yaitu :

1) Langkah kumparan (Ys)

Dalam menentukan langkah kumaran dapat dilakukan secara matematis,

yaitu sebagai berikut :

Ys= G2. p

Keterangan :

Ys : Langkah kumparan

G : Jumlah alur pada stator

p : Jumlah pasang kutub

2) Jumlah kumparan tiap kelompok (q)

Jika sudah melakukan analisa terhadap parameter Ys. Maka dapat dilakukan

perhitungan parameter jumlah kumparan, yaitu sebagai berikut :

q= G2. p .m

Keterangan :

q : Jumlah kumparan pada tiap kelompok

m : fasa

3) Jumlah kumparan dalam satu kutub (K)

Dalam menentukan jumlah kumparan pada satu kutub, maka diperlukan

analisa dengan menggunakan perhitungan matematis yaitu :

K= G2. p

Keterangan :

K : Jumlah kumparan dalam satu kutub

4) Jarak lubang alur diukur dalam derajat radian (KAR)

Pada pengaturan jarak lubang di stator dengan menggunakan stuan radian.

Dapat dilakukan menggunakan perhitungan berikut, yaitu :

KAR=360G

5) Jarak lubang alur dalam derajat listrik (KAL)

Pada pengaturan jarak lubang di stator dengan menggunakan stuan radian.

Dapat dilakukan menggunakan perhitungan berikut, yaitu :

KAL=KAR. p

6) Kisar fasa atau jarak fasa pertama dean berikutnya (Kp)

Berikut adalah rumus matematis dari kisar fasa, yaitu :

Kp= 120KAL

Setelah melakukan perhitungan, maka tahap selanjutnya adalah menggambar

bentangan kumparan stator yang terbagi menjadi 3 macam yaitu kumparan jerat,

kumparan terpusat, dan kumparan gelombang.

Berikut adalah sebuah contoh motor intuksi yang akan di lakukan penggulungan

ulang yaitu dengan jumlah alur sebanyak 36 alur, jumlah kutub ada 4 (2 pasang

kutub), dan beroperasi pada sistem 3 fasa. Maka parameter-parameter yang dapat

ditentukan adalah sebagai berikut :

Ys= G2. p

=364

=9

q=Ysm

=93=3

K=Ys=9 KAL=KAR. p=10 . 2=20 listrik

Kp= 120KAL

=12020

=6

KAR=360G

=36036

=10rad

Setelah menghitung parameter-parameter yang dibutuhkan untuk menggulung

motor induksi, kemudian lakukan analisa dengan menggunakan hasil-hasil

perhitungan untuk menggambar bentangan kumparan. Dan, sebagai contoh berikut

adalah bentangan kumparan terpusat gambar 2.

U = 1-12 | 2-11 | 3-10

V = 7-18 | 8-17 | 9-16

W = 13-24 | 14- 23 | 15-22

X = 28-21 | 29-20 | 3-10

Y = 34-27 | 35-26 | 9-16

Z = 4-33 | 5- 32 | 6-31

Gambar 2. Bentangan kumparan terpusat.

II. Rangkuman

1) Terdapat 3 bagian pada motor induksi, yaitu stator, rotor, dan celah udara.

2) Kumparan stator pada motor induksi terbagi menjadi 3, yaitu kumparan jerat,

kumparan terpusat, dan kumparan gelombang.

3) Pada dasarnya motor induksi memiliki 2 kumparan, yaitu kumparan utama, dan

kumparan bantu.