MAKALAH PENGEMUDIAN ELEKTRIS

MOTOR INDUKSI

Nama Kelompok :

1. Firman Nur Hidayat (125874245)2. Achmad Fauzi (125874269)3. Achmad Fikrul M. (125874224)4. M. Yusuf Saifulloh (125874242)5. Fendy Gilang H. (125874243)

Kelas :Teknik Sistem Tenaga 2012

Dosen :Ir. Achmad Imam Agung

Yulia Fransisca, S.Pd., M.Pd.

Prodi Teknik Elektro

Jurusan Teknik Elektro

Fakultas Teknik

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA TAHUN AJARAN 2014/2015

A. LATAR BELAKANG

Semakin berkembang nya zaman, berkembang pula alat-alat berteknologi tinggi yang

memudahkan kerja manusia. Salah satunya adalah penggunaan motor induksi. Hal ini tidak

hanya amat elegan sebagai pengubah energi mekanik menjadi listrik, tetapi juga yang paling

penting, dengan sesuatu yang seperti satu-sepertiga dari semua listrik yang dihasilkan, dikonversi

kembali ke energi mekanik pada motor induksi.

Untuk lebih jelas mengenai apa dan bagaimana motor induksi tersebut bekerja, pada

makalah ini akan di bahas secara rinci tentang motor induksi.

B. PEMBAHASAN

Dinilai dari segi tujuan dan kesederhanaan sistem, motor induksi harus digolongkan

sebagai salah satu penemuan terbaik umat manusia. Hal ini tidak hanya amat elegan sebagai

pengubah energi mekanik menjadi listrik, tetapi juga yang paling penting, dengan sesuatu yang

seperti satu-sepertiga dari semua listrik yang dihasilkan, dikonversi kembali ke energi mekanik

pada motor induksi. Meskipun memegang peran kunci dalam bidang industri, tetap sebagian

besar tidak mengetahui karena berperan dalam aktivitas sehari-hari seperti kendali mesin,

pompa, kipas angin, kompresor, konveyor, kerekan dan sejumlah tugas-tugas rutin tetapi vital

lainnya. Ini akan terus mendominasi aplikasi putaran kecepatan ini, namun berkat ketersediaan

inverter frekuensi variabel, sekarang memegang peranan penting dalam arena pengendalian

kecepatan.

Seperti motor DC, motor induksi mengembangkan torsi oleh interaksi arus aksial pada

rotor dan medan magnet radial yang dihasilkan oleh stator. Tapi, sementara, di kerja motor DC

saat ini harus dimasukkan ke rotor melalui sikat dan pembalik, arus torsi yang diproduksi dalam

rotor dari motor induksi diinduksi oleh aksi elektromagnetik, maka dinamakan motor induksi.

Stator tidak hanya menghasilkan medan magnet (yang 'eksitasi'), tetapi juga memasok energi

yang dikonversi ke output mekanik. Tidak adanya kontak geser mekanik dan penghematan

dalam hal pemeliharaan adalah keuntungan utama dari motor induksi lebih dari saingan motor

DC. Perbedaan lainnya antara motor induksi dan dc bermotor adalah: pertama bahwa pasokan ke

motor induksi ac (biasanya 3-fase,tetapi motor induksi berputar relatif terhadap stator, sedangkan

di DC Motor itu stasioner dan ketiga bahwa kedua stator dan rotor dalam motor induksi bebas

menonjol (yaitu Efektif halus) sedangkan DC stator motor telah memproyeksikan tiang atau

saliencies yang menentukan posisi gulungan medan.

Garis Besar

Untuk memahami bagaimana motor induksi beroperasi, kita terlebih dahulu mengungkap

rahasia cara medan magnet berputar. Kita akan lihat nanti bahwa rotor secara efektif diseret oleh

medan putar, tetapi itu tidak pernah dapat berjalan cukup cepat. Ketika kita ingin mengontrol

kecepatan rotor, cara terbaik adalah untuk mengontrol kecepatan medan.

Jika di lihat di mekanisme medan putar akan fokus pada gulungan stator karena mereka

bertindak sebagai sumber fluks. Dalam hal ini bagian dari diskusi kita akan mengabaikan

kehadiran konduktor rotor. Hal ini membuat lebih mudah untuk memahami apa yang mengatur

kecepatan rotasi dan besarnya medan, yang merupakan dua faktor yang paling mempengaruhi

kerja motorik.

Setelah ditetapkan bagaimana medan putar sudah diatur, kekuatan dan kecepatan

kekuatan bergantung, kita pindah ke memeriksa rotor, berkonsentrasi pada bagaimana bekerja

ketika terkena medan putar, dan menemukan bagaimana arus rotor induksi dan torsi bervariasi

dengan kecepatan rotor. Pada bagian ini, kita asumsikan agar lebih sederhana bahwa fluks

berputar diatur oleh stator tidak dipengaruhi oleh rotor.

Akhirnya, kita beralih ke interaksi antara rotor dan stator, memverifikasi bahwa asumsi

sebelumnya juga dibenarkan. Setelah memahami ini selanjutnya adalah untuk memeriksa

'karakteristik eksternal' dari motor, yaitu variasi torsi motor dan arus stator. Ini adalah

karakteristik yang paling penting dari sudut pandang pengguna.

Dalam membahas bagaimana motor beroperasi bersandar pada pembangunan pertama

dari sebuah gambar fluks utama atau celah udara. Semua karakteristik utama yang menarik bagi

pengguna dapat dijelaskan dan dipahami dengan gagasan yang jelas telah membentuk

gelombang fluks, apa yang menentukan amplitudo dan kecepatan dan bagaimana berinteraksi

dengan rotor untuk menghasilkan torsi.

Penggunaan matematika telah di mudahkan, tetapi kesederhana rangkaian ekuivalen

dihindari dalam memudahkan untuk pemahaman. Hal ini karena tujuan di seluruh buku ini

adalah untuk memudahkan pemahaman tidak hanya dari apa yang terjadi, tetapi juga mengapa.

PERPUTARAN MEDAN MAGNET

Sebelum melihat bagaimana medan putar dihasilkan, kita harus jelas dengan apa yang

dibahas. Karena kedua permukaan besi yang halus dari rotor dan stator (terlepas dari slotting

biasa), dan dipisahkan oleh celah udara kecil, fluks yang dihasilkan oleh gulungan stator

melintasi celah udara secara radial. Kinerja motor ditentukan oleh fluks radial ini, jadi kami akan

berkonsentrasi pertama pada membangun gambaran tentang apa yang dimaksud dengan

'gelombang fluks dalam motor induksi.

Pola fluks dalam ideal 4-pole motor induksi dipasok dari sumber 3-fase yang seimbang

ditunjukkan pada Gambar 5.1 (a). Atas sketsa sesuai dengan waktu t ¼ 0; yang di tengah

menunjukkan fluks pola seperempat siklus pasokan listrik kemudian (yaitu 5 ms jika frekuensi

50Hz) dan yang lebih rendah sesuai dengan siklus seperempat yang lebih lanjut. Kami mencatat

bahwa pola garis-garis fluks diulang dalam setiap kasus, kecuali bagian tengah dan bawah

diputar oleh 458 dan 908, masing-masing, sehubungan dengan sketsa yang di atas.

Istilah '4-pole' bukan berarrti bahwa fluks meninggalkan stator dari dua kutub N, dan kembali

pada dua kutub S. Namun, perlu diketahui bahwa tidak ada ciri-ciri fisik dari tanda besi stator itu

sebagai 4-pole, selain 2-pole atau 6-pole. Seperti yang akan kita lihat, itu adalah tata letak dan

interkoneksi dari kumparan stator yang menetapkan jumlah tiang.

Jika kita plot variasi dari celah udara fluks kepadatan radial sehubungan dengan jarak

putaran stator, Di masing-masing tiga instansi waktu, kita mendapatkan pola yang ditunjukkan

pada Gambar 5.1(b). Fitur terburuk yang perlu diperhatikan adalah bahwa radial fluks kepadatan

bervariasi sinusoidal dalam ruang. Ada dua puncak N dan dua puncak S, tapi transisi dari N ke S

terjadi dengan cara sinusoidal halus, sehingga menimbulkan istilah 'fluks gelombang'. Jarak dari

pusat satu kutub N ke pusat kutub S berdekatan disebut lapangan kutub, Untuk alasan yang jelas.

Tinggal dengan Gambar 5.1 (b), kami mencatat bahwa setelah satu seperempat siklus

frekuensi listrik, gelombang fluks mempertahankan bentuk aslinya, Tetapi telah pindah putaran

stator dengan setengah lapangan kutub, sementara setelah setengah siklus telah pindah adalah

dengan lapangan kutub penuh. Jika kita telah merencanakan pola pada waktu selang, kita akan

menemukan bahwa gelombang mempertahankan bentuk konstan, Dan berkembang lancar, maju

pada tingkat yang seragam dari dua lapangan tiang per siklus listrik. Istilah 'bepergian

gelombang fluks' apakah ini salah satu yang tepat untuk menggambarkan celah udara

pengelasan.

Untuk gelombang 4 kutub di sini, satu revolusi lengkap membutuhkan dua siklus

pasokan, sehingga kecepatan adalah 25 putaran / s (1500 putaran / menit) dengan pasokan 50 Hz,

atau

30 putaran / s (1800 putaran / menit) pada 60 Hz. Ekspresi umum untuk kecepatan pengelasan

(yang dikenal sebagai kecepatan sinkron) Ns, Di putaran / min adalah dimana p adalah jumlah

kutub. Jumlah kutub harus menjadi bahkan bulat, karena untuk setiap N kutub harus ada kutub S.

Kecepatan sinkron yang umum digunakan nomor kutub diberikan dalam tabel di bawah.

N s=120 fp

Kita bisa melihat dari tabel bahwa jika kita ingin pengelasan untuk memutar pada kecepatan

menengah, kita harus dapat bervariasi frekuensi pasokan, dan ini adalah apa yang terjadi dalam

inverter diberi motor, yang diatur dalam Bab 8.

Produksi berputar medan magnet

Sekarang bahwa kita memiliki gambaran tentang pengelasan, kita beralih ke bagaimana

itu diproduksi. Jika kita memeriksa stator berliku Akhir basah motor induksi yang terdiri dari

array seragam kumparan identik, terletak di slot. Kumparan sebenarnya terhubung untuk

membentuk tiga kelompok yang sama atau fase gulungan, didistribusikan di sekitar stator, dan

simetris mengungsi sehubungan dengan satu sama lain. The gulungan tiga fase yang terhubung

baik dalam bintang (Wye) atau delta (mesh), seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5.2. The

gulungan tiga fase yang terhubung langsung ke ac tiga fase pasokan, sehingga arus (yang

menghasilkan MMF yang menyiapkan fluks) adalah amplitudo sama tetapi penyelam di fase

waktu dengan sepertiga dari siklus (1208), membentuk seimbang tiga fase set.

Bidang yang dihasilkan oleh setiap fase berliku

Tujuan dari desainer berliku adalah untuk mengatur tata letak kumparan sehingga setiap

fase berliku, bertindak sendiri, menghasilkan gelombang MMF (dan karenanya udara-celah

gelombang fluks) jumlah kutub yang diinginkan, dan dengan variasi sinusoidal amplitudo

dengan sudut. Mendapatkan nomor kutub yang diinginkan tidak sulit: kita hanya harus memilih

nomor yang benar dan pitch kumparan, seperti yang ditunjukkan oleh diagram dari SD 4 kutub

berliku di Gambar 5.3.

Pada Gambar 5.3 (a) kita melihat bahwa dengan menempatkan dua kumparan (masing-

masing mencakup satu lapangan kutub) 1808 selain kita mendapatkan jumlah yang benar kutub

(yaitu 4). Namun, celah udara pengelasan ditunjukkan oleh hanya dua fluks baris per kutub demi

kejelasan seragam antara setiap sisi pergi dan kembali kumparan, tidak sinusoidal.

Gambar 5.3 susunan (a) dan dikembangkan diagram (b) menunjukan 4 dasar kutub , lapisan

tunggal belitan stator terdiri dari 4 konduktor spasi oleh 908. Setiap giliran dari setiap sisi

kumparan (ditunjukkam dengan symbol positif) membawa arus ke dalam kertas di instan yang

ditunjukkan, sedangkan ketika kembali ke sisi (ditunjukkan oleh titik) membawa arus dari

kertas.

Bidang Resultan

Tata letak kumparan untuk lengkap 4-kutub berliku ditunjukkan pada Gambar 5.6 (a).

Sisi awal pergi dari setiap gulungan diwakili oleh huruf kapital (A, B, C) dan sisi imbalan dari

setiap kumparan di wakilkan dengan huruf kapital (A, B, C). (Demi perbandingan, 6-kutub

berliku tata letak yang menggunakan stator slotting yang sama ditunjukkan pada Gambar 5.6 (b):

di sini hubungan-kutub adalah enam slot dan gulungan pendek bernada oleh satu slot.)

Kembali ke 4-kutub berkelok-kelok, kita dapat melihat bahwa gulungan dari fase B dan C

adalah identik dengan fase A selain dari kenyataan bahwa mereka digantikan di ruang dengan

plus dan minus dua-pertiga dari kutub-puncak masing-masing.

Gambar 5.5 diagram Dikembangkan menunjukkan tata letak gulungan dalam 3 fase, 4kutub dua-

lapisan motor induksi berkelok-kelok, bersama-sama dengan fluks gelombang kepadatan yang

dihasilkan oleh satu fase bertindak sendiri. Rincian atas menunjukkan bagaimana sisi kumparan

membentuk lapisan atas dan bawah dalam slot.

Arah rotasi

Arah rotasi tergantung pada urutan arus mencapai maksimum mereka, yaitu pada fase-

urutan pasokan. Pembalikan arah oleh karena itu hanya sebuh bahan sederhana masalah

perubahan dalam dua dari garis yang menghubungkan gulungan untuk pasokan.

Pokok (celah udara) saluran dan kebocoran saluran

Secara garis besar desainer bermotor membentuk stator dan rotor gigi untuk mendorong

sebanyak mungkin dari fluks dihasilkan oleh stator untuk lolos.

Gambar 5.3 susunan (a) dan dikembangkan diagram (b) menunjukan 4 dasar kutub , lapisan tunggal belitan stator terdiri dari 4 konduktor spasi

oleh 908. Setiap giliran dari setiap sisi kumparan (ditunjukkam dengan symbol positif) membawa arus ke dalam kertas di instan yang

ditunjukkan, sedangkan ketika kembali ke sisi (ditunjukkan oleh titik) membawa arus dari kertas.

Gambar yang lebih jelas dari celah udara gelombang fluks disajikan dalam tampilan

yang dikembangkan di gambar 5.3 (b), dimana spasi garis fluks lebih sama telah ditambahkan

untuk menekankan keseragaman dari kepadatan fluks, diantara pergi dan kembalinya sisi

kumparan. Akhirnya potongan dari celah udara kepadatan fluks menggaris bawahi fakta bahwa

ini merupakan susunan paling dasar dari produksi kumparan menghasilkan gelombang fluks,

sedangkan yang kita cari adalahgelombang sinu-sodial.

Kita dapat memperbaiki masalah dengan menambahkan kumparan di slot yang

berdekatan, sebagaimana yang ditunjukkan dalam gambar 5.4. Semua kumparan memiliki

jumlah putaran sama dan arus yang sama. Penambahan sedikit pergantian kumparan

menimbulkan gelombang berpindah dari MMF dan kepadatan celah udara fluks ditunjukkan

dalam gambar 5.4. Hal ini masih belum sinusoidal tapi ini lebih baik daripada bentuk persegi

panjang lainnya

Ternyata jika kita bersikeras untuk memiliki sebuah kerapatan gelombang sisusodial

yang sempurna, kita harus mendistribusikan satu fase gelombang dalam variasi pola sinusoidal

dengan lancer atas seluruh pinggiran stator. Hal ini bukanlah proposisi praktis, yang terburuk

dikarenakan kita

Gambar 5.4 Dikembangkan diagram yang menunjukkan fluks kepadatan yang dihasilkan oleh satu fase dari lapisan tunggal berkelok-kelok

memiliki tiga slot per tiang per fase.

Harus memvariasi jumlah putaran per kumparan dari titik ke titik, dan kedua dikarenakan

kita menginginkan kumparan berada di slot, sehingga tidak mungkin untuk menghindari

beberapa ukuran diskritasisasi dalam tata letak. Dalam ekonomi menufacture kita juga terpaksa

menrima semua kumparan yang identic, dan kita harus memastikan tiga fase gelombang identic,

bersama sedemikian rupa bahwa semua slot dimanfaatkan sepenuhnya.

Meskipun kendala ini kita bisa mendapatkan sangat dekat dengan pola sinusoidal yang

ideal, terutama ketika kita menggunakan 'dua layer' berliku. Sebuah pengaturan khas satu fase

ditunjukkan pada Gambar 5.5. Diperluas sketsa atas menunjukkan bagaimana setiap gulungan

duduk dengan sisi pergi di atas slot sementara sisi kembali menempati bagian bawah slot agak

kurang dari satu tiang-puncak . Kumparan yang span kurang dari kutub-puncak penuh dikenal

sebagai short-pitch atau tali-pendek dalam kasus khusus ini kutub kumparan adalah enam slot,

kutub-puncak sembilan slot, sehingga kumparan pendek bernada oleh tiga slot.

Jenis ini berkelok-kelok hampir universal tapi dalam semua motor induksi kecil,

kumparan di setiap fase yang dikelompokkan bersama untuk membentuk ' phase- band ' atau

'fase-sabuk'.s Karena kita berkonsentrasi pada penyatuan diproduksi oleh hanya satu dari

gulungan fase (atau 'fase'), hanya sepertiga dari kumparan pada Gambar 5.5 diperlihatkan saat

membawa arus. Sisa dari dua pertiga dari kumparan membentuk dua lainnya lilitan fasa, seperti

dibahas dalam Bagian 5.2.3.

Kembali ke kepadatan petak pada Gambar 5.5 fluks kita melihat bahwa efek kutub-

puncak adalah untuk meningkatkan jumlah langkah-langkah dalam bentuk gelombang, dan

sebagai hasilnya weld dihasilkan oleh satu fase adalah pendekatan yang adil untuk sinusoid.

Arus dalam setiap fase bergetar pada persediaan frekuensi, sehingga weld diproduksi

oleh, fase A, berdenyut bersimpati dengan arus pada fase A, sumbu masing-masing 'tiang' yang

tersisa weld di ruang , tetapi polaritas

Gambar 5.5 diagram Dikembangkan menunjukkan tata letak gulungan dalam 3 fase, 4- tiang dua-lapisan motor induksi berkelok-kelok, bersama-

sama dengan XUX gelombang kepadatan yang dihasilkan oleh satu fase bertindak sendiri. Rincian atas menunjukkan bagaimana sisi kumparan

membentuk lapisan atas dan bawah dalam slot.

berubah dari N ke S dan kembali sekali per siklus. Tidak ada tanda-tanda apapun rotasi dalam

weld dari satu fase, tapi ketika weld yang dihasilkan oleh masing-masing tiga-fase digabungkan,

berbagai hal berubah secara dramatis

Bidang Resultan

Tata letak kumparan untuk lengkap 4-kutub berliku ditunjukkan pada Gambar 5.6 (a).

Sisi awal pergi dari setiap gulungan diwakili oleh huruf kapital (A, B, C) dan sisi imbalan dari

setiap kumparan di wakilkan dengan huruf kapital (A, B, C). (Demi perbandingan, 6-kutub

berliku tata letak yang menggunakan stator slotting yang sama ditunjukkan pada Gambar 5.6 (b):

di sini hubungan-kutub adalah enam slot dan gulungan pendek bernada oleh satu slot.)

Kembali ke 4-kutub berkelok-kelok, kita dapat melihat bahwa gulungan dari fase B dan C

adalah identik dengan fase A selain dari kenyataan bahwa mereka digantikan di ruang dengan

plus dan minus dua-pertiga dari kutub-puncak masing-masing.

Gambar 5.5 diagram Dikembangkan menunjukkan tata letak gulungan dalam 3 fase, 4kutub dua-lapisan motor induksi berkelok-kelok, bersama-

sama dengan XUX gelombang kepadatan yang dihasilkan oleh satu fase bertindak sendiri. Rincian atas menunjukkan bagaimana sisi kumparan

membentuk lapisan atas dan bawah dalam slot

Tahapan B dan C karena itu juga menghasilkan getaran weld, bersama weld sumbu dalam

ruang mereka sendiri. Tapi arus dalam fase B dan C juga penyelam dalam fase waktu dari saat

ini di fase A, tertinggal oleh sepertiga dan dua pertiga dari siklus, masing-masing. Untuk

penyatuan weld resultan kita harus menempatkan bagian depan menentukan dari tiga tahap,

dengan mempertimbangkan tidak hanya dari perbedaan spasial antara gulungan, tetapi juga

perbedaan waktu antara arus. Ini adalah proses yang membosankan, sehingga langkah-langkah

perantara telah dihilangkan dan sebaliknya kita bergerak langsung ke plot resultan weld untuk

mesin lengkap 4-kutub, selama tiga kali yang berjalan berlainan diskrit selama satu siklus

lengkap, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5.7.

Kita melihat bahwa tiga getaran weld menggabungkan indah dan menyebabkan resultan

4- kutub weld, yang berputar dengan kecepatan yang seragam, maju dengan dua kutub-puncak

untuk setiap siklus listrik. Resultan weld tidak tepat sinusoidal dalam bentuk (meskipun

sebenarnya lebih sinusoidal dari weldyang dihasilkan oleh fase gulungan individu), dan

bentuknya bervariasi sedikit dari instan ke instan; tapi ini adalah kekhawatiran kecil. Resultan

weld luar biasa dekat dengan gelombang perjalanan yang ideal dan belum tersusun berliku

sederhana dan mudah untuk memproduksi. Ini merupakan prestasi rekayasa elegan, namun kita

melihat itu.

Arah rotasi

Arah rotasi tergantung pada urutan arus mencapai maksimum mereka, yaitu pada fase-

urutan pasokan. Pembalikan arah oleh karena itu hanya sebuh bahan sederhana masalah

perubahan dalam dua dari garis yang menghubungkan gulungan untuk pasokan.

Pokok (celah udara) saluran dan kebocoran saluran

Secara garis besar desainer bermotor membentuk stator dan rotor gigi untuk mendorong

sebanyak mungkin dari fluks dihasilkan oleh stator untuk lolos.

Seperti yang akan kita lihat, itu adalah tata letak dan interkoneksi dari kumparan stator yang

menetapkan jumlah tiang.

Jika kita plot variasi dari celah udara fluks kepadatan radial sehubungan dengan jarak

putaran stator, Di masing-masing tiga instansi waktu, kita mendapatkan pola yang ditunjukkan

pada Gambar 5.1(b). Fitur terburuk yang perlu diperhatikan adalah bahwa radial fluks kepadatan

bervariasi sinusoidal dalam ruang. Ada dua puncak N dan dua puncak S, tapi transisi dari N ke S

terjadi dengan cara sinusoidal halus, sehingga menimbulkan istilah 'fluks gelombang'. Jarak dari

pusat satu kutub N ke pusat kutub S berdekatan disebut lapangan kutub, Untuk alasan yang jelas.

Tinggal dengan Gambar 5.1 (b), kami mencatat bahwa setelah satu seperempat siklus

frekuensi listrik, gelombang fluks mempertahankan bentuk aslinya, Tetapi telah pindah putaran

stator dengan setengah lapangan kutub, sementara setelah setengah siklus telah pindah adalah

dengan lapangan kutub penuh. Jika kita telah merencanakan pola pada waktu selang, kita akan

menemukan bahwa gelombang mempertahankan bentuk konstan, Dan berkembang lancar, maju

pada tingkat yang seragam dari dua lapangan tiang per siklus listrik. Istilah 'bepergian

gelombang fluks' apakah ini salah satu yang tepat untuk menggambarkan celah udara

pengelasan.

Untuk gelombang 4 kutub di sini, satu revolusi lengkap membutuhkan dua siklus

pasokan, sehingga kecepatan adalah 25 putaran / s (1500 putaran / menit) dengan pasokan 50 Hz,

atau

30 putaran / s (1800 putaran / menit) pada 60 Hz. Ekspresi umum untuk kecepatan pengelasan

(yang dikenal sebagai kecepatan sinkron) Ns, Di putaran / min adalah dimana p adalah jumlah

kutub. Jumlah kutub harus menjadi bahkan bulat, karena untuk setiap N kutub harus ada kutub S.

Kecepatan sinkron yang umum digunakan nomor kutub diberikan dalam tabel di bawah. Kita

bisa melihat dari tabel bahwa jika kita ingin pengelasan untuk memutar pada kecepatan

menengah, kita harus dapat bervariasi frekuensi pasokan, dan ini adalah apa yang terjadi dalam

inverter diberi motor, yang diatur dalam Bab 8.

Produksi berputar medan magnet

Sekarang bahwa kita memiliki gambaran tentang pengelasan, kita beralih ke bagaimana itu

diproduksi. Jika kita memeriksa stator berliku Akhir basah motor induksi yang terdiri dari array

seragam kumparan identik, terletak di slot. Kumparan sebenarnya terhubung untuk membentuk

tiga kelompok yang sama atau fase gulungan, didistribusikan di sekitar stator, dan simetris

mengungsi sehubungan dengan satu sama lain. The gulungan tiga fase yang terhubung baik

dalam bintang (Wye) atau delta (mesh), seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5.2. The

gulungan tiga fase yang terhubung langsung ke ac tiga fase pasokan, sehingga arus (yang

menghasilkan MMF yang menyiapkan fluks) adalah amplitudo sama tetapi penyelam di fase

waktu dengan sepertiga dari siklus (1208), membentuk seimbang tiga fase set.

Bidang yang dihasilkan oleh setiap fase berliku

Tujuan dari desainer berliku adalah untuk mengatur tata letak kumparan sehingga setiap fase

berliku, bertindak sendiri, menghasilkan gelombang MMF (dan karenanya udara-celah

gelombang XUX) jumlah kutub yang diinginkan, dan dengan variasi sinusoidal amplitudo

dengan sudut. Mendapatkan nomor kutub yang diinginkan tidak sulit: kita hanya harus memilih

nomor yang benar dan pitch kumparan, seperti yang ditunjukkan oleh diagram dari SD 4 kutub

berliku di Gambar 5.3.

Pada Gambar 5.3 (a) kita melihat bahwa dengan menempatkan dua kumparan (masing-

masing mencakup satu lapangan kutub) 1808 selain kita mendapatkan jumlah yang benar kutub

(yaitu 4). Namun, celah udara pengelasan ditunjukkan oleh hanya dua XUX baris per kutub demi

kejelasan seragam antara setiap sisi pergi dan kembali kumparan, tidak sinusoidal.

Gambar 5.7 Resultan celah udara kepadatan gelombang fluks dihasilkan oleh lengkap 3-fase, 4-tiang berliku di tiga instants dalam waktu

berturut-turut.

setelah gigi rotor turun, sehingga sebelum menyelesaikan jalannya kembali ke stator itu

sepenuhnya terkait dengan konduktor rotor (lihat nanti) yang terletak di slot rotor. Kita akan lihat

nanti bahwa kopling magnet ketat antara stator dan rotor belitan diperlukan untuk menjalankan

dayaguna yang baik, dan weld yang menyediakan penggabungan tentu saja atau weld utama

celah udara , yang kita bahas ditengah-tengah.

Dalam prakteknya sebagian besar dari fluks dihasilkan oleh stator adalah sungguh utama

atau 'saling' fluks. Tapi ada beberapa fluks yang lewat dekat konduktor rotor, menghubungkan

hanya dengan stator berkelok-kelok, dan dikenal sebagai kebocoran stator fluks. Demikian pula

tidak semua fluks dihasilkan oleh arus rotor link stator, tetapi beberapa (rotor kebocoran fluks)

hanya meghubungkan konduktor rotor.

Penggunaan perjorative terdengar istilah 'kebocoran' menunjukkan bahwa kebocoran

Xuxes ketidaksempurnaan yang tidak diinginkan, yang harus kita mencari jalan keluar untuk

mengatasinya. Namun, sementara sebagian besar aspek kinerja tentu ditingkatkan jika kebocoran

yang sekecil mungkin, yang lain (terutama yang besar dan tidak diinginkan saat ini diambil dari

listrik ketika motor mulai dari yang lain) yang dibuat jauh lebih buruk jika kopling terlalu baik.

Jadi kita memiliki situasi paradoks di mana desainer Wnds itu relatif mudah untuk tata letak

gulungan untuk menghasilkan fluks utama yang baik, tapi kemudian berkewajiban untuk

menyulap desain rinci slot untuk mendapatkan jumlah yang tepat dari fluks untuk memberikan

kinerja serba diterima.

Berat yang menempel pada masalah kebocoran fluks yang reXected di bagian menonjol

yang dimainkan oleh terkait kebocoran reaktansi dalam ekivalen model sirkuit dipinjamkan dari

motor induksi, dan dibahas dalam Bab 7 Namun, basa-basi seperti penting terbatas pada

pengguna, sehingga dalam hal ini dan bab-bab berikutnya kita akan membatasi referensi untuk

kebocoran reaktansi untuk konteks baik deWned, dan secara umum, di mana istilah 'fluks'

digunakan, maka akan mengacu pada Berat yang menempel pada masalah kebocoran fluks yang

reXected di bagian menonjol yang dimainkan oleh terkait kebocoran reaktansi dalam ekivalen

model sirkuit dipinjamkan dari motor induksi, dan dibahas dalam Bab 7 Namun, basa-basi

seperti penting terbatas pada pengguna, sehingga dalam hal ini dan bab-bab berikutnya kita akan

membatasi referensi untuk kebocoran reaktansi untuk konteks baik deWned, dan secara umum,

di mana istilah 'fluks' digunakan, maka akan mengacu pada weld utama celah udara .

Kita telah melihat bahwa kecepatan gelombang XUX diatur dengan jumlah kutub yang

berkelok-kelok dan frekuensi pasokan. Tapi apa itu yang menentukan amplitudo dari weld?

Untuk menjawab pertanyaan ini kita dapat terus mengabaikan fakta bahwa di bawah

kondisi normal akan ada diinduksi arus pada rotor. Kami bahkan mungkin WND lebih mudah

untuk membayangkan bahwa konduktor rotor telah dihapus sama sekali: ini mungkin tampak

asumsi drastis, tapi akan membuktikan hukum itu nanti. Gulungan stator diasumsikan terhubung

ke seimbang 3-fase ac pasokan sehingga yang seimbang arus Xows dalam gulungan. Kami

menunjukkan fase tegangan dengan V, dan arus dalam setiap tahap oleh Im, dimana subscript m

menunjukkan 'magnetising' atau fluks- menghasilkan arus.

Dari pembahasan di Bab 1, kita tahu bahwa besarnya gelombang fluks (Bm) sebanding

dengan MMF berkelok-kelok, dan dengan demikian proporsional pro ke Im. Tapi apa yang kita

benar-benar ingin tahu adalah bagaimana kepadatan fluks tergantung pada tegangan suplai dan

frekuensi, karena ini adalah satu-satunya dua parameter di mana kita memiliki kontrol.

Untuk membimbing kita ke jawabannya, kita harus Wrst bertanya apa afek gelombang

fluks berpindah akan dimiliki pada belitan stator. Setiap stator konduktor tentu saja akan

dipotong oleh perputaran gelombang fluks, dan karena itu akan memiliki emf diinduksi di

dalamnya. Sejak gelombang fluks bervariasi sinusoidal dalam ruang, dan memotong masing-

masing konduktor pada kecepatan konstan, sebuah ggl sinusoidal diinduksi dalam setiap

konduktor. Besarnya e.m.f. yang sebanding dengan besarnya gelombang fluks (Bm), dan

kecepatan gelombang (yaitu untuk pasokan frekuensi f). Frekuensi e.m.f. diinduksi tergantung

pada waktu yang dibutuhkan untuk satu kutub N dan satu kutub S untuk memotong konduktor.

Kita telah melihat bahwa semakin tinggi jumlah kutub, semakin lambat Weld berputar, tapi kami

menemukan bahwa Weld selalu kemajuan dengan dua kutub-puncak untuk setiap siklus listrik.

Frekuensi e.m.f. yang diinduksi dalam konduktor stator karena itu sama dengan frekuensi

pasokan, terlepas dari jumlah kutub. (Kesimpulan ini adalah apa yang kita akan mencapai

intuitif, karena kita akan mengharapkan sistem linear untuk bereaksi pada frekuensi yang sama di

mana kita bersemangat itu).

E.m.f. di setiap fase lengkap berliku (E) adalah jumlah dari emf dalam fase gulungan,

dan dengan demikian juga akan berada di pasokan frekuensi (Pembaca peringatan akan

menyadari bahwa sementara emf di setiap kumparan memiliki besar yang sama, itu akan

penyelam dalam fase waktu, tergantung pada posisi kumparan Rical geomet. Sebagian besar

kumparan di setiap jalur fase berdekatan, namun, sehingga emf mereka - meskipun sedikit keluar

dari fase -. akan lebih atau kurang menambahkan hingga langsung).

Jika kita membandingkan emf dalam tigatiga kumparan fase lengkap kami akan Wnd

bahwa mereka adalah amplitudo yang sama besar, tapi dari fase sebesar sepertiga dari siklus

(1208), sehingga membentuk seimbang 3 set fase. Hasil ini bisa saja diantisipasi dari simetri

keseluruhan. Hal ini sangat membantu, karena itu berarti bahwa kita hanya perlu

mempertimbangkan salah satu tahapan dalam sisa diskusi.

Jadi kita Wnd bahwa ketika tegangan bolak V diterapkan, sebuah alternaif e.m.f, E

diinduksi. Kita dapat mewakili urusan negara ini oleh a.c. yang Rangkaian ekuivalen untuk satu

fase yang ditunjukkan pada Gambar 5.8.

Hambatan yang ditunjukkan pada Gambar 5.8 adalah resistansi dari fase satu berliku

lengkap. Perhatikan bahwa e.m.f. tersebut E ditampilkan sebagai menentang V. tegangan ini

harus begitu, kalau tidak kita akan memiliki situasi demikian pelarian di mana tegangan V

menghasilkan Im saat magnetising yang pada gilirannya mengatur ggl E, yang ditambahkan ke

V, yang selanjutnya meningkatkan Im dan seterusnya ditamkan diWnitum.

Menerapkan hukum KirchoV untuk a.c. yang sirkuit pada Gambar 5.8 hasil

Gambar 5.8 Rangkaian ekuivalen sederhana untuk motor induksi dalam kondisi tanpa beban

Kami menemukan dalam praktek bahwa istilah imr (yang merupakan volt drop karena berkelok-

kelok resistensi) biasanya sangat jauh lebih sedikit daripada V. tegangan Dengan kata lain

sebagian besar tegangan yang diberikan dicatat oleh ggl lawan, E. Oleh karena itu, kita dapat

membuat perkiraan yang

V = E (5:3)

Tapi kita telah melihat bahwa e.m.f. tersebut sebanding dengan Be dan f, yaitu

E α Bm f (5:4)

Jadi dengan menggabungkan persamaan (5.3) dan (5.4) kita memperoleh

Bm = k . V/f (5.5)

dimana k konstanta tergantung pada jumlah putaran tiap coil, jumlah kumparan per fase dan

distribusi kumparan.

Persamaan (5.5) merupakan kepentingan mendasar dalam operasi motor induksi. Hal ini

menunjukkan bahwa jika frekuensi pasokan konstan, fluks dalam celah udara berbanding lurus

dengan tegangan yang diberikan, atau dengan kata lain tegangan menetapkan fluks. Kita juga

dapat melihat bahwa jika kita menaikkan atau menurunkan frekuensi (untuk menambah atau

mengurangi kecepatan rotasi Weld), kita harus menaikkan atau menurunkan tegangan sebanding

jika, seperti yang biasanya kasus, kita ingin besarnya fluks tetap konstan.

Ini mungkin tampak paradoks yang memiliki awalnya homed-in pada saat magnetising In

sebagai sumber MMF yang pada gilirannya menghasilkan fluks, kami menemukan bahwa nilai

sebenarnya dari fluks diatur hanya oleh tegangan dan frekuensi diterapkan, dan im tidak muncul

sama sekali dalam persamaan (5.5). Kita dapat melihat mengapa ini adalah dengan melihat

kembali Gambar 5.8 dan menanyakan apa yang akan terjadi jika, untuk beberapa alasan, emf

yang E adalah untuk mengurangi. Kami akan menemukan bahwa Im akan meningkat, yang pada

gilirannya akan menyebabkan MMF lebih tinggi, lebih fluks, dan karenanya peningkatan E. Jelas

ada efek umpan balik negatif yang terjadi, yang terus-menerus mencoba menjaga E sama dengan

V. Hal ini agak seperti DC bermotor (lihat Bab 3) di mana kecepatan motor diturunkan selalu

disesuaikan sendiri sehingga ggl kembali menyamai tegangan yang diberikan. Di sini, saat ini

magnetising selalu menyesuaikan diri sehingga ggl induksi hampir sama dengan tegangan yang

diberikan.

Tak perlu dikatakan ini tidak berarti bahwa arus magnetising adalah sewenang-wenang,

tetapi untuk menghitung itu kita harus mengetahui jumlah putaran dalam berkelok-kelok,

panjang celah udara (dari yang kita bisa menghitung kesenjangan keengganan) dan keengganan

jalur besi. Dari sudut pandang pengguna tidak perlu untuk menggali lebih lanjut dalam arah ini.

Namun kita harus mengakui bahwa keengganan akan didominasi oleh celah udara, dan

bahwa besarnya arus magnetising karena itu akan tergantung terutama pada ukuran kesenjangan.

Semakin besar kesenjangan, semakin besar saat magnetising. Sejak saat magnetising kontribusi

untuk stator kerugian tembaga, tetapi tidak untuk daya output yang berguna, kami ingin untuk

menjadi sekecil mungkin, jadi kami WND bahwa motor induksi biasanya memiliki terkecil celah

udara, yang konsisten dengan menyediakan diperlukan mekanik izin. Meskipun udara-celah kecil

saat magnetising dapat cukup: di motor 4-kutub, mungkin biasanya 50% dari arus fullload, dan

bahkan lebih tinggi di 6-pole dan desain 8-pole.

Daya Eksitasi dan VA

Pengaturan dari gelombang bepergian dengan jumlah saat ini magnetising dengan ketentuan

'eksitasi' untuk motor. Beberapa energi yang tersimpan di Weld magnetik, tapi karena amplitudo

tetap konstan setelah Weld telah didirikan, tidak ada input daya yang dibutuhkan untuk

mempertahankan medan. Oleh karena itu kami menemukan bahwa di bawah kondisi yang

dibahas sejauh ini, yaitu dalam tidak adanya arus rotor, input daya ke motor sangat kecil. (Kita

mungkin harus diketahui bahwa arus rotor dalam motor nyata sangat kecil ketika running light,

sehingga situasi hipotetis kita melihat tidak begitu jauh dari kenyataan seperti yang kita mungkin

telah seharusnya.)

Idealnya satu-satunya sumber kerugian daya akan menjadi kerugian tembaga dalam

gulungan stator, tetapi ini harus ditambahkan 'besi kerugian' yang timbul dari arus eddy dan

hysteresis dalam inti baja laminasi rotor dan stator. Namun, kita telah melihat bahwa arus

magnetising bisa sangat besar, nilainya yang sangat ditentukan oleh celah udara, sehingga kita

bisa mengharapkan motor induksi diturunkan untuk menarik arus yang cukup dari suplai, tapi

kekuatan nyata sangat sedikit. The VA karena itu akan sangat besar, tetapi faktor daya akan

sangat rendah, magnetising yang saat ini tertinggal tegangan suplai oleh hampir 908, seperti yang

ditunjukkan dalam diagram fasor (lihat Gambar 5.9).

Figure 5.9 Phasor diagram for the induction motor under no-load conditions, showingmagnetising current I

Dilihat dari pasokan stator terlihat lebih atau kurang seperti induktansi murni, sebuah

fakta yang kita harapkan secara intuitif mengingat bahwa - setelah diabaikan rangkaian rotor -

kita dibiarkan dengan hanya pengaturan fluks memproduksi kumparan dikelilingi oleh sirkuit

magnetik yang baik. Hal ini dibahas lebih lanjut dalam Bab 7.

Ringkasan

Ketika stator terhubung ke suplai 3-fase, didistribusikan sinusoidal, radial diarahkan berputar

magnet gelombang kerapatan fluks diatur dalam celah udara. Kecepatan rotasi Weld berbanding

lurus dengan frekuensi pasokan, dan berbanding terbalik dengan jumlah tiang berliku. Besarnya

gelombang fluks sebanding dengan tegangan yang diberikan, dan berbanding terbalik dengan

frekuensi.

Ketika sirkuit rotor diabaikan (yaitu dalam kondisi tanpa beban), kekuatan yang

sesungguhnya diambil dari listrik kecil, tapi magnetising saat ini sendiri bisa sangat besar,

sehingga menimbulkan signiWcant reaktif permintaan listrik dari listrik.

TORSI PRODUKSI

Pada bagian ini kita mulai dengan penjelasan singkat dari jenis rotor, dan memperkenalkan

konsep 'terpeleset', sebelum pindah ke mengeksplorasi bagaimana torsi yang dihasilkan, dan

menyelidiki variasi torsi dengan kecepatan. Kita akan menemukan bahwa perilaku rotor

bervariasi sesuai dengan slip, dan oleh karena itu kita melihat secara terpisah pada nilai rendah

dan tinggi dari slip. Sepanjang bagian ini kita akan mengasumsikan bahwa medan magnet

berputar tidak terpengaruh oleh apa pun yang terjadi di sisi rotor dari celah udara. Kemudian,

kita akan melihat bahwa asumsi ini cukup baik dibenarkan.

Konstruksi rotor

Dua jenis rotor yang digunakan dalam motor induksi. Dalam kedua 'besi' rotor terdiri dari

tumpukan laminasi baja dengan slot merata spasi menekan sekitar lingkar. Seperti dengan

laminasi stator, permukaan dilapisi dengan lapisan oksida, yang bertindak sebagai insulator,

mencegah arus eddy aksial yang tidak diinginkan mengalir di besi.

Kandang rotor adalah jauh yang paling umum: setiap slot rotor berisi konduktor bar yang solid

dan semua konduktor secara fisik dan elektrik bergabung bersama di setiap akhir rotor dengan

melakukan 'end-ring' (lihat Gambar 5.10). Konduktor mungkin tembaga, dalam hal ini

Gambar 5.10 Cage konstruksi rotor. Tumpukan laminasi pra-meninju ditampilkan di sebelah kiri, dengan bar tembaga atau aluminium rotor dan cincin ujung di sebelah kanan

-cincin end mengeraskan-on. Atau, dalam ukuran kecil dan menengah, konduktor rotor dan

cincin end dapat die cast aluminium.

Tupai Istilah kandang secara luas digunakan pada satu waktu dan asal harus jelas dari

Gambar 5.10. Rotor bar dan cincin akhir yang mengingatkan pada kandang berputar digunakan

dalam hari-hari berlalu untuk latihan tikus kecil (atau lebih tepatnya untuk menghibur penculik

manusia mereka).

Tidak adanya cara apapun untuk membuat sambungan listrik langsung ke rotor

menggarisbawahi fakta bahwa dalam motor induksi arus rotor yang diinduksi oleh medan celah

udara. Hal ini sama jelas bahwa karena kandang rotor terdiri konduktor bar secara permanen

hubung pendek, tidak ada kontrol eksternal dapat dilakukan melalui perlawanan dari rangkaian

rotor setelah rotor telah dibuat. Ini adalah kelemahan signifikan yang dapat

dihindari dalam kedua jenis rotor, yang dikenal sebagai 'luka-rotor' dan tipe 'slipring'.

Dalam rotor luka, slot menampung satu set tiga phasewindings sangat banyak seperti

pada stator. Gulungan yang terhubung dalam bintang, dengan tiga ujung dibawa ke tiga sliprings

(lihat Gambar 5.11). Rangkaian rotor demikian terbuka, dan koneksi dapat dilakukan melalui

sikat bantalan pada sliprings. Secara khusus, hambatan dari setiap fase rangkaian rotor dapat

ditingkatkan dengan menambahkan resistensi eksternal seperti ditunjukkan pada Gambar 5.11.

Menambahkan perlawanan dalam kondisi yang tepat dapat beneWcial, seperti yang akan kita

lihat.

Rotor kandang biasanya lebih murah untuk memproduksi, dan sangat kuat dan dapat

diandalkan. Sampai munculnya pasokan inverter variabel-frekuensi, bagaimanapun, kontrol

unggul yang mungkin dari jenis slipring berarti bahwa biaya ekstra rotor luka dan perlengkapan

kendali yang terkait sering adalah justiWed, terutama untuk mesin daya tinggi. Saat ini relatif

sedikit yang dibuat, dan kemudian hanya dalam ukuran besar. Tapi banyak motor tua tetap

beroperasi, sehingga mereka termasuk dalam Bab 6.

Gambar 5.11 Skema diagram luka rotor untuk motor induksi, menunjukkan sliprings dan kuas untuk memberikan koneksi ke (stasioner) resistensi 3-fasa eksternal

Slip

Sebuah pikiran kecil akan menunjukkan bahwa perilaku rotor sangat tergantung pada kecepatan

relatif sehubungan dengan Weld berputar. Jika rotor stasioner, misalnya, Weld berputar akan

memotong konduktor rotor pada kecepatan sinkron, sehingga menginduksi ggl tinggi di

dalamnya. Di sisi lain, jika rotor itu berjalan pada kecepatan sinkron, kecepatan relatif

sehubungan dengan Weld akan menjadi nol, dan tidak ada emf ini akan diinduksi dalam

konduktor rotor.

Relatif kecepatan antara rotor dan medan dikenal sebagai slip. Jika kecepatan rotor

adalah N, kecepatan slip Ns - N, di mana Ns adalah kecepatan sinkron dari medan, biasanya

dinyatakan dalam putaran / menit. Slip (sebagai berbeda dari kecepatan selip) adalah jumlah

normalisasi didefinisikan oleh

S = Ns – N/Ns (5.6)

dan biasanya dinyatakan sebagai rasio seperti pada persamaan (5.6), atau sebagai persentase. Slip

0 oleh karena itu menunjukkan bahwa kecepatan rotor sama dengan

kecepatan sinkron, sedangkan slip dari 1 sesuai dengan kecepatan nol. (Ketika tes dilakukan

pada motor induksi dengan rotor mereka sengaja diadakan stasioner sehingga slip adalah 1, tes

dikatakan dalam kondisi 'rotor terkunci'. Ekspresi yang sama sering digunakan secara longgar

berarti kecepatan nol, bahkan ketika rotor bebas untuk bergerak, misalnya ketika memulai dari

yang lain.)

Rotor induksi e.m.f., saat ini dan torsi

Tingkat di mana konduktor rotor dipotong oleh fluks - dan karenanya

e.m.f. mereka diinduksi - Berbanding lurus dengan slip, tanpa Induced

e.m.f. pada kecepatan sinkron (s = 0) dan maksimum diinduksi e.m.f ketika

rotor stasioner (s = 1).

Gambar 5.12 Variasi rotor diinduksi e.m.f dan frekuensi dengan kecepatan dan Slip

Frekuensi rotor e.m.f. juga berbanding lurus dengan slip, karena rotor eVectively slide

sehubungan dengan gelombang fluks, dan semakin tinggi kecepatan relatif, semakin banyak kali

dalam satu detik setiap konduktor rotor dipotong oleh N dan tiang S. Pada kecepatan sinkron

(Slip = 0) frekuensi adalah nol, sementara di berhenti (tergelincir = 1), frekuensi rotor sama

dengan frekuensi pasokan. Hubungan ini ditunjukkan pada Gambar 5.12.

Meskipun e.m.f. yang diinduksi dalam setiap rotor bar akan memiliki besar yang sama

dan frekuensi, mereka tidak akan berada dalam fase. Pada saat tertentu, bar di bawah puncak

kutub N dari Weld akan memiliki tegangan positif maksimum di dalamnya, mereka yang di

bawah puncak S kutub akan memiliki tegangan negatif maksimum (yaitu 1.808 pergeseran fasa),

dan orang-orang di antara akan memiliki berbagai tingkat pergeseran fasa. Pola tegangan sesaat

pada rotor dengan demikian merupakan replika dari gelombang kerapatan fluks, dan rotor

diinduksi 'tegangan gelombang' karena itu bergerak relatif terhadap rotor dengan kecepatan slip,

seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5.13.

Karena semua bar rotor hubung pendek oleh-cincin end, tegangan induksi akan

mendorong arus sepanjang bar rotor, arus

Gambar 5.13 Pola induksi e.m.f di konduktor rotor. Rotor 'tegangan gelombang' bergerak pada kecepatan sN sehubungan dengan permukaan rotor

Gambar 5.14 Pola sinusoidal Sesaat arus rotor pada rotor bar dan -cincin end. Hanya satu tiang-pitch ditampilkan, tapi pola berulang

membentuk jalur tertutup melalui cincin akhir, seperti yang ditunjukkan dalam diagram

dikembangkan (lihat Gambar 5.14).

Pada Gambar 5.14 variasi e.m.f sesaat di bar rotor ditampilkan dalam sketsa atas,

sedangkan arus sesaat yang sesuai mengalir di bar rotor dan cincin akhir ditunjukkan dalam

sketsa yang lebih rendah. Garis yang mewakili arus di bar rotor telah ditarik sehingga lebar

mereka sebanding dengan arus sesaat di bar.

Arus aksial di bar rotor akan berinteraksi dengan gelombang fluks radial untuk

menghasilkan torsi mengemudi motor, yang akan bertindak dalam arah yang sama dengan

medan putar, rotor diseret bersama oleh medan Kami mencatat tergelincir yang penting untuk

mekanisme ini, sehingga tidak pernah mungkin untuk rotor untuk mengejar ketinggalan dengan

medan, karena ada maka akan ada e.m.f rotor, tidak ada arus dan tidak ada torsi. Akhirnya, kita

dapat melihat bahwa penutup rotor secara otomatis akan beradaptasi dengan tiang nomor apa pun

terkesan dengan belitan stator, sehingga rotor yang sama dapat digunakan untuk berbagai nomor

tiang stator yang berbeda.

Arus rotor dan torsi - slip kecil

Ketika slip kecil (katakanlah antara 0 dan 10%), frekuensi Induksi e.m.f. juga sangat rendah

(antara 0 dan 5 Hz jika frekuensi pasokan 50 Hz). Pada frekuensi rendah impedansi dari

rangkaian rotor didominasi resistif, reaktansi induktif yang kecil karena frekuensi rotor rendah.

Arus di setiap rotor konduktor dalam fase waktu dengan emf yang dalam konduktor, dan

gelombang arus rotor karena itu dalam tahap ruang dengan emf gelombang rotor, yang pada

saatnya dalam fase ruang dengan gelombang fluks. Situasi ini diasumsikan dalam pembahasan

sebelumnya, dan diwakili oleh bentuk gelombang ruang yang ditunjukkan pada Gambar 5.15.

Untuk menghitung torsi kita perlu mengevaluasi 'BIlr' (lihat persamaan (1.2)) untuk

mendapatkan gaya tangensial pada setiap konduktor rotor. Torsi tersebut kemudian diberikan

gaya total dikalikan dengan radius rotor. Kita bisa melihat dari Gambar 5.15 bahwa di mana

kepadatan fluks memiliki puncak positif, demikian juga saat rotor, sehingga bar tertentu akan

memberikan kontribusi kekuatan tangensial tinggi terhadap torsi total. Demikian pula, di mana

fluks memiliki puncak negatif maksimum, arus induksi maksimum dan negatif, sehingga gaya

tangensial lagi positif. Kita tidak perlu untuk bekerja keluar torsi secara rinci, tetapi harus jelas

bahwa dihasilkan akan diberikan oleh persamaan bentuk

Di mana B dan Ir melambangkan amplitudo dari kepadatan gelombang fluks dan

gelombang arus rotor, masing-masing. bahwa ada juga sejumlah besar jenis rotor batang

(yang lebih aman dalam pelaksanaan), gelobang yang ditunjukkan dalam gambar 5,15 akan

tetap stabil di setiap waktu , sehingga torsi tetap stabil seperti putaran rotor.

Jika pasokan tegangan dan frekuensi nya stabil, fluks akan stabil (lihat persamaan (5,5 )).

rotor e.m.f. (Dan dengan I r ) lalu proporsional berubah, sehingga kita dapat lihat dari

persamaan (5,7 ) yang secara langsung proporsional torsi berubah. Kita harus ingat bahwa

diskusi ini berkaitan dengan nilai yang terendah, tetapi dijalankan dalam kondisi normal, ini

sangat penting .

Torsi - cepat ( dan kecepatan/berbalik) Hubungan kecil berbalik kira2 segaris lurus, seperti

yang diperlihatkan oleh bagian dari garis AB dalam Gambar 5,16.

Jika motor dikosongkan, ini akan sangat membutuhkan sedikit putaran agar dapat tetap

berjalan -

Hanya cukup untuk mengatasi gesekan pada kenyataannya - jadi pengosongan motor akan

dijalankan dengan gangguan sangat rendah di di bawah batas kecepatan, seperti yang

ditunjukkan di dalam Gambar 5,16.

Pada saat beban meningkat, rotor melambat , dan Goncangan meningkat, sehingga lebih

mempengaruhi rotor e.m.f. dan arus, dan lebih banyak putaran. Kecepatan akan selesai ketika

Goncangan telah meningkat ke titik di mana torsi mengembang setengah dari torsi beban -

misalnya point B dalam Gambar 5,16.

Induksi motors biasanya dirancang agar semua torsi berputar maksimal dikembangkan

untuk nilai terrendah dari Goncangan. Kecil yang biasanya memiliki goncangan maksimal 8

%, lebih besar lagi sekitar 1 %. Pada proses goncangan maksimal, dan rotor konduktor

menjadi sangat aman digunakan terus menerus, dan jika goncanga lebih tinggi, rotor akan

mulai kepanasan. Batas beban wilayah ini ditunjukkan oleh titik dalam Gambar 5,16.

Torsi - berbalik (atau torsi-cepat) karakteristik diperlihatkan pada gambar 5,16

baik untuk kebanyakan aplikasi , karena kecepatan hanya menurun sedikit saat beban

dinyalakan dari nol ke nilai penuh . Kita perhatikan bahwa , di wilayah operasi normal

ini, torsi -kecepatan berbelok sangat mirip dengan yang ada pada sebuah d.c. motor (lihat

gambar mencapai 3,9 ), yang menjelaskan mengapa kedua d.c. dan induksi motors sering

dinyatakan bahwa kecepatan aplikasi sangat stabil.

Arus Rotor dan torsi - Lebar Tergelincir

Pada saat goncangan meningkat, rotor e.m.f. dan rotor frekuensi keduanya langsung meningkat

dalam proporsi goncangan. Pada waktu yang sama pada rotor induktif bereaksi- signifikans,

goncangan dapat diabaikan ketika di batas rendah (rotor frekuensi rendah) dimulai dari yg

lebih besar dan di bandingkan dengan ketahanan rotor. Sebab itu, walaupun

Arus Induksi terus meningkat beserta getaran, menjadi lebih lambat dari pada nilai rendah dari

getaran, seperti yang ditunjukkan dalam gambar 5,17.

nilai yang tinggi dari getaran, induksi rotor juga mengikuti di belakang

e.m.f karena reactansi induksi. AC dalam setiap batang mencapai puncaknya saat ini mencapai

puncaknya baik setelah di induksikan tegangan, dan ini berarti bahwa gelombang arus

rotor memiliki hukum ruang sehubungan dengan emf gelombang rotor (dalam fase ruang

dengan gelombang fluks). ruang-lag ditunjukkan oleh kemiringan f r dalam Gambar 5,18.

Ruang -lag berarti bahwa puncak radial fluks kepadatan dan puncak rotor

Tidak ada lagi arus bertepatan, yang merupakan berita buruk dari sudut pandang torsi

produksi, karena meskipun kita mempunyai nilai yang tinggi dari kedua X ux kepadatan dan

arus, semua tidak terjadi secara bersamaan pada titik mana pun di semua tepi. Apa yang

lebih buruk di beberapa poin kita bahkan memiliki kepadatan fluks dan tanda arus

berlawanan, sehingga selain dari bagian rotor permukaan torsi yang akan memberikan

kontribusi sebenarnya negatif. torsi yang secara keseluruhan masih akan positif, tetapi akan

jauh lebih rendah jika

Fluks dan gelombang arus saat sedang dalam tahap fase. Kita dapat memungkinkan untuk

unwel-come space-lag dengan memodifikasi persamaan (5,7 ), untuk memperoleh ekspresi

yang lebih umum untuk torsi sebagai

RANGKUMAN

Untuk memahami bagaimana motor induksi beroperasi, kita terlebih dahulu mengungkap

rahasia cara medan magnet berputar. Kita akan lihat nanti bahwa rotor secara efektif diseret oleh

medan putar, tetapi itu tidak pernah dapat berjalan cukup cepat. Ketika kita ingin mengontrol

kecepatan rotor, cara terbaik adalah untuk mengontrol kecepatan medan.

Jika di lihat di mekanisme medan putar akan fokus pada gulungan stator karena mereka

bertindak sebagai sumber fluks. Dalam hal ini bagian dari diskusi kita akan mengabaikan

kehadiran konduktor rotor. Hal ini membuat lebih mudah untuk memahami apa yang mengatur

kecepatan rotasi dan besarnya medan, yang merupakan dua faktor yang paling mempengaruhi

kerja motorik.

Setelah ditetapkan bagaimana medan putar sudah diatur, kekuatan dan kecepatan

kekuatan bergantung, kita pindah ke memeriksa rotor, berkonsentrasi pada bagaimana bekerja

ketika terkena medan putar, dan menemukan bagaimana arus rotor induksi dan torsi bervariasi

dengan kecepatan rotor. Pada bagian ini, kita asumsikan agar lebih sederhana bahwa fluks

berputar diatur oleh stator tidak dipengaruhi oleh rotor.

Pola fluks dalam ideal 4-pole motor induksi dipasok dari sumber 3-fase yang seimbang

ditunjukkan pada Gambar 5.1 (a). Atas sketsa sesuai dengan waktu t ¼ 0; yang di tengah

menunjukkan fluks pola seperempat siklus pasokan listrik kemudian (yaitu 5 ms jika frekuensi

50Hz) dan yang lebih rendah sesuai dengan siklus seperempat yang lebih lanjut. Kami mencatat

bahwa pola garis-garis fluks diulang dalam setiap kasus, kecuali bagian tengah dan bawah

diputar oleh 458 dan 908. Namun, perlu diketahui bahwa tidak ada ciri-ciri fisik dari tanda besi

stator itu sebagai 4-pole, selain 2-pole atau 6-pole.

Tinggal dengan Gambar 5.1 (b), kami mencatat bahwa setelah satu seperempat siklus

frekuensi listrik, gelombang fluks mempertahankan bentuk aslinya, Tetapi telah pindah putaran

stator dengan setengah lapangan kutub, sementara setelah setengah siklus telah pindah adalah

dengan lapangan kutub penuh. Jika kita telah merencanakan pola pada waktu selang, kita akan

menemukan bahwa gelombang mempertahankan bentuk konstan, Dan berkembang lancar, maju

pada tingkat yang seragam dari dua lapangan tiang per siklus listrik. Istilah 'bepergian

gelombang fluks' apakah ini salah satu yang tepat untuk menggambarkan celah udara

pengelasan.

Untuk gelombang 4 kutub di sini, satu revolusi lengkap membutuhkan dua siklus

pasokan, sehingga kecepatan adalah 25 putaran / s (1500 putaran / menit) dengan pasokan 50 Hz,

atau

30 putaran / s (1800 putaran / menit) pada 60 Hz. Ekspresi umum untuk kecepatan pengelasan

(yang dikenal sebagai kecepatan sinkron) Ns, Di putaran / min adalah dimana p adalah jumlah

kutub. Jumlah kutub harus menjadi bahkan bulat, karena untuk setiap N kutub harus ada kutub S.

Kecepatan sinkron yang umum digunakan nomor kutub diberikan dalam tabel di bawah.