7/21/2019 Makalah Induksi Listrik Transformator Dan Motor AC

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-induksi-listrik-transformator-dan-motor-ac 1/5

Induksi Listrik Transformator dan Motor Listrik ACFaela Ma’ana Shufa dan Djodi Antono

faelashufa@yahoo.com   Jurusan Teknik Elektro Polines

 Jln. Prof. Sudarto Tembalang Semarang INDONESIA

Intisari

Induksi listrik transformator dan motor listrik AC mempunyai

prinsip yang hampir sama yaitu bermula dari induksi

elektromagnetik. Dari elektromagnetik tersebut kemudian akan

timbul GGL (Gaya Gerak Listrik) induksi yang akan

menginduksikan listrik pada kumparan. Asas yang digunakan

dalam prinsip induksi listrik ini adalah asas Hukum Faraday

dan Gaya Lorent. !rinsip induksi listrik ini hampir sama

dengan prinsip ker"a masing#masing mesin.

 Keywords $ Induksi% &ransformator% 'otor Listrik AC% Hukum

Faraday% Gaya Loren.

. !"#DA$%L%A#

.. &umusan Masalah'a(aimanakah )rinsi) dari induksi listriktransformator dan motor listrik AC *ekerja+

.,. TujuanMakalah ini di *uat *ertujuan untuk memenuhi )ersyaratan nilai akhir mahasis-a dan untukmenin(katkan )emahaman mahasis-a terhada)materi induksi listrik transformator dan motor listrikAC.

,. ISI

Induksi "lektroma(netik Induksi elektroma(netik adalah )eristi-a tim*ulnya

arus listrik aki*at adanya )eru*ahan fluks ma(netic.Fluks ma(netic adalah *anyaknya (aris (aya ma(netyan( menem*us suatu *idan(.

L /aya erak Listrik0 InduksiMichael Faraday /12345106 seoran( ilmu-an

 *erke*an(saan In((ris6 mem*uat hi)otesis /du(aan0 *ah-a medan ma(net seharusnya da)at menim*ulkanarus listrik. %ntuk mem*uktikan ke*enaran hi)otesisFaraday.

'erdasarkan )erco*aan6 ditunjukkan *ah-a (erakan

ma(net di dalam kum)aran menye*a*kan jarum(al7anometer menyim)an(. 8ika kutu* utara ma(netdi(erakkan mendekati kum)aran6 jarum (al7anometermenyim)an( ke kanan. 8ika ma(net diam dalamkum)aran6 jarum (al7anometer tidak menyim)an(. 8ikakutu* utara ma(net di(erakkan menjauhi kum)aran6 jarum (al7anometer menyim)an( ke kiri. !enyim)an(an jarum (al7anometer terse*ut menunjukkan *ah-a )adakedua ujun( kum)aran terda)at arus listrik. !eristi-atim*ulnya arus listrik se)erti itulah yan( dise*ut induksielektroma(netik. Ada)un *eda )otensial yan( tim*ul

 )ada ujun( kum)aran dise*ut (aya (erak listrik /L0induksi.

Terjadinya L induksi da)at dijelaskan se)erti *erikut. 8ika kutu* utara ma(net didekatkan kekum)aran. 8umlah (aris (aya yan( masuk kum)aranmakin *anyak. !eru*ahan jumlah (aris (aya itulah yan(menye*a*kan terjadinya )enyim)an(an jarum(al7anometer. $al yan( sama ju(a akan terjadi jikama(net di(erakkan keluar dari kum)aran. Akan teta)i6arah sim)an(an jarum (al7anometer *erla-anan den(an )enyim)an(an semula. Den(an demikian6 da)at

disim)ulkan *ah-a )enye*a* tim*ulnya L induksiadalah )eru*ahan (aris (aya ma(net yan( dilin(ku)ioleh kum)aran.

Menurut Faraday6 *esar L induksi )ada keduaujun( kum)aran se*andin( den(an laju )eru*ahan fluksma(netik yan( dilin(ku)i kum)aran. Artinya6 makince)at terjadinya )eru*ahan fluks ma(netik6 makin *esarL induksi yan( tim*ul. Ada)un yan( dimaksud fluksma(netik adalah *anyaknya (aris (aya ma(net yan(menem*us suatu *idan(.9:

am*ar. aya (erak listrik tim*ul aki*at )eru*ahan (aris (aya ma(net9,:

7/21/2019 Makalah Induksi Listrik Transformator Dan Motor AC

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-induksi-listrik-transformator-dan-motor-ac 2/5

Terda)at ; faktor yan( mem)en(aruhi *esarnya Linduksi yan( tim*ul6 yaitu <a. =ece)atan (erakan ma(net atau kece)atan

 )eru*ahan jumlah (aris3(aris (aya ma(net /fluksma(netik06

 *. 8umlah lilitan6c. =uat medan ma(net.9;:

$ukum FaradayA)a*ila medan ma(net *eru*ah3u*ah terhada) -aktu6

aki*at arus *olak3*alik yan( *er*entuk sinusoid6 suatumedan listrik akan di*an(kitkan atau diinduksikan.$u*un(an ini dinyatakan oleh $ukum Faraday. Medanma(net atau fluks yan( *eru*ah3u*ah )ada inti *esimen(hasilkan (aya (erak listrik /L0 se*esar <

e > >

dimana < > #.? meruakan flu linka(e? > menyatakan har(a fluks yan( *eru*ah terhada)-aktu

!eru*ahan fluks yan( men(hasilkan (aya (erak listrik/L0 terse*ut da)at terjadi karena <a. !eru*ahan fun(si -aktu /t06 aki*at arus *olak3*alik

yan( *er*entuk sinusoid. *. Fun(si )utaran / 06 aki*at *er)utarnya rotor )adaƟ  

mesin3mesin dinamis.Secara le*ih ter)erinci6 $ukum Faraday da)at dituliskanse*a(ai *erikut <

" dl >  ʃ s ' dA

eind >

Oleh karena flux linkage merupakan fungsi  putaran / 0 dan fun(si -aktu /t06 maka <Ɵ

eind >  / 6 t0Ɵ

d  / 6 t0 >Ɵ  d Ɵ  d t

eind >

/ 0/ 0 

ataue/induksi0 > e/rotasi0 e/transformasi0

%ntuk transformator hanya terda)at (ejala induksikarena transformasi yaitu e/transformasi0. %ntuk mesinarus searah hanya terda)at e/rotasi06 sedan(kan )adamesin arus *olak3*alik terda)at e/rotasi0 mau)une/transformasi0.9B:

Satuan internasional dari *esaran fluks ma(netikdiukur dalam e*er6 disin(kat * dan didefinisikanden(an <“Suatu medan magnet serba sama mempunyai fluks

magnetik sebesar !eber bila sebatang peng"antar

memotong garis#garis gaya magnetik selama satu detik

akan menimbulkan gaya gerak listrik $%%&' sebesar

(olt.)

Dari )rinsi) dasar listrik ma(net tadi dan den(anmem)ertim*an(kan konse) simetri yan( *erlaku dalamhukum alam6 8ames Clerk Ma-ell men(ajukan suatuusulan. %sulan yan( dikemukakan Ma-ell6 yaitu *ah-a jika medan ma(net yan( *eru*ah terhada) -aktu da)atmen(hasilkan medan listrik maka hal se*aliknya *oleh jadi da)at terjadi.

Den(an demikian Ma-ell men(usulkan *ah-a medanlistrik yan( *eru*ah terhada) -aktu da)at men(hasilkan/men(induksi0 medan ma(net. %sulan Ma-ell inikemudian menjadi hukum keti(a yan( men(hu*un(kanantara kelistrikan dan kema(netan.9;:

Dalam rumus6 hukum induksi Faraday yan(mem)unyai kesamaan den(an hukum kedua Ma-ell6 *er*entuk se*a(ai *erikut <

F ʃ  i. dl >  ʃ s '. ds 

den(an <Fi > (aya listrik dise*a*kan induksiE dalam 7mEdl > unsur )anjan( inte(ral kelilin(E dalam mEdt > unsur -aktuE dalam detikE' > induksi ma(netE dalam *m,Eds > unsur luas )ermukaan SE dalam m,E  > tanda selaku *esaran 7ektor.

!erlu dikemukakan *ah-a luas S6 yan( dilalui inte(ral'6 dili)uti oleh kelilin( yan( dile-ati )em*uatan inte(ralFi.Sedan(kan rumus untuk arus induksi *er*entuk se*a(ai *erikut <

G > ʃ s ' . ds den(an <G > arus induksi6 atau fluks E dalam *6' > induksi ma(netE dalam *m,6ds > unsur luas )ermukaan SE dalam m,6  > tanda selaku *esaran 7ektor. 9H:

aya Lorentaya Lorent adalah (aya yan( ditim*ulkan olehmuatan listrik yan( *er(erak atau oleh arus listrik yan( *erada dalam suatu medan ma(net /'0. Arah (aya iniakan men(ikuti arah maju sekru) yan( di)utar dari7ektor arah (erak muatan listrik /70 ke arah medanma(net /'06se)erti yan( terlihat dalam rumus *erikut <

F > J /7 '0dimana <F > (aya /#e-ton0' > medan ma(net /Tesla0

7/21/2019 Makalah Induksi Listrik Transformator Dan Motor AC

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-induksi-listrik-transformator-dan-motor-ac 3/5

J > muatan listrik /Coulom*07 > arah kece)atan muatan /mt0

Se*uah )artikel *ermuatan listrik yan( *er(erak dalamdaerah medan ma(net homo(en akan menda)atkan (aya.aya ini ju(a dinamkan (aya Lorent. erak )artikelakan menyim)an( searah den(an (aya Lorent yan(mem)en(aruhi. Arah (aya Lorent )ada muatan yan( *er(erak da)at ju(a ditentukan den(an kaidah tan(ankanan dari (aya Lorent /F0 aki*at dari arus listrik6 Idalam suatu medan ma(net '. I*u jari6 menunjukkanarah (aya Lorent. 8ari telunjuk6 menunjukkan arahmedan ma(net /'0. 8ari ten(ah6 menunjukkan arah aruslistrik /I0. %ntuk muatan )ositif arah (erak searah den(anarah arus6 sedan( untuk muatan ne(atif arah (erak *erla-anan den(an arah arus.

am*ar ,. aya Lorent95: 

8ika *esar mauatan J *er(erak den(an kece)atan 76 dan

I > maka )ersamaan (aya adalah <

FL > I . l . ' sin K

> . l . ' sin K

> J . . ' sin K / > 0

> J . 7 . ' sin K

Sehin((a *esarnya (aya Lorent yan( dialami oleh

se*uah muatan yan( *er(erak dalam daerah medanma(net da)at dicari den(an men((unakan rumus <

F > J . 7 . ' sin Kdimana <F > (aya Lorent dalam #e-ton /#0J > *esarnya muatan yan( *er(erak dalam Coulom* /C07 > kece)atan muatan dalam metersekon /ms0' > kuat medan ma(net dalam *m, atau Tesla /T0 > sudut antara arah 7 dan '

'ila se*uah )artikel *ermuatan listrik *er(erak te(aklurus den(an medan ma(net homo(en yan(mem)en(aruhi selama (eraknya6 maka muatan akan *er(erak den(an lintasan *eru)a lin(karan. Se*uahmuatan )ositif *er(erak dalam medan ma(net ' /den(anarah menem*us *idan(0 secara terus menerus akanmem*entuk lintasan lin(karan den(an (aya Lorent yan(tim*ul menuju ke )usat lin(karan. Demikian ju(a untukmuatan ne(atif. !ersamaan3)ersamaan yan( memenuhi )ada muatan yan( *er(erak dalam medan ma(nethomo(en sedemikian sehin((a mem*entuk lintasanlin(karan adalah <

& >

dimana <& > jari3jari lintasan )artikel dalam meter /m0m > massa )artikel dalam kilo(ram /k(07 > kece)atan )artikel dalam metersekon /ms0' > kuat medan ma(net dalam *m, atau Tesla /T0

J > muatan )artikel dalam Coulom* /C095:

A. Induksi Listrik Transformator Induksi listrik )ada transformator akan terjadi

a)a*ila kum)aran )rimer dihu*un(kan den(ante(an(an /sum*er06maka akan men(alir arus *olak3 *alik )ada kum)aran terse*ut. Nleh karena kum)aranmem)unyai inti6 arus menim*ulkan fluks ma(netyan( ju(a *eru*ah3u*ah6 )ada kum)aran )rimer akantim*ul L induksi e ).

'esarnya L induksi )ada kum)aran )rimeradalah <

e ) > olt /0

dimana <e )  > L induksi )ada kum)aran )rimer  # )  > 8umlah lilitan kum)aran )rimer d? > )eru*ahan (aris3(aris (aya ma(net dalamsatuan e*er / e*er > O4 Ma-ell0dt > )eru*ahan -aktu dalam satuan detik 

Fluks ma(net yan( men(induksikan L induksie )  ju(a dialami oleh kum)aran sekunder karenameru)akan fluks *ersama /mutual fluks0. Den(andemikian fluks terse*ut men(induksikan L

induksi es )ada kum)aran sekunder.'esarnya L induksi )ada kum)aran sekunder

adalah <

es > olt /,0

dimana <es > L induksi )ada kum)aran sekunder  #s  > 8umlah lilitan kum)aran )rimer d? > )eru*ahan (aris3(aris (aya ma(net dalamsatuan e*er / e*er > O4 Ma-ell0

7/21/2019 Makalah Induksi Listrik Transformator Dan Motor AC

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-induksi-listrik-transformator-dan-motor-ac 4/5

dt > )eru*ahan -aktu dalam satuan detik 

am*ar ;. Skema induksi listrik transformator 

Dari )ersamaan /0 dan /,0 dida)atkan )er*andin(an lilitan *erdasarkan )er*andin(an Linduksi6 yaitu <

a > > /;0

dimana <a > nilai )er*andin(an lilitan transformator /turnratio0

A)a*ila6 a P 6 maka transformator *erfun(si untukmenaikkan te(an(an /ste) u) transformer0.A)a*ila6 a Q 6 maka transformator *erfun(si untukmenurunkan te(an(an /ste) do-n transformer0.

Fluks )ada saat t dinyatakan den(an )ernyataan?/t0 > ?m  sin Rt6 /dimana ?m  adalah har(a fluksmaksimum dalam satuan e*er0 sehin((a Linduksi )ada kum)aran )rimer adalah <

e ) >

e ) >

e ) > # )  ?m cos t

e ) > # )  ?m sin / t 0 /B0

Dari )ersamaan /B0 da)at di*uktikan *ah-a6 fluksma(net fun(si sinus akan menim*ulkan L induksi

fun(si sinus. L induksi akan ketin((alan 2Oo

terhada) fluks ma(net.

L induksi kum)aran )rimer maksimum adalah

/e )0maks > # )  ?m dan *esarnya te(an(an efektif /e )0

da)at dihitun( den(an )ersamaan <

e ) >

e ) >

e ) >

e ) > ;6B . 6B f . # ) ?m

e ) > B6BB . f . # ) ?m /H0

Den(an cara yan( sama dida)atkan <es > B6BB . f . #s ?m /5091:

'. Induksi Listrik Motor Listrik AC!ada dasarnya induksi listrik )ada motor listrik sama

den(an induksi listrik )ada transformator6 hanya saja )ada motor listrik ju(a memanfaatkan (aya Lorent.=etika kum)aran )ada stator teraliri arus6 makakum)aran akan *eru*ah menjadi elektroma(net dan

men(hasilkan medan ma(net yan( *er)utar. =arenaadanya medan ma(net yan( *er)utar terse*ut akandihasilkan torsi yan( *ekerja )ada )oros rotor yan(menye*a*kan *er)utarnya rotor.94:

7/21/2019 Makalah Induksi Listrik Transformator Dan Motor AC

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-induksi-listrik-transformator-dan-motor-ac 5/5