Motor Induksi Satu Fasa (Mesin Listrik)

20
MESIN LISTRIK 2015 MOTOR INDUKSI SATU FASA 1. Umum Motor induksi adalah adalah motor listrik bolak-balik (ac) yang putaran rotornya tidak sama dengan putaran medan stator, dengan kata lain putaran rotor dengan putaran medan stator terdapat selisih putaran yang disebut slip. Pada umumnya motor induksi dikenal ada dua macam berdasarkan jumlah fasa yang digunakan, yaitu: motor induksi satu fasa dan motor induksi tiga fasa. Sesuai dengan namanya motor induksi satu fasa dirancang untuk beroperasi menggunakan suplai tegangan satu fasa. Motor induksi satu fasa sering digunakan sebagai penggerak pada peralatan yang memerlukan daya rendah dan kecepatan yang relatif konstan. Hal ini disebabkan karena motor induksi satu fasa memiliki beberapa kelebihan yaitu konstruksi yang cukup sederhana, kecepatan putar yang hampir konstan terhadap perubahan beban, dan umumnya digunakan pada sumber jala-jala satu fasa yang banyak terdapat pada peralatan domestik. Walaupun demikian motor ini juga memiliki beberapa kekurangan, yaitu kapasitas pembebanan yang relatif rendah, tidak dapat melakukan pengasutan sendiri tanpa pertolongan alat bantu dan efisiensi yang rendah. 2. Konstruksi Umum Konstruksi motor induksi satu fasa hampir sama dengan konstruksi motor induksi tiga fasa, yaitu terdiri dari dua bagian utama yaitu stator dan rotor. Keduanya merupakan rangkaian magnetik yang berbentuk silinder dan simetris. Di antara rotor dan stator ini terdapat celah udara yang sempit. Gambar 2.1. Konstruksi Umum Motor Induksi Satu Fasa.

description

electrical power system

Transcript of Motor Induksi Satu Fasa (Mesin Listrik)

  • MESIN LISTRIK 2015

    MOTOR INDUKSI SATU FASA

    1. Umum

    Motor induksi adalah adalah motor listrik bolak-balik (ac) yang putaran rotornya tidak sama dengan

    putaran medan stator, dengan kata lain putaran rotor dengan putaran medan stator terdapat selisih

    putaran yang disebut slip. Pada umumnya motor induksi dikenal ada dua macam berdasarkan jumlah

    fasa yang digunakan, yaitu: motor induksi satu fasa dan motor induksi tiga fasa. Sesuai dengan

    namanya motor induksi satu fasa dirancang untuk beroperasi menggunakan suplai tegangan satu fasa.

    Motor induksi satu fasa sering digunakan sebagai penggerak pada peralatan yang memerlukan daya

    rendah dan kecepatan yang relatif konstan. Hal ini disebabkan karena motor induksi satu fasa

    memiliki beberapa kelebihan yaitu konstruksi yang cukup sederhana, kecepatan putar yang hampir

    konstan terhadap perubahan beban, dan umumnya digunakan pada sumber jala-jala satu fasa yang

    banyak terdapat pada peralatan domestik. Walaupun demikian motor ini juga memiliki beberapa

    kekurangan, yaitu kapasitas pembebanan yang relatif rendah, tidak dapat melakukan pengasutan

    sendiri tanpa pertolongan alat bantu dan efisiensi yang rendah.

    2. Konstruksi Umum

    Konstruksi motor induksi satu fasa hampir sama dengan konstruksi motor induksi tiga fasa, yaitu

    terdiri dari dua bagian utama yaitu stator dan rotor. Keduanya merupakan rangkaian magnetik yang

    berbentuk silinder dan simetris. Di antara rotor dan stator ini terdapat celah udara yang sempit.

    Gambar 2.1. Konstruksi Umum Motor Induksi Satu Fasa.

  • MESIN LISTRIK 2015

    Stator merupakan bagian yang diam sebagai rangka tempat kumparan stator yang terpasang. Stator

    terdiri dari : inti stator, kumparan stator, dan alur stator. Motor induksi satu fasa dilengkapi dengan

    dua kumparan stator yang dipasang terpisah, yaitu kumparan utama (main winding) atau sering

    disebut dengan kumparan berputar dan kumparan bantu (auxiliary winding) atau sering disebut

    dengan kumparan start.

    Rotor merupakan bagian yang berputar. Bagian ini terdiri dari : inti rotor, kumparan rotor dan alur

    rotor. Pada umumnya ada dua jenis rotor yang sering digunakan pada motor induksi, yaitu rotor

    belitan (wound rotor) dan rotor sangkar (squirrel cage rotor).

    Prinsip Kerja Motor Induksi Satu Fasa

    Teori Medan Putar Silang

    Prinsip kerja motor induksi satu fasa dapat dijelaskan dengan menggunakan teori medan putar silang

    (cross-field theory). Jika motor induksi satu fasa diberikan tegangan bolak-balik satu fasa maka arus

    bolak-balik akan mengalir pada kumparan stator. Arus pada kumparan stator ini menghasilkan medan

    magnet seperti yang di tunjukkan oleh garis putus-putus pada Gambar 2.2.

    Gambar 2.2. Medan Magnet Stator Berpulsa Sepanjang Garis AC.

    Arus stator yang mengalir setengah periode pertama akan membentuk kutub utara di A dan kutub

    selatan di C pada permukaan stator. Pada setengah periode berikutnya, arah kutub-kutub stator

    menjadi terbalik. Meskipun kuat medan magnet stator berubah-ubah yaitu maksimum pada saat arus

    maksimum dan nol pada saat arus nol serta polaritasnya terbalik secara periodik, aksi ini akan terjadi

    hanya sepanjang sumbu AC. Dengan demikian, medan magnet ini tidak berputar tetapi hanya

    merupakan sebuah medan magnet yang berpulsa pada posisi yang tetap (stationary).

  • MESIN LISTRIK 2015

    Seperti halnya pada transformator, tegangan terinduksi pada belitan sekunder, dalam hal ini adalah

    kumparan rotor. Karena rotor dari motor induksi satu fasa pada umumnya adalah rotor sangkar

    dimana belitannya terhubung singkat, maka arus akan mengalir pada kumparan rotor tersebut. Sesuai

    dengan hukum Lenz, arah dari arus ini (seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.2) adalah sedemikian

    rupa sehingga medan magnet yang dihasilkan melawan medan magnet yang menghasilkannya. Arus

    rotor ini akan menghasilkan medan magnet rotor dan membentuk kutub-kutub pada permukaan rotor.

    Karena kutub-kutub ini juga berada pada sumbu AC dengan arah yang berlawanan terhadap kutub-

    kutub stator, maka tidak ada momen putar yang dihasilkan pada kedua arah sehingga rotor tetap diam.

    Dengan demikian, motor induksi satu fasa tidak dapat diasut sendiri dan membutuhkan rangkaian

    bantu untuk menjalankannya.

    Gambar 2.3. Motor Dalam Keadaan Berputar

    Misalkan sekarang motor sedang berputar. Hal ini dapat dilakukan dengan memutar secara manual

    (dengan tangan) atau dengan rangkaian bantu. Konduktor-konduktor rotor akan memotong medan

    magnet stator sehingga timbul gaya gerak listrik pada konduktor-konduktor tersebut. Hal ini

    diperlihatkan pada Gambar 2.3 yang menunjukkan rotor sedang berputar searah jarum jam.

    Jika fluks rotor seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.3 mengarah ke atas sesuai dengan kaidah

    tangan kanan Fleming, arah gaya gerak listrik (ggl) rotor akan mengarah keluar kertas pada setengah

    bagian atas rotor dan mengarah ke dalam kertas pada setengah bagian bawah rotor. Pada setengah

    periode berikutnya arah dari gaya gerak listrik yang dibangkitkan akan terbalik. Gaya gerak listrik

    yang diinduksikan ke rotor adalah berbeda dengan arus dan fluks stator. Karena konduktor-konduktor

    rotor terbuat dari bahan dengan tahanan rendah dan induktansi tinggi, maka arus rotor yang dihasilkan

    akan tertinggal terhadap gaya gerak listrik rotor mendekati 90. Gambar 2.4 menunjukkan hubungan

    fasa dari arus dan fluks stator, gaya gerak listrik, arus dan fluks rotor.

  • MESIN LISTRIK 2015

    Gambar 2.4. Fluks Rotor Tertinggal Terhadap Fluks Stator Sebesar 90

    Sesuai dengan kaidah tangan kanan Fleming, arus rotor ini akan menghasilkan medan magnet, seperti

    yang ditunjukkan pada Gambar 2.5 karena medan rotor ini terpisah sebesar 90 dari medan stator,

    maka disebut sebagai medan silang (cross-field). Nilai maksimum dari medan ini seperti yang

    ditunjukkan oleh Gambar 2.5, terjadi pada saat seperempat periode setelah gaya gerak listrik rotor

    yang dibangkitkan adalah telah mencapai nilai maksimumnya. Karena arus rotor yang mengalir

    disebabkan oleh suatu gaya gerak listrik bolak-balik maka medan magnet yang dihasilkan oleh arus

    ini adalah juga bolak-balik dan aksi ini terjadi sepanjang sumbu DB (lihat Gambar 2.5).

    Gambar 2.5. Medan Silang yang Dibangkitkan Arus Stator

    Karena medan silang beraksi pada sudut 90 terhadap medan magnet stator dengan sudut fasa yang

    juga tertinggal 90 terhadap medan stator, kedua medan bersatu untuk membentuk sebuah medan

    putar resultan yang berputar dengan kecepatan sinkron yang ditunjukkan pada Gambar 2.6.

  • MESIN LISTRIK 2015

    Gambar 2.6. Phasor Medan Putar yang Dihasilkan Oleh Belitan Stator dan Rotor.

    Teori Medan Putar Ganda

    Teori medan putar ganda (double revolving-field theory) adalah suatu metode lain untuk menganalisis

    prinsip perputaran motor induksi satu fasa disamping teori medan putar silang. Menurut teori ini,

    medan magnet yang berpulsa dalam waktu tetapi diam dalam ruangan dapat dibagi menjadi dua

    medan magnet, dimana besar kedua medan magnet ini sama dan berputar dalam arah yang

    berlawanan. Dengan kata lain, suatu fluks sinusoidal bolak-balik dapat diwakili oleh dua fluks yang

    berputar, yang masing-masing nilainya sama dengan setengah dari nilai fluks bolak-balik tersebut dan

    masing-masing berputar secara sinkron dengan arah yang berlawanan.

    Pada Gambar 2.7.a menunjukkan suatu fluks bolak-balik yang mempunyai nilai maksimum m.

    Komponen fluksnya A dan B mempunyai nilai yang sama yaitu m/2, berputar dengan arah yang

    berlawanan dan searah jarum jam, seperti ditunjukkan anak panah.

  • MESIN LISTRIK 2015

    Gambar 2.7. Konsep Medan Putar Ganda.

    Pada beberapa saat ketika A dan B telah berputar dengan sudut + dan seperti pada Gambar 2.7.b,

    maka besar fluks resultan adalah :

    dimana : r = fluks resultan ( weber )

    m = fluks maksimum ( weber )

    = sudut ruang

    Setelah seperempat periode putaran, fluks A dan B akan berlawanan arah seperti yang ditunjukkan

    pada Gambar 2.7.c, sehingga resultan fluksnya sama dengan nol. Setelah setengah putaran, fluks A

    dan B akan mempunyai resultan sebesar -2 x m/2 = -m, seperti yang ditunjukkan pada Gambar

    2.7.d. Setelah tiga perempat putaran, resultan akan kembali nol seperti yang ditunjukkan pada Gambar

    2.7.e dan demikianlah seterusnya. Jika nilai-nilai dari fluks resultan digambarkan terhadap diantara

    = 0 sampai = 360, maka akan didapat suatu kurva seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.8.

  • MESIN LISTRIK 2015

    Gambar 2.8. Kurva Fluks Resultan Terhadap

    Pada saat rotor berputar sesuai dengan arah momen putar medan maju dengan kecepatan tertentu,

    maka besar slip terhadap momen putar medan maju (sf) yang terjadi adalah :

    dimana : ns = kecepatan sinkron ( rpm )

    nr = kecepatan putaran rotor (rpm)

    Sedangkan slip terhadap momen mundur (sb) dengan rotor menentang arah momen putar mundur

    adalah :

    Masing-masing dari komponen fluks tersebut memotong konduktor rotor sehingga menginduksikan

    ggl dan pada akhirnya menghasilkan torsi sendiri. Kedua torsi mempunyai arah saling berlawanan

    seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.9. pada keadaan diam kedua komponen torsi tersebut adalah

    sama besar, sehingga torsi asut adalah nol. Pada saat motor berputar, besar kedua komponen torsi

    tersebut tidaklah sama sehingga torsi resultan membuat motor tetap berputar pada putarannya.

  • MESIN LISTRIK 2015

    Gambar 2.9. Karakteristik Torsi - Kecepatan Motor Induksi Satu Fasa

    Jenis-Jenis Motor Induksi Satu Fasa

    Cara paling mudah untuk menjalankan motor induksi satu fasa adalah dengan menambahkan sebuah

    kumparan bantu pada kumparan utama di bagian stator sehingga motor dapat dijalankan. Jika dua

    kumparan terpisah 90 listrik pada stator motor dan eksitasi dengan dua ggl bolak-balik yang berbeda

    fasa sebesar 90 listrik, dihasilkan medan magnet putar. Jika dua kumparan terpisah demikian

    dihubungkan paralel ke suatu sumber fasa, medan yang dihasilkan akan bolak-balik, tetapi tidak

    berputar Karena kedua kumparannya ekivalen dengan satu kumparan fasa. Akan tetapi, jika suatu

    impedansi dihubungkan seri dengan salah satu kumparan ini, arusnya akan berbeda fasa. Dengan

    pemilihan impedansi yang cocok, arus dapat dibuat agar berbeda fasa sampai 90 listrik, sehingga

    menghasilkan medan putar sama seperti medan dari motor dua fasa. Inilah prinsip dari pemisahan fasa

    (phase splitting).

    Pada keadaan berputar, motor induksi satu fasa dapat menghasilkan momen putar hanya dengan satu

    kumparan. Sehingga dengan bertambahnya kecepatan motor kumparan bantu dapat dilepas dari

    rangkaian. Pada kebanyakan motor, hal ini dilakukan dengan menghubungkan sebuah saklar

    sentrifugal yang bekerja melepaskan hubungan kumparan bantu sistem.

    Motor induksi satu fasa dikenal dengan beberapa nama. Penerapannya menjelaskan cara-cara yang

    dipakai untuk menghasilkan perbedaan fasa antara arus yang mengalir pada kumparan utama dan arus

    yang mengalir pada kumparan bantu.

  • MESIN LISTRIK 2015

    Motor Fasa Terpisah

    Gambar rangkaian motor induksi fasa terpisah ditunjukkan pada Gambar 2.10.a. Kumparan bantu

    memiliki perbandingan tahanan terhadap reaktansi yang lebih tinggi daripada kumparan utama,

    sehingga kedua arus akan berbeda fasa seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.10.b. Perbandingan

    tahanan terhadap reaktansi yang tinggi dapat dengan menggunakan kawat yang lebih murni pada

    kumparan bantu. Hal ini diizinkan karena kumparan bantu hanya dipakai pada saat start. Saklar

    sentrifugal akan memisahkan dari rangkaian segera setelah dicapai kecepatan sinkron sekitar 70

    sampai 80 persen kecepatan sinkron.

    Karakteristik momen putar vs kecepatan dari motor ini ditunjukkan pada Gambar 2.10.c. Gambar ini

    memperlihatkan nilai torsi masing-masing kecepatan motor, mulai dari posisi diam sampai kecepatan

    nominal, dan seterusnya sampai kecepatan sinkron. Torsi start adalah torsi yang tersedia bila motor

    mulai berputar dari posisi diam. Torsi beban penuh adalah torsi yang dihasilkan bila motor berputar

    pada keluaran nominal. Bila beban terus berangsur-angsur diperbesar dari keadaan dimana motor

    berputar pada keluaran nominal untuk melayani beban dan torsi maksimum dari poros motor yang

    dapat digunakan dapat dilampaui, maka motor menjadi tidak mampu melayani beban dan berhenti.

    Nilai maksimum dari torsi dalam hal ini disebut torsi maksimum Tmaks.

    Gambar 2.10. Motor Fasa Terpisah

  • MESIN LISTRIK 2015

    Motor Kapasitor Start

    Konstruksi motor kapasitor start ditunjukkan pada Gambar 2.11a. Untuk mendapatkan torsi putar

    awal yang lebih besar, yaitu : dengan cara menghubungkan sebuah kapasitor yang dipasang secara

    seri dengan kumparan bantu seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.11.b. Hal ini akan menaikkan

    sudut fasa antara arus kumparan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.11.c. Karakteristik momen

    putar-kecepatan putar dari motor ini dapat ditunjukkan pada Gambar 2.11.d. Karena kapasitor dipakai

    hanya untuk pada saat start, jenis kapasitor yang dipakai adalah kapasitor elektrolit. Motor ini

    menghasilkan momen putar start yang lebih tinggi.

    Gambar 2.11. Motor Kapasitor Start

  • MESIN LISTRIK 2015

    Motor Kapasitor Permanen

    Konstruksi dari motor kapasitor permanen ditunjukkan pada Gambar 2.12a. gambar rangkaian

    ekivalen motor ini seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.12.b. kapasitor dihubungkan seri dengan

    kumparan bantu dan tidak dilepas setelah pengasutan dilakukan dan tetap tinggal pada rangkaian. Hal

    ini menyederhanakan konstruksi dan mengurangi biaya serta memperbaiki ketahanan motor karena

    saklar sentrifugal tidak digunakan. Faktor daya, denyutan momen putar, dan efisiensi akan lebih baik

    karena motor berputar seperti motor dua fasa. Sudut fasa antar kumparan ditunjukkan pada Gambar

    2.12.c. Jenis kapasitor yang digunakan adalah kapasitor kertas. Karakteristik momen putar

    kecepatan motor ini ditunjukkan pada Gambar 2.12.d.

    Gambar 2.12. Motor Kapasitor Permanen

    Motor Kapasitor Start Kapasitor Run

    Motor ini mempunyai dua buah kapasitor, satu digunakan pada saat start dan satu lagi digunakan pada

    saat berputar, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.13.a. Secara praktis keadaan start dan berputar yang

    optimal dapat diperoleh dengan menggunakan dua buah kapasitor elektrolit. Kapasitor Run secara

    permanen dihubungkan seri dengan kumparan bantu dengan nilai yang lebih kecil dan dipakai

  • MESIN LISTRIK 2015

    kapasitor kertas. Sudut fasa antar kumparan sama seperti pada motor kapasitor permanen seperti pada

    Gambar 2.13.b. Karakteristik momen putar-kecepatan dari motor ini ditunjukkan pada Gambar 2.13.c.

    Gambar 2.13. Motor Kapasitor Start Kapasitor Run

    Motor Shaded Pole

    Motor ini mempunyai kutub tonjol dan sebagian dari masing-masing kutub dikelilingi oleh lilitan

    rangkaian terhubung singkat yang terbuat dari tembaga yang disebut kumparan terarsir seperti pada

    Gambar 2.14.a. Arus imbas yang terdapat pada kumparan yang terarsir menyebabkan fluksi yang

    berada pada bagian lain. Hasilnya seperti medan putar yang bergerak dalam arah dari daerah kutub

    yang tidak terarsir ke bagian kutub yang terarsir dan menimbulkan momen putar saat dihidupkan yang

    kecil. Karakteristik motor shaded pole ditunjukkan pada Gambar 2.14.b.

  • MESIN LISTRIK 2015

    Gambar 2.14. Motor Shaded Pole

    Rangkaian Ekivalen Motor Induksi Satu Fasa

    Konsep medan putar ganda pada motor induksi satu fasa menjelaskan bahwa fluks yang dihasilkan

    ekivalen dengan dua buah fluks yang mempunyai besar yang sama dan berputar dalam arah yang

    berlawanan pada kecepatan sinkron. Masing-masing fluks ini akan mengimbaskan komponen arus

    rotor dan menghasilkan gerak motor induksi seperti pada motor induksi fasa banyak. Hal yang

    sederhana dan penting bahwa motor induksi ini hanya beroperasi pada kumparan utama.

    a) Pada Keadaan Diam

    Pada saat keadaan diam, jika rangkaian stator dihubungkan dengan tegangan satu fasa, maka motor

    induksi dapat dinyatakan sebagai transformator dengan kumparan sekunder terhubung singkat.

    Rangkaian motor induksi satu fasa tersebut dapat dilihat pada Gambar 2.15.

    Gambar 2.15. Rangkaian Ekivalen Motor Induksi Satu Fasa

    Dengan menggunakan konsep medan putar fluks yang dihasilkan kumparan stator dapat dipecah

    menjadi dua bagian yaitu : medan putar maju dan medan putar mundur. Kedua medan putar ini akan

    mengimbaskan ggl pada kumparan rotor sehingga tahanan dan reaktansi pada kumparan rotor

  • MESIN LISTRIK 2015

    diekivalenkan masing-masing adalah setengah dari nilai tahanan dan reaktansi kumparan rotor

    sesungguhnya, yaitu R2/2 dan X2/2 seperti yang terlihat pada Gambar 2.16 .

    Gambar 2.16. Motor Induksi Satu Fasa Dalam Keadaan Diam

    b) Pada Saat Beroperasi

    Pada saat kecepatan motor induksi mulai bertambah dan bekerja hanya pada kumparan utama. Pada

    arah medan maju menggunakan slip s, arus rotor yang diimbaskan medan maju mempunyai frekuensi

    s.f, dimana f adalah frekuensi stator. Arus rotor ini akan menghasilkan fluks yang bergerak maju pada

    kecepatan slip. Fluks ini akan membangkitkan ggl dengan arah maju pada kumparan utama stator.

    Pangaruh pada rotor jika dilihat dari sisi stator dapat dinyatakan sebagai suatu impedansi sebesar 0,5

    R2/s + j0,5 X2 paralel dengan Xm dan Rc. Seperti yang terlihat pada Gambar 2.17 dengan

    menggunakan simbol f.

    Pada arah medan putar mundur, rotor tetap bergerak dengan slip s berpatokan pada medan maju dan

    besarnya kecepatan putar medan maju adalah

    n = 1 s

    Kecepatan relatif dari rotor dengan berpatokan pada medan mundur adalah

    1+ n,

    Atau besarnya slip terhadap medan mundur adalah :

    1 + n = 2 s

  • MESIN LISTRIK 2015

    Selanjutnya medan mundur mengimbaskan arus rotor dengan frekuensi (2 s)f. Arus rotor ini akan

    menghasilkan fluks yang bergerak mundur. Fluks ini akan mengimbaskan ggl pada medan mundur

    kumparan stator. Pengaruh tersebut dapat diperlihatkan pada Gambar 2.17.

    Gambar 2.17. Motor Induksi Satu Fasa Dalam Keadaan Beroperasi

    Dengan menggunakan rangkaian ekivalen di atas, kita dapat menghitung arus stator, arus rotor, daya

    masukan, dan faktor daya untuk sembarang harga slip apabila tegangan yang diberikan dan impedansi

    motor diketahui. Dari rangkaian di atas, didapat :

  • MESIN LISTRIK 2015

    Dimana :

    R1 = Resistansi kumparan stator

    R2 = Resistansi kumparan rotor

    X1 = Reaktansi bocor kumparan stator

    X2 = Reaktansi bocor kumparan rotor

    Xm = Reaktansi pemagnetan

    Rc = Tahanan inti tembaga

    Zm = Impedansi pemagnetan

    I1 = Arus pada kumparan stator

    KAPASITOR

    1. Umum

    Kapasitor adalah suatu alat untuk menyimpan muatan dan energi. Konstruksi kapasitor umumnya

    terdiri dari dua buah konduktor yang berdekatan namun dipisahkan oleh dielektrik.

    Kapasitansi kapasitor adalah suatu kemampuan kapasitor untuk menyimpan muatan. Misalkan Q

    coulumb adalah besar muatan yang diberikan pada dua keping sejajar dan jika V adalah beda

    potensial antara kedua keping sejajar tersebut, maka kapasitansinya adalah :

    dimana : C = Kapasitansi Kapasitor ( Farad )

    Q = Muatan ( Coulumb )

    V = Beda Potensial ( Volt )

    Kapasitansi bergantung semata-mata pada susunan geometris konduktor kapasitansi dari kapasitor

    keping sejajar adalah :

  • MESIN LISTRIK 2015

    Dimana : 0 = permitivitas ruang hampa ( 8,85 X 10 F/m )

    0 = permitivitas bahan isolasi konduktor

    A = luas permukaan konduktor ( m2 )

    s = jarak antar kedua konduktor ( m )

    2. Kapasitor Elektrolit

    Suatu kapasitor elektrolit digunakan dimana sejumlah besar kapasitansi diperlukan. Seperti dalam

    nama yang tersirat, suatu kapasitor elektrolit berisi suatu asam aki (elektrolit). Elektrolit ini dapat

    dalam wujud suatu cairan kapasitor elektrolit basah dan kering. Suatu kapasitor elektrolit kering berisi

    dua plat metal utama yang dipisahkan oleh elektrolit. Kapasitor ditempatkan di dalam suatu

    aluminium container silindris seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.18. Nilai kapasitansi (X) dan

    tegangan rating dari kapasitor biasanya dicetak dalam sisi aluminium.

    Gambar 2.18 Kapasitor Elektrolit Yang Dipakai Pada Motor Kapasitor Start

    Secara internal, kapasitor elektrolit dibangun dengan cara yang sama dengan kapasitor kertas/paper.

    Plat positif terdiri dari aluminium kertas perak yang ditutup dengan suatu lapisan oksida yang tipis.

    Film oksida yang tipis ini dibentuk oleh suatu proses electrochemical yang bertindak sebagai

    dielektrikum untuk kapasitor itu. Selanjutnya dalam hubungan dengan oksida adalah suatu potongan

    kain kasa/kabut tipis atau paper/kertas yang mana telah diliputi dengan suatu lekatan elektrolit.

    Elektrolit bertindak sebagai plat negatif dari kapasitor itu. Suatu potongan aluminium kedua melawan

    terhadap elektrolit untuk menyediakan

  • MESIN LISTRIK 2015

    kontak listrik ke elektroda negatif (elektrolit). Ketika ketiga lapisan berada pada tempatnya, maka

    ketiga lapisan tersebut digulung ke dalam suatu silinder seperti yang ditunjukkan di dalam Gambar

    2.19

    Gambar 2.19 Konstruksi Dari Kapasitor Elektrolit Dan Kertas

    Hal ini memberikan arti bahwa bentuk plat positif dapat secara kebetulan dihubungkan kepada

    terminal negatif ke sumber, dielektrikum oksida film yang tipis akan terpisah dan kapasitor akan

    menjadi suatu konduktor (terhubung singkat). Polaritas dari terminal secara normal dapat ditandai

    pada kapasitor itu. Karena suatu kapasitor elektrolit polaritasnya sensitif, penggunaanya biasanya

    terbatas untuk suatu sirkit dc atau untuk suatu sirkit dimana suatu tegangan arus bolak-balik kecil

    dilapiskan pada suatu tegangan dc. Khusus kapasitor elektrolit tersedia untuk aplikasi arus bolak-balik

    tertentu, seperti motor kapasitor starting. Kapasitor elektrolit kering berubah-ubah di dalam ukurannya

    dari sekitar 4 mikrofarad sampai ribuan mikrofarad dan mempunyai suatu kemampuan tegangan kerja

    kira-kira 500 volt.

    SAKLAR SENTRIFUGAL

    Saklar sentrifugal adalah sebuah saklar listrik yang beroperasi menggunakan kekuatan sentrifugal

    yang diperoleh dari sebuah batang poros yang berputar, yang umum digunakan dari suatu motor

    listrik. Saklar dirancang untuk mengaktifkan atau menonaktifkan sebagai fungsi yang menyangkut

    kecepatan pemutaran pada batang poros tersebut.

  • MESIN LISTRIK 2015

    Gambar 2.20 Saklar Sentrifugal.

    Penggunaan yang paling umum dari saklar sentrifugal adalah di dalam phasa tunggal, motor induksi

    phasa belah (split-phase induction motor) dan motor kapasitor start. di sini, saklar digunakan untuk

    memutuskan rangkaian belitan bantu (starting) dari motor ketika motor mendekati putaran

    nominalnya. Dalam hal ini saklar sentrifugal terdiri dari anak timbangan yang menjulang kepada

    batang poros dari motor dan memegang dekat batang dengan kekuatan lompatan (spring force). Pada

    posisi diam, pengungkit berkait dengan anak timbangan sehingga membuat suatu geseran rendah,

    lapisan non-konduktif melawan terhadap satu set kontak elektrik yang menjulang kepada badan

    motor, menutup kontak dan menghubungkan belitan bantu (starting) ke sumber. Ketika motor

    mencapai suatu kecepatan mendekati kecepatan operasi yang normalnya sekitar 75 % dari kecepatan

    sinkron, gaya sentrifugal memaksa gaya spring dan anak timbangan mengayun ke luar, mengangkat

    plat lapisan menjauh dari kontak listrik. Sehingga menggerakkan kontak untuk membuka dan

    memutuskan belitan bantu dari sumber. Gambar dari saklar sentifugal ditunjukkan pada Gambar 2.20.

  • MESIN LISTRIK 2015

    Gambar 2.21 Posisi Letak Dari Saklar Sentrifugal