TUGASPERENCANAAN MESIN LISTRIKMOTOR DC, GENERATOR SINKRON DAN MOTOR INDUKSI

Disusun Oleh :

Nama : MUHAMMAD FAHMI FAUZANNIM : 21060112140174

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG2015

MOTOR DC

Pengertian Motor DCMotor DC adalah motor listrik yang memerlukan suplai tegangan arus searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi gerak mekanik. Bagian utama motor DC adalah statos dan rotor dimana kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar).

Gambar 1. Motor D.C Sederhana Konstruksi Motor DC

1. Badan MesinBadan mesin ini berfungsi sebagai tempat mengalirnya fluks magnet yang dihasilkan kutub magnet, sehingga harus terbuat dari bahan ferromagnetik.Fungsi lainnnya adalah untuk meletakkan alat-alat tertentu dan mengelilingi bagian-bagian dari mesin, sehingga harus terbuat dari bahan yang benar-benar kuat, seperti dari besi tuang dan plat campuran baja.2. Inti kutub magnet dan belitan penguat magnetInti kutub magnet dan belitan penguat magnet ini berfungsi untuk mengalirkan arus listrik agar dapat terjadi proses elektromagnetik. Adapun aliran fluks magnet dari kutub utara melalui celah udara yang melewati badan mesin.3. Sikat-sikatberfungsi sebagai penghubung untuk aliran arus dari lilitanjangkar ke terminal luar (generator) atau dari terminal luar ke lilitan jangkar (Motor). Karena itu sikat sikat dibuat dari bahan konduktor. Disamping itu sikat juga berfungsi untuk terjadinya komutasi, berrsama-sama dengan komutator,.4. Komutatormerupakan suatu konverter mekanik yang membuat arus dari sumber mengalir pada arah yang tetap walaupun belitan medan berputar. Komutator ini berfungsi sebagai penyearah mekanik yang akan dipakai bersama-sama dengan sikat. Sikat-sikat ditempatkan sedemikian rupa sehingga komutasi terjadi pada saat sisi kumparan berbeda.5. JangkarJangkar dibuat dari bahan ferromagnetic dengan maksud agar kumparan jangkar terletak dalam daerah yang induksi magnetiknya besar, agar ggl induksi yang dihasilkan dapat bertambah besar.6. Belitan jangkarBelitan jangkar merupakan bagian yang terpenting pada mesin arus searah, berfungsi untuk tempat timbulnya tenaga putar motor.

Komutasi adalah proses pembalikan arah arus pada kumparan jangkar saat segmen komutator pada kumparanterhubung melewati di bawah sikat. Rangka motor: Fungsi utama dari rangka mesin adalah sebagai bagian dari tempat mengalirnya fluks; magnet. Karena itu rangka mesin dibuat dari bahan ferromagnetik. Seiain itu rangkapun befungsi untuk meletakkan alat-alat tertentu dan melindungi bagian-bagian mesin lainnya. Kutub Magnet: Fluks magnet yang terdapat pada mesin listrik dihasilkan oleh kutub-kutub magnet. Kutub magnet diberi lilitan penguat magnet yang berfungsi untuk tempat aliran arus listrik supaya terjadi proses elektromagnetisme. Inti Jangkar: Inti jangkar yang umum digunakan dalam motor arus searah adalah berbentuk silinder yang diberi alur-alur pada permukaannya untuk tempat melilitkan kumparan-kumparan tempat terbentuknya GGL induksi. Kumparan Jangkar: berfungsi tempat terbentuknya ggl induksi. Kumparan Medan : berfungsi untuk membangkitkan fluks yang akan dipotong oleh konduktor jangkar.

Prinsip kerja motor DCjika arus lewat pada suatu konduktor, timbul medan magnet di sekitar konduktor. Medan magnet hanya terjadi di sekitar sebuah konduktor jika ada arus mengalir pada konduktor tersebut. Arah medan magnet ditentukan oleh arah aliran arus pada konduktor.Dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

Pada motor dc, daerah kumparan medan yang dialiri arus listrik akan menghasilkan medan magnet yang melingkupi kumparan jangkar dengan arah tertentu. Konversi dari energi listrik menjadi energi mekanik (motor) maupun sebaliknya berlangsung melalui medan magnet, dengan demikian medan magnet disini selain berfungsi sebagai tempat untuk menyimpan energi, sekaligus sebagai tempat berlangsungnya proses perubahan energi, daerah tersebut dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

Agar proses perubahan energi mekanik dapat berlangsung secara sempurna, maka tegangan sumber harus lebih besar daripada tegangan gerak yang disebabkan reaksi lawan. Dengan memberi arus pada kumparan jangkar yang dilindungi oleh medan maka menimbulkan perputaran pada motor.Untuk menentukan arah putaran motor digunakan kaedah Flamming tangan kiri. Kutub-kutub magnet akan menghasilkan medan magnet dengan arah dari kutub utara ke kutub selatan. Jika medan magnet memotong sebuah kawat penghantar yang dialiri arus searah dengan empat jari, maka akan timbul gerak searah ibu jari. Gaya ini disebut gaya Lorentz, yang besarnya sama dengan F. Prinsip motor adalah aliran arus di dalam penghantar yang berada di dalam pengaruh medan magnet akan menghasilkan gerakan. Besarnya gaya pada penghantar akan bertambah besar jika arus yang melalui penghantar bertambah besar. Jenis Jenis Motor DC1. Motor DC sumber daya terpisah/separately excitedMotor DC sumber daya terpisah/ Separately Excited, Pada motor penguat terpisah, kumparan medan dihubungkan dengan sumber sendiri dan terpisah dan arus medan dipasok dari sumber terpisah dengan tegangan angker Sehingga arus yang diberikan untuk jangkar dengan arus yang diberikan untuk penguat magnet tidak terikat antara satu dengan lainnya secara kelistrikan.

2. Motor DC sumber daya sendiri/ Self Excited, Pada jenis motor DC sumber daya sendiri di bagi menjadi 3 tipe sebagi berikut :a. Motor DC Tipe Shuntb. Motor DC Tipe Seric. Motor DC Tipe Kompon / Gabungan

Motor DC Tipe Shunt. Pada motor shunt, gulungan medan (medan shunt) diparalelkan dengan gulungan dynamo/angker(armature). Oleh karena itu total arus dalam jalur merupakan penjumlahan arus medan dan arus dinamo.Karakter kecepatan motor DC tipe shunt adalah : Kecepatan pada prakteknya konstan tidak tergantung pada beban (hingga torque tertentu setelah kecepatannya berkurang) dan oleh karena itu cocok untuk penggunaan komersial dengan beban awal yang rendah, seperti peralatan mesin. Kecepatan dapat dikendalikan dengan cara memasang tahanan dalam susunan seri dengan dinamo (kecepatan berkurang) atau dengan memasang tahanan pada arus medan (kecepatan bertambah).Motor ini tidak dapat memproduksi arus yang besar ketika mulai melakukan putaran seperti pada medan kumparan seri .Hal ini berarti motor parallel mempunyai torsi awal yang lemah.Motor shunt mempunyai kecapatan hampir konstan. Pada tegangan jepit konstan, motor ini mempunyai putaran yang hampir konstan walaupun terjadi perubahan beban. Perubahan kecepatan hanya sekitar 10 %.

Motor DC Tipe SeriMotor ini kumparan medan dipasang secara seri dengan kumparan armature/angkernya. Motor ini, kurang stabil. Pada torsi yang tinggi kecepatannya menurun dan sebaliknya. Namun, pada saat tidak terdapat beban motor ini akan cenderung menghasilkan kecepatan yang sangat tinggi Motor DC tipe ini disusun dengan skema berikut:

Dalam motor seri, gulungan medan (medan shunt) dihubungkan secara seri dengan gulungan dynamo/angker(armature). Oleh karena itu, arus medan sama dengan arus dinamo. Karakter kecepatan dari motor DC tipe seri adalah : Kecepatan dibatasi pada 5000 RPM. Harus dihindarkan menjalankan motor seri tanpa ada beban sebab motor akan mempercepat tanpa terkendali.Motor ini dapat memproduksi arus yang besar ketika mulai melakukan putaran.Hal ini berarti mempunyai torsi awal yang besar.

Motor DC Tipe Kompon / GabunganMotor Kompon DC merupakan gabungan motor seri dan shunt. Pada motor kompon, gulungan medan (medan shunt) dihubungkan secara paralel dan seri dengan gulungan dinamo (A). Motor kompon ini mempunyai sifat seperti motor seri dan shunt, tergantung lilitan mana yang kuat (kumparan seri atau shunt).. Sehingga, motor kompon memiliki torque penyalaan awal yang bagus dan kecepatan yang stabil.

Karakter dari motor DC tipe kompon/gabungan ini adalah, makin tinggi persentase penggabungan (yakni persentase gulungan medan yang dihubungkan secara seri), makin tinggi pula torque penyalaan awal yang dapat ditangani oleh motor ini.Pada motor kompon mempunyai dua buah kumparan medan dihubungkan seri dan paralel dengan angker. Bila motor seri diberi penguat shunt tambahan seperti gambar dibawah disebut motor kompon shunt panjang.

Bila motor shunt diberi tambahan penguat seri seperti gambar dibawah disebut motor kompon shunt pendek

GENERATOR SINKRON

Pengertian Generator SinkronGenerator sinkron (sering disebut alternator) adalah mesin sinkron yangdigunakan untuk mengubah daya mekanik menjadi daya listrik. Generator sinkrondapat berupa generator sinkron tiga fasa atau generator sinkron AC satu fasa tergantung dari kebutuhan. Prinsip Kerja Generator Sinkron

Skema Prinsip Kerja Generator ACGambar di atas adalah skema sederhana proses kerja generator AC. Kawat angker ABCD dapat berputar terhadap sumbu a-b, dan berada di tengah-tengah medan magnet N-S. Kawat angker sedang dalam kondisi diputar oleh sumber dari luar, dengan arah yang berlawanan arah putaran jarum jam sesuai pada gambar. Putaran ini memberikan gaya torsi dengan arah yang selalu tegak lurus dengan kawat angker.Bagian kawat angker sisi C-D pada gambar sebelah kiri. Kawat tersebut bergerak ke atas (keluar bidang gambar) sesuai dengan torsi arah putaran gaya luar. Gerakan kawat angker ini memotong garis gaya magnet sehingga akan timbul gaya gerak listrik di kawat angker tersebut. Dengan menggunakan kaidah tangan kanan Fleming, maka dengan mudah dapat kita tentukan arah arus listrik yang terbangkitkan yakni ke bawah dari titik C ke D. Sehingga arah arus pada tahanan R adalah dari kanan ke kiri. Begitu pula pada kawat angker sisi A-B yang mengalami gaya torsi ke bawah (masuk bidsng gambar), sehingga jika kita menggunakan kaidah tangan kanan Fleming maka akan kita dapatkan arah arus listrik dari titik A ke B.Seiring dengan berputarnya poros generator, maka kawat angker generator akan berpindah posisi sesuai dengan gambar sebelah kanan. Pada kondisi ini, dengan menggunakan cara yang sama seperti sebelumnya, akan dapat dengan mudah kita simpulkan bahwa aliran arus listrik di sisi kawat angker A-B adalah dari titik B ke A. Sedangkan pada sisi kawat C-D arah arus listrik yakni dari titik D ke C. Dengan masing-masing sisi kawat angker yang selalu bersentuhan dengan slip ring tersendiri, maka arah arus listrik yang dibangkitkan pada konfigurasi kawat angker gambar kanan adalah kebalikan dari gambar kiri. Disinilah arus bolak-balik listrik AC berasal.

Gelombang Sinusoidal Arus AC

Dengan penjelasan di atas maka arus listrik AC memiliki karakter unik yakni nilai arus yang fluktuatif dari positif hingga negatif. Tiap-tiap posisi kawat angker memiliki nilai arus yang berbeda-beda, dan akan kembali bernilai sama jika kawat angker rotor kembali ke posisi nol nya (telah berputar 360o). Gambar di atas adalah gelombang sinusoidal arus listrik yang dibangkitkan oleh generator AC. Gambar sebelah kiri adalah ilustrasi penampang generator AC dengan berbagai posisi kawat angker rotor. Sedangkan gambar yang sisi kanan adalah grafik sinusoidal arus listrik AC dengan sumbu X adalah waktu, dan sumbu Y adalah nilai arus listrik. Grafik arus listrik AC disebut dengan grafik sinusoidal karena nilai arus listrik sesuai dengan prinsip trigonometri fungsi sinus (x(t) = Amax.sin).

Kecepatan Putar Generator SinkronFrekuensi elektris yang dihasilkan generator sinkron adalah sinkron dengan kecepatan putar generator. Rotor generator sinkron terdiri atas rangkaian elektromagnet dengan suplai arus DC. Medan magnet rotor bergerak pada arah putaran rotor. Hubungan antara kecepatan putar medan magnet pada mesin dengan frekuensi elektrik pada stator adalah:

yang mana:fe = frekuensi listrik (Hz)nr = kecepatan putar rotor = kecepatan medan magnet (rpm) p = jumlah kutub magnetOleh karena rotor berputar pada kecepatan yang sama dengan medan magnet, persamaan diatas juga menunjukkan hubungan antara kecepatan putar rotor dengan frekuensi listrik yang dihasilkan. Agar daya listrik dibangkitkan tetap pada frekuensi 50Hz atau 60 Hz, maka generator harus berputar pada kecepatan tetapdengan jumlah kutub mesin yang telah ditentukan. Sebagai contoh untuk membangkitkan 60 Hz pada mesin dua kutub, rotor arus berputar dengan kecepatan 3600 rpm. Untuk membangkitkan daya 50 Hz pada mesin empat kutub, rotor harus berputar pada 1500 rpm. Rangkaian Ekivalen Generator SinkronTegangan induksi Ea dibangkitkan pada fasa generator sinkron. Tegangan ini biasanya tidak sama dengan tegangan yang muncul pada terminal generator. Tegangan induksi sama dengan tegangan output terminal hanya ketika tidak ada arus jangkar yang mengalir pada mesin. Jika eindpada persamaan (4) di artikel sebelumnya dilambangkan denganEApada bagian ini, maka tegangan terminal generator satu fasaVakan sama denganEAhanya jika generator beroperasi dalam keadaan tanpa beban. Untuk kondisi berbeban, maka dua nilai tegangan ini akan berbeda. Ada beberapa faktor yang menyebabkan perbedaan antara nilaiEA(tegangan induksi)danV (tegangan termilnal) antara lain1. Distorsi medan magnet pada celah udara oleh mengalirnya arus pada stator, disebut reaksi jangkar.2. Induktansi sendiri kumparan jangkar.3. Resistansi kumparan jangkar.4. Efek permukaan rotor kutub sepatu.

Penyebab pertama yang menyebabkan perbedaan antara tegangan induksiEAdan tegangan keluaran generatorV, dan biasanya merupakan sumber utama terjadinya perbedaan nilai tersebut adalah reaksi jangkar. Ketika rotor generator diputar, teganganEAakan diinduksikan pada kumparan stator. Jika beban dipasang pada terminal generator, arus akan mengalir menuju beban. Akan tetapi, arus tiga fasa stator yang mengalir akan menimbulkan medan magnet di sekitar kumparan stator tersebut. Medan magnet stator yang menambah medan magnet rotor menyebabkan perubahan tegangan keluaran generator. Peristiwa ini disebut dengan reaksi jangkar karena arus jangkar (stator) mempengaruhi medan magnet yang pada mulanya memproduksi arus jangkar tersebut.

Gambar 5.Model Reaksi JangkarPada gambar 5 (a), digambarkan bahwa rotor berkutub dua diputar di dalam stator tiga fasa. Karena tidak ada beban yang terpasang, maka medan magnetBRakan menghasilkan tegangan induksiEA, dengan nilai maksimum yang berimpitan dengan arahBR.Jika diasumsikan sebuah beban induktif dipasang pada terminal generator, maka arus maksimum akan tertinggal dari tegangan induksi maksimum. Pengaruh ini digambarkan pada gambar 5 (b).Arus yang mengalir pada kumparan stator menghasilkan medan magnetnya sendiri. Medan magnet stator ini disebut denganBSdan mempunyai arah yang ditunjukkan pada gambar 5 (c). Medan magnetBSmenghasilkan tegangan sendiri, dan tegangan ini disebut denganEstatdalam gambar 5 (c).Dengan adanya dua tegangan yang muncul pada kumparan stator, tegangan total merupakan penjumlahan tegangan induksiEAdengan tegangan reaksi jangkarEstat.V=EA+EstatMedan magnet totalBnetjuga merupakan penjumlahan medan magnet rotor dan stator.Bnet=Bs+BrKarena sudutEAsama dengan sudutBR,dan sudutEstatjuga sama dengan sudutBS,maka medan magnetBnetakan beririsan denganV.Tegangan dan arus hasil reaksi jangkar ini ditunjukkan oleh gambar 5 (d).Pengaruh reaksi jangkar dapat direpresentasikan secara matematis dengan memperhatikan bahwa teganganEstatterletak 90odibelakang arusIA, dan juga dengan memperhatikan bahwa besarnyaEstatberbanding lurus dengan arusIA.JikaXadalah konstanta proporsionalitas, maka tegangan reaksi jangkar dapat dituliskan sebagai berikut:V=EAjXIAlain yang berpengaruh terhadap besarnya tegangan keluaran generatorVadalah adanya induktansi diri dan resistansi lilitan stator. Jika induktansi diri stator disebutLA(sehingga reaktansinya disebutXA), sedangkan resistansinya dilambangkan denganRA, maka perbedaan total antaraVdenganEAdiberikan oleh persamaan berikut:V=EAjXIAjXAIA RAIAJika diasumsikan bahwa reaktansi akibat reaksi jangkar dan reaktansi akibat induktansi diri disebut dengan reaktansi sinkronXS,maka persamaan akhir untuk tegangan keluaranVmenjadi:V=EAjXSIA RAIA

Dengan persamaan di atas, maka rangkaian ekivalen generator sinkron tiga fasa dapat digambarkan sebagai berikut:

Gambar 6.Rangkaian Ekivalen Generator Sinkron Tiga FasaGambar 6 menunjukkan sebuah sumber arus searah yang menyuplai rangkaian medan rotor yang dimodelkan dengan induktansi dan resistansi lilitan yang dipasang seri.Radjjuga dipasang secara seri denganRFuntuk mengendalikan besar aliran arus medan. Sedangkan gambar lainnya merupakan representasi dari masing-masing fasa. Masing-masing fasa mempunyai tegangan induksi yang dirangkai seri terhadap induktansi sinkronXSdan resistansi seriRA. Tegangan dan arus dari rangkaian tiga fasa dalam kondisi yang seimbang mempunyai besar yang sama, tapi terpisah pada sudutnya sejauh 120osatu sama lain.Rangkaian tiga fasa dapat merupakan konfigurasi Y atau . Jika konfigurasi rangkaian tiga fasa berbentuk Y, maka tegangan terminal VTbernilai:

Sedangkan jika konfigurasi rangkaian tiga fasa berbentuk , maka tegangan terminal VTbernilai:

Gambar7.Rangkaian Ekivalen Generator dengan Konfigurasi (a) Y dan (b) Karena tiga fasa dari generator sinkron identik dalam semua hal kecuali sudut fasanya dalam kondisi seimbang, maka akan lebih mudah menganalisa rangkaian ekivalen generator sinkron dengan menggunakan rangkaian ekivalen tiap fasa yang ditunjukkan oleh gambar berikut:

Gambar 8.Rangkaian Ekivalen Per-fasa Generator SinkronRangkaian ekuivalen generator sinkron perfasa ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Gambar 9. Rangkaian ekuivalen generator sinkron perfasa

MOTOR INDUKSI

Pengertian Motor InduksiMotor induksi adalah salah satu jenis dari motor-motor listrik yang bekerja berdasarkan induksi elektromagnet. Motor induksi memiliki sebuah sumber energi listrik yaitu di sisi stator, sedangkan sistem kelistrikan di sisi rotornya di induksikan melalui celah udara dari stator dengan media elektromagnet. Hal inilah yang menyebabkannya diberi nama motor induksi.Motor induksi merupakan motor arus bolak-balik (ac) yang paling Iuas digunakan. Penamaannya berasal dari kenyataan bahwa arus rotor motor ini bukan diperoleh dari sumber tertentu, tetapi merupakan anus yang terinduksi sebagai akibat adanya perbedaan relatif antara putaran rotor dengan medan putar (rotating magnetic field) yang dihasilkan oleh arus stator.Belitan stator yang dihubungkan dengan satu sumber tegangan tiga fasa akan menghasilkan medan magnet yang berputar dengan kecepatan sinkron (ns=120f/p). Medan putar pada stator tersebut akan memotong konduktor-konduktor pada rotor, sehingga terinduksi arus, dan sesuai dengan hukum lentz, rotor pun akan turut berputar mengikuti medan putar stator. Perbedaan putar relatif antara stator dan rotor disebut slip. Bertambahnya beban akan memperbesar kopel motor, yang oleh karenanya akan memperbesar pula arus induksi pada rotor, sehingga slip antara medan putar stator dan putaran rotor pun akan bertambah besar. Jadi, bila beban motor bertambah, putaran rotor cendrung menurun. Dikenai dua tipe motor induksi yaitu motor induksi dengan rotor belitan dan motor Induksi dengan rotor sangkar KonstruksiSebuah motor induksi terdiri dari dua bagian utama yaitu rotor,stator dan celah udara (ruang antara stator dan rotor). Rotor merupakan bagian yang berputar dan stator merupakan bagian yang diam.a. Celah udaraCelah udara antara stator dan rotor, kalau terlalu luas maka effisiensi rendah, sebalikanya jika terlalu sempit menimbulkan kesukaran mekanis pada mesin. apabila ada beda perputaran maka akan menimbulkan slip.

b. Stator

Stator mempunyai bagian : Gandar (Rumah stator), fungsinya sebagai penopang dan sebagai pelindung bagian dalam mesin. Inti stator, terbuat dari laminasi logam yang disusun berlapis. Kumparan stator.

c. Rotor terdiri dari : Inti rotor bahannya sama dengan inti stator. Kumparan rotorAdapun terdapat dua tipe rotor dalam motor induksi, yang ternyata tipe rotor tersebut juga menjadi dasar dalam pengelompokan motor induksi. kedua jenis tipe tersebebut adalah : adalah :1. Rotor BelitanMotor induksi jenis ini mempunyai rotor dengan belitan kumparan tiga fasa sama seperti kumparan stator. Kumparan stator dan rotor juga mempunyai jumlah kutub yang sama. Rotor yang mempunyai tiga belitan yang mirip dengan belitan stator.Ketiga belitan tersebut biasanya terhubung bintang.Ujung ujung belitan tersebut dihubungkan dengan slipring yang terdapat pada poros rotor.Belitan belitan tersebut dihubung singkat melalui sikat (brush) yang menempel pada slipring. Jenis rotor belitan dapat dilihat pada gambar sebagai berikut :.

2. Rotor SangkarMotor induksi jenis ini mempunyai rotor dengan kumparan yang terdiri atas beberapa batang konduktor yang disusun sedemikian rupa hingga menyerupai sangkar tupai. Rotor yang terdiri dari sederetan batang batang penghantar yang terletak pada alur alur sekitar permukaan rotor. Ujung ujung batang penghantar dihubung singkat dengan menggunakan cincin hubung singkat.maka jenis rotor sangkar dapat dilihat pada gambar berikut :

Lingkaran rotor yang memiliki gulung antiga fase, lapisan ganda dan terdistribusi. Dibuat melingkar sebanyak kutub stator. Tiga fase digulungi kawat pada bagian dalamnya dan ujung yang lainnya dihubungkan kecincin kecil yang dipasang pada batang as dengan sikat yang menempel padanya.Perbedaan mendasar dari rotor belit dengan rotor sangkarRotor sangkar tupai:a. Tahanan rotor tetapb. Arus starting tinggic. Torsi starting rendahRotor belit :a. Memungkinkan tahanan luar dihubungkan ketahanan rotor melalui slip ring yang terhubungk esikat.b. Arus starting rendahc. Torsi starting tinggi Prinsip Kerja Motor InduksiMotor induksi bekerja berdasarkan induksi elektromagnetik dari kumparan stator ke kumparan rotor. Garis garis gaya fluks yang diinduksikan dari kumparan stator akan memotong kumparan rotornya sehingga timbul GGL (gaya gerak listrik/tegangan induksi) dank arena penghantar rotor merupakan rangkaian yang tertutup, maka akan mengalir arus pada kumparan rotor. Penghantar (kumparan) rotor yang dialiri arus ini berada dalam garis gaya fluks yang berasal dari kumparan stator sehingga kumparan rotor akan mengalami gaya Lorenz yang menimbulkan torsi yang cenderung menggerakkan rotor sesuai arah medan induksi stator. Pada rangka stator terdapat kumparan stator yang ditempatkan pada slot slotnya yang di lilitkan pada sejumlah kutub tertentu. Jumlah kutub ini menentukan kecepatan berputarnya medan stator yang terjadi yang di induksikan pada rotornya. Makin besar jumlah katup akan mengakibatkan makin kecil kecepatan putar medan stator dan sebaliknya. Kecepatan putar medan putar ini disebut kecepatan sinkron. Rangkain Ekivalen Motor InduksiKerja motor induksi seperti juga kerja transformator adalah berdasarkan prinsip induksi elektromagnet. Kerja motor induksi tergantung pada tegangan dan arus induksi pada rangkaian rotor dari rangkaian stator. rangkaian ekivalen motor induksi mirip dengan rangkaian ekivalen trafo.rangkaian tersebut dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

Untuk mempermudah analisis motor induksi, digunakan metoda rangkaian ekivalen per fasa. Motor induksi dapat dianggap sebagai transformator dengan rangkaian sekunder berputar. Rangkaian ekivalen statornya dapat digambarkan sebagai berikut :

GambarRangkaian ekivalen stator motor induksi

Rangkaian ekivalen motor induksi satu fasa saat standstill Pada rangkaian diatas merupakan rangkaian motor induksi 1 fasa dimana motor dianggap berhenti, sehingga motor tampak seperti transformer 1 fasa dengan sirkuit sekunder yang di short, sehingga rangkaian diatas merupakan rangkaian ekivalen transformer Rangkaian diatas terdiri dari R1(resistansi) dan X1(reaktansi) pada belitan stator, R2 dan X2 merupakan resistansi dan reaktansi pada rotor serta XM merupakan reaktansi magnet

Rangkaian ekivalen karena efek medan magnet forward dan reverse yang terpisah Pada rangkaian diatas akibat adanya celah udara flux pada motor saat kondisi stall dapat diselesaikan dalam dua medan magnet yang sama dan berlawanan. Sehingga rangkaian ekivalen pada rotor terbagi menjadi dua bagian,dimana kedua bagian tersebut bernilai sama yang masing-masing memberikan efek dari salah satu medan magnet. Yaitu efek dari medan magnet forward dan reverse yang dipisahkan Untuk medan magnet forward memberikan nilai per unit dari perbedaan antara kecepata rotor dengan kecepatan medan magnet yaitu slip s. Sehingga nilai resistansi rotor akibat medan magnet forward menjadi 0.5R2/sPerbedaan total kecepatan antara forward dan reverse bernilai dalam per unit yaitu 2, karena rotor berputar ketika kecepatan s lebih lambat dari medan magnet forward, sehingga perbedaan kecepatan rotor dan medan magnet reverse menjadi 2-s. Kemudian nilai resistansi rotor akibat medan magnet reverse menjadi 0.5R2/(2-s).