PRINSIP KERJA MOTOR INDUKSI TIGA PHASA

 

Motor induksi merupakan suatu peralatan listrik yang dapat merubah energi listrik menjadi energi mekanik (gerak). Motor induksi biasa dinamakan juga dengan motor asinkron atau motor yang tidak serempak. Pada listrik tiga phase terjadi perbedaan phase antara phase U, phase V, dan phase W sebesar 60^o. Gambar perbedaan phase listrik tiga phase diperlihatkan di bawah.

 

Susunan gulungan stator sebuah motor induksi tiga phase dengan dua buah kutub, memiliki tiga belitan yang masing-masing berbeda sudut 120^o. Pada gambar di bawah diperlihatkan ujung gulungan pada setiap stator. Phase pertama yaitu U1-U2, phase kedua adalah V1-V2, dan phase ketiga yaitu W1-W2.

Prinsip kerja motor induksi tiga phase yang dihubungkan dengan gelombang sinusiodal diperlihatkan pada gambar di bawah. 

Dari gambar diperlihatkan terbentuknya medan putar pada stator motor induksi tiga phase. Pada stator terdapat dua kutub yaitu S (south) dan N (norht) yang dapat diterangkan pada empat kondisi.

Kondisi 1

Pada saat sudut 0^o, arus listrik I1 bernilai positip sedangkan arus listrik pada I2 dan I3 bernilai negatip. Dalam hal ini yaitu gulungan V2, U1, dan W2 mempunyai tanda silang (x) yang berarti arah arus meninggalkan pembaca. Sedangkan gulungan pada V1, U2, dan W1 mempunyai tanda titik/bulat (o) yang berarti arah arus menuju pembaca. Pada keadaan seperti ini, terbentuklah fluk magnet pada garis horizontal sudut 0^o.  Stator kutub S akan berada diantara W1 dan V2, sedangkan stator kutub N akan berada diantara V1 dan W2.

Kondisi 2

Pada saat sudut 120^o, arus listrik I2 bernilai positip sedangkan arus listrik pada I1 dan I3 bernilai negatip. Dalam hal ini yaitu gulungan W2, V1, dan U2 mempunyai tanda silang (x) yang berarti arah arus meninggalkan pembaca. Sedangkan gulungan pada W1, V2, dan U1 mempunyai tanda titik/bulat (o) yang berarti arah arus menuju pembaca. Pada keadaan seperti ini, terbentuklah fluk magnet pada garis yang bergeser 120^o ke kanan dari sebelumnya.  Stator kutub S akan berada diantara U1 dan W2, sedangkan stator kutub N akan berada diantara W1 dan U2.

Kondisi 3

Pada saat sudut 240^o, arus listrik I3 bernilai positip sedangkan arus listrik pada I1 dan I2 bernilai negatip. Dalam hal ini yaitu gulungan U2, W1, dan V2 mempunyai tanda silang (x) yang berarti arah arus meninggalkan pembaca. Sedangkan gulungan pada U1, W2, dan V1 mempunyai tanda titik/bulat (o) yang berarti arah arus menuju pembaca. Pada keadaan seperti ini, terbentuklah fluk magnet pada garis yang bergeser 120^o ke kanan dari sebelumnya atau 240^o dari kondisi 1.  Stator kutub S akan berada diantara V1 dan U2, sedangkan stator kutub N akan berada diantara U1 dan V2.

Kondisi 4

Pada saat sudut 360^o, posisi stator kutub N dan kutub S akan berada pada keadaan awal (Kondisi 1).

Dari keempat kondisi yang dijelaskan di atas, yaitu pada saat sudut 0^o, 120^o, 240^o, dan 360^o, dapat dijelaskan terbentuknya medan putar pada stator. Kejadian tersebut akan berulang secara terus menerus selama masih terhubung dengan listrik tiga phase, sehingga rotor juga akan terus berputar. Karena adanya perbedaan putaran antara medan putar stator dengan putaran yang terjadi pada rotor, maka motor induksi seperti ini disebut dengan motor induksi asinkron atau motor induksi tidak serempak.

Medan magnet putar pada stator akan memotong bagian rotor. Kecepatan medan putar stator ini disebut dengan kecepatan sinkron, yaitu kecepatan yang tidak dapat diamati dengan alat ukur, tetapi dapat dihitung secara teoritis dengan menggunakan rumus: 

Rotor ditempatkan pada rongga stator sehingga garis medan magnet putar pada stator dapat memotong bagian rotor yang dapat mengakibatkan timbulnya induksi elektromagnetis pada rotor. Rotor pada motor induksi merupakan beberapa batang penghantar yang setiap ujungnya dihubungkan menjadi satu sehingga menyerupai sangkar tupai. Oleh karena itu, jenis rotor ini banyak disebut dengan nama rotor sangkar tupai. Medan magnet pada stator akan berinteraksi dengan medan magnet pada rotor sehingga terjadilah torsi putar yang menghakibatkan rotor berputar.

Contoh perhitungan

Motor induksi mempunyai spesifikasi yang dilihat pada name plate sebagai berikut.

Frekuensi            : 50 Hz

Putaran                : 1.440 rpm

Jumlah Kutub     : 4 buah

Dari data yang didapat, hitunglah besarnya putaran medan magnet putar pada stator dan slip (selisih kecepatan stator dan rotor) motor induksi tersebut.

 

Share this post