Motor Induksi 3 Phasa. Awan Asmara Frima Nugroho Nandar Dyto Ellan S Siregar

Transkripsi

1 Motor Induksi 3 Phasa Awan Asmara Frima Nugroho Nandar Dyto Ellan S Siregar

2 Agenda Overview Konstruksi Motor 3 Phasa Keuntungan Kerugian Rugi-rugi Prinsip Kerja Arah Putaran Motor Induksi Karakteristik Motor Induksi Perbedaan Rotor Contoh Soal

3 Overview Motor induksi adalah suatu mesin listrik yang merubah energi listrik menjadi energi gerak dengan menggunakan gandengan medan listrik dan mempunyai slip antara medan stator dan medan rotor. Motor induksi merupakan motor yang paling banyak kita jumpai dalam industri.

4 Konstruksi Motor 3 Phasa

5 Konstruksi Motor 3 Phasa Stator Bagian dari mesin yang tidak berputar dan terletak pada bagian luar. Dibuat dari besi bundar berlaminasi dan mempunyai alur-alur sebagai tempat meletakkan kumparan

6 Konstruksi Motor 3 Phasa Rotor Sangkar Rotor Kumparan/ Belit

7 Konstruksi Motor 3 Phasa

8 Konstruksi Motor 3 Phasa Rotor Sangkar Bagian dari mesin yang berputar bebas dan letaknya di bagian dalam. Terbuat dari besi laminasi yang mempunyai slot dengan batang alumunium/ tembaga.

9 Konstruksi Motor 3 Phasa Rotor Kumparan Kumparan dihubungkan bintang di bagian dalam dan ujung yang lain dihubungkan dengan slipring ke tahanan luar. Kumparan dapat dikembangkan menjadi pengaturan kecepatan putaran motor. Pada kerja normal slipring hubung singkat secara otomatis, sehingga rotor bekerja seperti rotor sangkar.

10 Perbedaan Rotor Sangkar dan Belit Perbedaan mendasar dari rotor belit dengan rotor sangkar bajing adalah terdapat pada konstruksi rotor. Rotor sangkar bajing mempunyai: Tahanan rotor tetap Arus starting tinggi Torsi starting rendah Rotor belit Memungkinkantahananluardihubungkanketahananrotor melalui slip ring yang terhubung ke sikat. Arus starting rendah Torsi starting tinggi

11 Keuntungan Motor 3 Phasa Konstruksi sangat kuat dan sederhana terutama bila motor dengan rotor sangkar. Harganya relatif murah untuk industri dan kehandalannya tinggi. Effisiensi relatif tinggi pada keadaan normal dan tidakadasikatsehinggarugigesekan kecil. Biaya pemeliharaan rendah.

12 Kerugian Motor 3 Phasa Kecepatan tidak mudah dikontrol Power faktor rendah pada beban ringan Arusstart biasanya5 7 kali dariarusnominal

13 Rugi-Rugi Motor 3 Phasa Rugi-rugi Tembaga Rugi-rugi Inti Rugi-rugi Gesekan Rugi-rugi Hambatan Angin

14 Prinsip Kerja Motor F = Gaya B = Kerapatanfluks I = Arus L = Konduktor Arus listrik (i) yang dialirkan di dalam suatu medan magnet dengan kerapatanfluks(b) akan menghasilkan suatu gaya(f).

15 Prinsip Kerja Motor Nilai F dipengaruhi banyaknya lilitan

16 Prinsip Kerja 3 Phasa Bila sumber tegangan tiga phasa dipasang pada kumparan stator, maka pada kumparan stator akan timbul medan putar dengan kecepatan : 120 f n s = P ns = kecepatan sinkron f = frekuensi sumber p = jumlahkutub

17 Prinsip Kerja 3 Phasa Medan putar stator akan memotong konduktor yang terdapat pada sisi rotor, akibatnya pada kumparan rotor akan timbul teganganinduksi( ggl) sebesar: E = 44, 4 fnφ 2 s E = teganganinduksiggl f = frekkuensi N = banyaklilitan Q = fluks

18 Prinsip Kerja 3 Phasa Karena kumparan rotor merupakan kumparan rangkaian tertutup, maka tegangan induksi akan menghasilkan arus ( I ). Adanya arus dalam medan magnet akan menimbulkan gaya ( F ) padarotor. Bilatorsi awalyang dihasilkanolehgaya(f) padarotor cukup besar untuk memikul torsi beban, maka rotor akan berputar searah dengan arah medan putar stator.

19 Prinsip Kerja 3 Phasa UntukmembangkitkanteganganinduksiE2s agar tetapada, maka diperlukan adanya perbedaan relatif antara kecepatan medan putar stator ( ns )dengan kecepatan putar rotor ( nr ). Perbedaan antara kecepatan nr dengan ns disebut dengan slip ( S ) yang dinyatakan dengan persamaan: S = n s n s n r 100%

20 Prinsip Kerja 3 Phasa Jika ns = nr tegangan akan terinduksi dan arus tidak mengalirpadarotor, dengan demikian tidakadatorsi yang dapat dihasilkan. Torsi suatu motor akan timbul apabila ns > nr. Dilihat dari cara kerjanya motor tiga phasa disebut juga dengan motor tak serempak atau asinkron.

21 Arah Putaran Motor Induksi

22 Karakteristik Motor Induksi Untuk mempersingkat perhitungan dan penjelasan maka dari Gambar karakteristik motor induksi dipilih kondisikondisi ekstrim yaitu: Kondisi starting Kondisi puncak Kondisi beban nominal

23 Active Power Flow ROTOR POWER INPUT (RPI) ROTOR COPPER LOSS (RCL) ROTOR POWER DEVELOPED (RPD) OUT-PUT POWER

24 Active Power Flow EFISIENSI (η) Menyatakan perbandingan daya output dengan daya input P P P η = out = in loos = 1 P P in in Bila dinyatakan dalam persentase maka P loos P in η = P out P in x100%

25 Active Power Flow ROTOR COPPER LOSS (RCL) RCL = I 2 R R R Hubungan Antara Rotor Power Input (RPI) dengan Rotor Copper Loss (RCL) RPI = I R 2 R s R srpi = I 2 R R R srpi = RCL RCL = srpi

26 Active Power Flow ROTOR POWER DEVELOPED RPD = I 2 R R R 1 ( s 1) Hubungan Antara Rotor Power Input (RPI) dengan Rotor Power Developed (RPD) RPD RPD = = I I 2 R 2 R R R s R R 1 ( RPI (1 s s ) s ) = I R 2 R s R RPD = RPI( 1 s)

27 Active Power Flow MOTOR TORQUE Torsi poros (T d ) adalah torsi yang dibangkitkan di poros rotor yang dapat dinyatakan dengan persamaan: T d = P ω out R Dimana, ω = r 2 r π n 60 ROTASIONAL LOSS (P R ) Rugi-rugi yang disebabkan oleh gesekan dan angin OUTPUT POWER (P O ) P out = RPD - P R

28 Active Power Flow Bila rugi Protasional diabaikan maka T d dapat dinyatakan dengan persamaan: T d = RPD ω R Torsi elektromekanik T e adalah torsi yang dibangkitkan di celah udara yang dapat dinyatakan dengan persamaan: T e = RPI ω s ω = s 2 s πn 60

29 Karakteristik Motor Induksi Motor kelasa Motor kelasb Motor kelasc Motor kelasd

30 Karakteristik Motor Induksi Class Maximum Allowed Temperature (*) A 105ºC 221ºF B 130ºC 266ºF F 155ºC 311ºF H 180 o C 356 o F

31 Plat Nama Pada Motor Induksi

32 Contoh Soal 1 Motor enamkutubdisuplaidarisumber60 Hz fasa tiga. Kecepatan rotor pada beban penuh adalah 1140 rpm. Tentukan: a) kecepatan sinkron dari medan magnet b) slip per unit c) kecepatan rotor untuk sebuah hasil bebanyang dikurangidislip s = 0,02

33 Contoh Soal 1 Diketahui: p = 6 f = 60 Hz nr = 1140 rpm a. Kecepatan Sinkron: n s = 120 p f = 120x60 6 = = 1200 rpm

34 Contoh Soal 1 b. Slip per unit : s = n s n s n r 60 = = = ,05 atau 5%

35 Contoh Soal 1 c. kecepatanrotor untuksebuahhasilbebanyang dikurangidislip s = 0,02 s = n n n nr 0,02 = n = (1 0,02) x1200 r s s = 1176 r = 1 rpm n n r s

36 Contoh Soal 2 Diketahui motor 3-phasa 50 Hz ns= 1200 r/min Hitung frekuensi arus rotor saat: a. standstill (nr = 0 ) b. putaran motor sebesar 500 r/min searah c. putaran motor sebesar 500 r/min tidak searah d. putaran motor sebesar 2000 r/min searah

37 Contoh Soal 2 a. KetikaStandstill nr = 0 maka, Frekuensinya f 2 = sf= 1 x 50 = 50Hz

38 Contoh Soal 2 b. KetikaStandstill nr = 500 maka, Frekuensinya f 2 = sf= x 50 = 29 Hz

39 Contoh Soal 2 c. KetikaStandstill nr = -500 maka, Frekuensinya f 2 = sf= x 50 = 71 Hz

40 Contoh Soal 2 d. KetikaStandstill nr = 2000 maka, Frekuensinya f 2 = sf= x 50 = -33 Hz

41 Referensi Seifer, Marc J., "Wizard, the Life and Times of Nikola Tesla," ISBN (HC), ISBN (SC) Tesla's Autobiography, III. My Later Endeavors; The Discovery of the Rotating Magnetic Field Abdurrahman, Sutedjo. Motor Induksi Tiga Phasa. Induksi-Tiga-Phase