Stator dari motor tiga fasa di desain mempunyai tiga bagian besar kumparan yang

Transkripsi

1 B. Knsep ulungan Statr Mtr Induksi 3 Fasa Statr dari mtr tiga fasa di desain mempunyai tiga bagian besar kumparan yang sama, baik jumlah kumparan, jumlah lilitan perkumparan, diameter kawat, jumlah alur yang digunakan, dan langkah alur. Dimana setiap bagian biasa disebut kumparan satu fasa, jadi lilitan mtr tiga fasa mempunyai satu kumparan setiap fasanya. Maka mtr tiga fasa umumya mempuyai ujung (terminal) sebanyak 6 buah (kecuali mtr dahlander), yang lazim diberi tanda U, V, dan W sebagai pangkal kumparan dan X, Y dan Z sebagai ujung kumapran. Kumparan fasa sekurangnya mempunyai dua kumparan (grup) yang berjarak 180. ambar 5. Langkah Alur Kumparan 1. Bentuk Kumparan Statr Bentuk kumparan statr dari mtr induksi 3 fasa dapat dibagi menjadi 3 macam, hal semacam ini adalah tergantung dari cara melilitkannya kedalam alur alur statr. Bentuk kumparan kumparan yang dimaksud adalah sebagai berikut:

2 a. Kumparan jerat atau lilitan bertumpuk (Lap winding juga dapat dinamakan dengan lilitan spiral (seperti gambar 6a). b. Kumparan terpusat (cncentric winding) seperti gambar 6b. c. Kumparan gelmbang (wave winding) seperti gambar 6c. a b c ambar 6. Bemtuk Kumparan Statr a. Bentuk kumparan jerat b. Bentuk kumparan sepusat c. Bentuk kumparan gelmbang. Fungsi dari ketiga jenis kumparan tersebut adalah sebagai berikut: a. Kumparan jerat (spiral) benyak digunakan untuk mtr mtr (generatr) dengan kapasitas yang relatif besar. Umumnya untuk kelas menengah keatas, walaupun secara khusus ada mesin listrik dengan kapasitas yang lebih besar, kumparan statrnya menggunakan sistem ksentris. b. Kumparan sepusat (cncentric) pada umumnya sistem ini banyak digunakan untuk mtr dan generatr dengan kapasitas kecil. Walaupun ada juga secara khusus mtr mtr dengan kapasitas kecil menggunakan kumparan dengan tipe spesial. c. Kumparan gelmbang/wave winding untuk mtr dengan belitan sistem ini banyak digunakan kapasitr besar.

3 2. Pengkutupan Pada Mtr 3 Fasa Mtr 3 fasa umumnya mempunyai enam ujung (terminal) yaitu : U, V, dan W sebagai pangkal kumparan dan X, Y dan Z ujung kumparan. Terminal terminal ini akan diatur sedemikian rupa sehingga terjadi sambungan bintang (Y) atau sambungan segitiga ( ) sehingga dapat dilayani sumber tegangan tiga fasa (arus putar). Sumber tegangan 3 fasa juga mempunyai pergeseran fasa sebesar 120 listrik terhadap fasa lainnya seperti pada gambar berikut. ambar 7. rafik Tegangan 3 Fasa Jadi dalam mementukan pengkutupan pada mtr 3 fasa pada bentangan statr dilaksanakan dengan: dua fasa dalam keadaan teganagn psitif (meninggalkan titik pangkal terminal mtr) dan satu teganagn dalam keadaan negatif (digambarkan menuju terminal pangkal mtr), seperi pada gambar 12 atau juga dapat digunakan dua fasa dalam keadaan negatif dan satu dalam keadaan psitif. Perlu ditambahkan penggulungan

4 atau pengutupan yang benar, arah arus pada sisi sisi kumparan harus balance, maksudnya jumlah sisi yang arahnya keatas harus sama dengan sisi yang arahnya kebawah. Bila yang keatas kita sebut membentuk kutub U (utara) dan arahnya kebawah kita sebut membentuk kutub S (selatan), maka sisi yang membentuk kutub U harus sama dengan sisi yang membentuk kutub S seperti gambar 8. ambar 8. Bentangan Statr Mtr 3 Fasa 4 Kutub 3. Langkah Langkah Kumparan Statr Mtr 3 Fasa a. Sistem kumparan satu jalan (single layer) Untuk mtr 3 fase, seluruh alur alur statr dibagi tiga sama banyak sehingga masing masing fasa memiliki kumparan bagian sebanyak / 2.P.3 kumparan. Apabila jumlah fasa = m fasa, maka masing fasa akan mempunyai kumparan sebanyak / 2.P.m

5 Cara memasang sisi kumparan yaitu apabila salah satu berada didepan kutub U, maka sisi yang lain harus berada didepan kutub S. Hal tersebut dikarenakan masing masing fasa mempunyai kumparan bagian sebanyak / 2.P.m, maka pada tiap kutub masing masing fasa akan menempati alur sebanyak / 2.P.m alur. Apabila banyaknya alur pada tiap kutub untuk masing masing fasa diberikan tanda g, maka jumlah alur perkutub perfasa yaitu: q = / 2.P.m alur. Sedangkan cara menggulung kumparan statr mtr 3 fasa pada prinsipnya sama dengan mtr 1 fasa, dua fasa, perbedaannya ialah pada jumlah belitannya (kumparannya). Untuk mtr 3 fasa masing masing belitan ditempatkan saling bergeseran tempat sejauh 120 el jadi 2 / 3 jarak kutub atau = 2 / 3 langkah belitan (Yg) Untuk mtr dengan ukuran 500 watt keatas akan lebih eknmis apabila dibuat 3 fasa. Sebab apabila dilaksanakan dengan 2 atau 1 fasa, maka mtr tersebut harus menggunakan kndensatr (capasitr) dengan kapasitas relatif besar. Jadi hal tersebut akan sangat merugikan, akibat dari sifat sifat kndensatr. Untuk memperjelaskan keterangan tersebut diatas. b. Sistem kumparan dua jalan (duble layer) Bentuk kumparan dengan sistem dua jalan (duble layer) mempunyai kelebihan bila dibanding dengan kumparan sistem satu jalan (single layer). Salah satu kelebihannya adalah kepala kumparan statr menjadi tidak terlalu tebal dan mempunyai bentuk yang rapi, terutama untuk mtr yang berdaya relatif besar, hal tersebut dikarenakan selain jumlah belitannya banyak, juga ukuran disekitar kawatnya relatif besar.

6 δ p = 2p O 360 r KAR = q = KAL = KAR. P 2p.m K = 2p O 120 Kp = KAL p =. δ p = Langkah alur dari sisi kumparan 1 ke sisi kumparan 2 2p q n f m = Jumlah alur = Jumlah kutub p = pasang kutub = Banyak kumparan tiap kelmpk = Kecepatan putaran mtr = Frekuensi = Jumlah fasa KAR = Kisar alur dalam derajat radial KAL = Kisar alur dalam derajat listrik Kp K = Kisar fasa = Jumlah sisi kumparan tiap kutub Jika fasa pertama berangkat dari alur 1 maka langkah kumparan ialah : 1 + W s (W s = δ p ) fasa kedua berangkat dari alur 1 +. δ p

7 dan fasa ketiga berangkat dari alur δ p Berikut ini ada beberapa cnth mtr mtr 3 fasa yang akan dilakukan penggulungan kembali. Cnth 1. Sebuah mtr 3 fasa, 4 kutub mempunyai alur 12 alur, tentukan. a. Banyak kumparan tiap kelmpk b. Langkah alur c. ambarkan bentuk bentangan statr Penyelesaian. Diket : m = 3 2p = 4 = 12 Ditanya : q, δ p, bentuk bentangan statr Jawab : q = 2.p.m = δ p = 2.p = = 1 alur/kutub/fasa = 3 alur Lebar kumparan W s = δ p W s = 3 alur

8 Maka langkah gulungan fasa 1 : 1 + W s = 4 Langkah gulungan fasa 2 : 1 +. δ p = 3 Langkah gulungan fasa ke 3 : δ p = 5 Daftar lilitan Fasa 1 U Alur 1 4 X Alur 7 10 Fasa 2 V Alur 3 6 Y Alur 9 12 Fasa 3 W Alur 5 8 X Alur 11 12

9 ambar 9. Bentangan Statr Mtr 3 Fasa 4 Kutub Lilitan mtr diatas adalah lilitan satu lapis (single layer), artinya setiap alur diisi satu sisi kumparan. Selain dari pada lilitan satu lapis ada juga mtr yang digulung dengan lilitan dua lapis (duble layer) ambar 10. Bentangan Satu Fasa Duble Layer dari Mtr 3 Fasa

10 Cnth 2. ambar 11. Bentangan Mtr 3 Fasa Duble Layer Mtr AC dengan statr beralur 24, terdapat 2 pasang kutub, tiga fasa, frekuensi 50 Hz. Dililit tahap tunggal Penyelesaian: 24 δ p = = = 6 Langkah p 4 24 q = = = 2 2 Kumparan tiap kelmpk 2. p. m K = = = 6 6 sisi kumparan tiap kutub 2. p KAR = 6 r 360 r = 24 = 15 r KAL = KAR.p = 15 x 2 = 30 Listrik 120 L 120 Kp = = = 4 KAL 30 kisar fasa 1-5

11 Daftar Lilitan U X V Y W Z ambar bentangan statr ambar 12. Bentangan Statr Single Layer Mtr 3 Fasa 24 Alur 2 Pasang Kutub

12 Jika kumparan duble layer, maka: U X V Y W Z ambar bentangan statr ambar 13. Bentangan Statr Duble Layer Mtr 3 Fasa 24 Alur 2 Pasang Kutub

13 Cnth 3. Mtr AC 3 fasa beralur 36, dibuat 3 pasang kutub, frekuensi 50 Hz, dililit tahap tunggal (single layer) Penyelesaian: 36 δ p = = = 6 Langkah p 6 36 q = = = 2 2 Kumparan tiap kelmpk 2. p. m K = = = 6 6 sisi kumparan tiap kutub 2. p r KAR = 360 r = 36 = 10 r KAL = KAR.p = 10 x 3 = 30 Listrik 120 L 120 Kp = = = 4 KAL > kisar fasa 1-5 Daftar Lilitan U X V Y W Z

14 ambar Bentangan ambar 15. Bentangan Statr Single Layer Mtr 3 Fasa 36 Alur 3 Pasang Kutub Jika dibuat tahap ganda (dubel layer) Daftar lilitan U X V Y W Z

15 ambar Bentangan ambar 16. Bentangan Statr Duble Layer Mtr 3 Fasa 36 Alur 3 Pasang Kutub Cnth 4. Sebuah mtr 3 fasa mempunyai 24 jalur statr, akan digulung kembali dengan bentuk kumparan sepusat (cnsentric) dan kumparan jerat (spiral), agar dapat menghasilkan putaran rtr sebesar 3000 rpm pada frekuensi 50 Hz. Buatlah skema belitan dan diagram bentangan dari kedua bentuk kumparan tersebut? Penyelesaian. p =. = 1 pasang kutub q = = 4 kumparan tiap kelmpk.. δp = = 12 langkah belitan. K = 2. p = 24 = 12 2 sisi kumparan tiap kutub 360 r KAR = 360 r = 12 = 30 r

16 KAL = KAR.p = 30 x 1 = 30 Listrik 120 L 120 Kp = = = 4 KAL 30 kisar fasa 1-5 fasa 1 : 1 + Ws = = 13 Fasa Ws = = 9 Fasa Ws = = 17 Daftar lilitan kumparan jerat (spiral) U X V Y W Z

17 ambar Bentangan kumparan jerat (spiral). ambar 17. Bentangan Statr Kumparan Sepusat Mtr 3 Fasa 24 Alur 1 Pasang Kutub

18 ambar Bentangan kumparan sepusat (cnsentric). ambar 17. Bentangan Statr Kumparan Sepusat Mtr 3 Fasa 24 Alur 1 Pasang Kutub