MAKALAH PRESENTASI MESIN MESIN LISTRIK KHUSUS MOTOR RELUKTANSI Oleh : Azano Rabiarahim 1010952015 Wahyu Satria 1010952031 Albert Ridelva 1010952009 Niko Juniza 1010951003 Dosen Pembimbing : Andi Pawawoi,MT Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Andalas Padang 2013
MOTOR RELUKTANSI A. Motor Reluktansi Motor reluktansi adalah motor sinkron yang beroperasi tanpa adanya eksitasi dari sumber dc,yang operasinya bergantung dari perbedaan dan reluktansi dalam kuadran titik. Motor fraksional biasanya dalam bentuk satu phasa dan dalam aplikasinya membutuhkan kecepatan sinkron yang tepat seperti pada jam listrik ataupun peralatan waktu. Motor reluktansi sinkron adalah versi lain dari motor tipe rotor sangkar, sinkron disini mengimplikasikan motor berputar pada kecepatan sinkron pada keadaan normal, tergantung beban yang dipakai, selama beban lebih rendah dari pada level tertentu. B. Karakteristik Motor Reluktansi Karakteristik antara torka dan kecepatan ditunjukkan oleh gambar dibawah. Karakteristiknya sama seperti motor induksi sangkar bajing, tapi perbedaan yang unik adalah pada saat kecepatannya mendekati kecepatan sinkron maka akan tertarik dengan sangat cepat.
C. Distribusi Fluks Distibusi fluks pada rotor kutup tonjol Distribusi fluks dan pergerakan rotor berada pada kecepatan yang sama dan fluks melintasi gap terkecil. Reluktansi berarti keengganan melakukan sesuatu, dan dalam persamaan elektromagnetik berarti rasistansi magnetic. Fulks magnetic adalah reluktansi untuk melintasi air gap yang besar pada perpotongan, dalam kata lain air gap yang besar mengandung reluktansi yang besar. Dimana flluks magnetic menunjukkan kecenderungan untuk melintasi air gap yang terdekat. Prinsip ini berlaku pada saat kutup tonjol rotor berputar pada kecepatan sinkron. Dengan catatan apabila rotor tidak mempunyai konduktor sangkar bajing, maka tidak akan dapat berputar. Motor reluktansi biasanya dipakai untuk peralatan pemutar pada player yang terdapat pada komputer.
D. Jenis Jenis Motor Reluktansi Switched reluctance Switched Reluctance Motor (SRM) merupakan jenis motor yang memiliki konstruksi yang lebih sederhana dibandingkan dengan jenis motor lainnya. Pada bagian stator terdapat belitan medan dan pada bagian rotornya tidak memiliki belitan atau magnet permanen, namun terdiri dari laminasi baja yang ditumpuk ke poros. Dengan konstruksi mekanik yang sederhana sehingga penggunaan SRM lebih ekonomis, dan pada bagian stator dan rotor SRM memiliki bentuk kutub menonjol (salient pole). Oleh karena itu, SRM sering juga disebut mesin dengan kutub ganda (doubly salient machine). Bentuk konstruksi stator dan rotor dari beberapa jenis SRM dapat dilihat pada gambar 1 berikut : (a) 4 kutub stator/2 kutub rotor (2 phase) (b) 8 kutub stator/ 6 kutub rotor (4 phase) (c) 6 kutub stator/ 4 kutub rotor (3 phase) (d) 10 kutub stator/ 8 kutub rotor (5 phase)
Prisnsip kerja : Gambar Posisi rotor pada variable reluctance motor. Jika kumparan pada stator dihubungkan dengan sumber tegangan, maka akan tercipta medan magnet pada kutub-kutub stator tersebut. Saat rotor berputar maka akan terjadi reluktansi antara rotor dengan medan magnet pada stator. Saat kutub pada rotor segaris lurus dengan kutub menonjol pada stator maka saat itulah terjadi reluktansi medan magnet minimum, dan jika rotor tidak segaris lurus dengan kutub menonjol pada stator saat itu lah terjadi reluktansi medan magnet maksimum. Sehingga menyebabkan terjadinya perputaran yang konstan pada rotor. Electronic driven variable reluctance motor Performa pada variable reluctance motor tidak terlalu sempurna, itu dikarenakan ada pengaruh medan magnet pada rotor. Saat rotor berputar, medan magnet yang diciptakan oleh kumparan pada stator yang telah dialiri arus akan menahan laju perputaran rotor. Sehingga perputaran rotor tidak terlalu sempurna. Oleh karena itu dibuat sebuah seperangkat alat elektronik yang akan membantu kinerja dari motor reluktansi tersebut. Alat elektronik menggunakan mikroprosesor yang akan mengontrol pergerakan rotor. Pengontrolan tersebut menggunakan system feedbeck. Gambar Alat pengontrol variable reluctance motor
E. Torka Motor Reluktansi Satu Phasa Motor reluktansi bekerja berdasarkan operasi torka reluktansi. Torka reluktansi adalah torka yang diinduksikan pada besi dalam medan magnet eksternal, yang mengakibatkan besi mengalami kenaikan medan magnet eksternal. Torka ini terjadi karena medan eksternal menginduksikan medan megnet internal pada besi, dan torka yang terjadi pada dua medan ini, memutar sekitar objek berurutan dengan medan eksternal. Diasumsikan reluktansi magnetik adalah fungsi dari sudut posisi rotor dengan persamaan Berikut bentuk dasar Motor Reluktansi(a) beserta Grafik hubungan antara reluktansi dan pergeseran rotor(b)
Ggl induksi yang terbangkit pada belitan jika resistansinya diabaikan adalah: Persamaan torka elektromagmetik sebagai fungsi fluks dan reluktansi Dengan mengsubsitusi persamaan 1.1 dan 1.3. ke persamaan 1.5. akan diperoleh: 1.6 direduksi menjadi: 1.7 Jika rotor diputar pada w m rad/s sehingga posisinya: s = w m t + d 1.8 subsitusi persamaan 1.8 pada 1.7, menghasilkan : 1.9 dengan nilai rata-rata: 1.10
subsitusi persamaan 1.4. ke 1.0 1.11 Dengan menggunakan persamaan dan dengan menetapkan Dan mensubsitusikannya pada persamaan 1.11. diperoleh: 1.12 F. Keuntungan dan Kerugian Keuntungan 1. Konstruksi sederhana, tidak ada sikat, komutator, atau magnet permanen, tidak ada Cu atau Al di rotor. 2. Efisiensi dan kehandalan tinggi dibandingkan dengan konvensional motor AC atau DC. 3. Torsi start tinggi. 4. Efektif dalam biaya dibandingkan dengan motor DC brushless pada volume tinggi. 5. Beradaptasi pada temperatur yang sangat tinggi. 6. Memungkinkan biaya rendah untuk kontrol kecepatan akurat jika volume cukup tinggi. Kekurangan 1. Current versus torsi sangat nonlinear 2. Fase switching harus tepat untuk meminimalkan riak torsi 3. Fase saat ini harus dikendalikan untuk meminimalkan torsi riak 4. Kebisingan akustik dan listrik 5. Tidak berlaku untuk volume rendah karena menyebabkan kontrol yang rumit