laporan kp motor induksi 3 phasa

7/25/2019 Laporan KP Motor Induksi 3 Phasa

1/30

Bab III Tinjauan Pustaka

BAB III

TINJAUAN PUSTAKA

3.1 Motor Induksi 3 Phasa

Motor listrik 3 phasa yang dikenal dengan motor induksi merupakan motor

arus bolak-balik yang paling banyak digunakan di industri. Dikatakan motor

induksi karena arus rotor motor ini merupakan arus yang terinduksi sebagai akibatadanya perbedaan antara putaran rotor dengan medan putar yang dihasilkan.

Motor induksi digunakan untuk mengendalikan kecepatan putaran pada mesin-

mesin produksi. Motor induksi ini lebih banyak dipakai dibandingkan motor

listrik arus searah, karena motor induksi lebih ekonomis dan handal dalam

pengoperasiannya meskipun ditinjau dari aspek pegendalianya relatif lebih

kompleks. Disamping itu, pemeliharaan motor induksi juga relatif lebih mudah

dibanding motor arus searah. Motor ini memiliki kontruksi yang kuat, sederhana

dan handal dan efisiensinya cukup tinggi saat berbeban penuh serta tidak

membutuhkan perawatan yang banyak.

Secara umum motor induksi dibagi menjadi dua buah yaitu motor induksi

1 phasa dan motor induksi 3 phasa. Secara prinsip kerja kedua motor ini adalah

sama yaitu karena adanya induksi yaitu adanya medan putar pada belitan utama

stator! yang memotong batang-batang motor sehingga akan timbul induksi pada

rotor. "agian utama dari motor induksi adalah stator bagian yang diam!, bagianyang bergerak rotor! dan celah udara. Motor induksi tiga fasa bekerja dengan

memanfaatkan perbedaan fasa sumber untuk menimbulkan gaya putar pada

rotornya. #ika pada motor induksi 1 phasa untuk menghasilkan beda phasa

diperlukan penambahan komponen kapasitor, pada motor 3 phasa perbedaan

phasa sudah didapat langsung dari sumber. $rus 3 phasa memiliki perbedaan %&&

antar fasanya. Dengan perbedaan ini, maka penambahan kapasitor tidak

diperlukan.

22


2/30


3.2 Konstruksi Motor Induksi 3 Phasa

Motor induksi 3 phasa memiliki dua komponen dasar yaitu stator danrotor, bagian rotor dipisahkan dengan bagian stator oleh celah udara yang sempit

air gap! dengan jarak &,' mm sampai ' mm. (ipe dari motor induksi tiga fasa

berdasarkan lilitan pada rotor dibagi menjadi dua macam yaitu rotor belitan

wound rotor! adalah tipe motor induksi yang memiliki rotor terbuat dari lilitan

yang sama dengan lilitan statornya dan rotor sangkar tupai s)uirrel-cage rotor!

yaitu tipe motor induksi dimana konstruksi rotor tersusun oleh beberapa batangan

logam yang dimasukkan melewati slot-slot yang ada pada rotor motor induksi,kemudian setiap bagian disatukan oleh cincin sehingga membuat batangan logam

terhubung singkat dengan batangan logam yang lain.

*ambar 3.1 +onstruksi Motor nduksi 3 hasa

*ambar 3. +ontruksi Motor nduksi 3 hasa

23


3/30


3.2.1. Rotor

/otor adalah bagian yang berputar dari sebuah motor. /otor dapat berputardengan dua sumber energi0

a. nergi mekanik

Dengan diputar secara manual maupun diputar oleh alat yang terhubung dengan

rotor.

b. nergi listrik

*ambar 3.3 /otor

/otor dari motor sangkar tupai adalah konstruksi dari inti berlapis dengan

konduktor dipasang paralel dengan poros dan mengelilingi permungkaan inti.

+onduktornya tidak terisolasi dari inti karena arus rotor secara alamiah akan

mengalir melalui tahanan yang paling kecil yaitu konduktor rotor. ada setiap

unjung rotor, konduktor rotor semuanya dihubung singkat dengan cincin ujung .

konduktor rotor dan cincin ujung serupa dengan sangkar tupai yang berputar

sehingga dinamakan demikian.

"atang rotor dan cincin ujung motor sangkar tupai yang lebih kecil adalah

coran tembaga atau aluminium dalam satu lempengan pada inti rotor. Dalam

motor yang lebih besar, batang rotor tidak dicor melainkan dibenamakan ke dalam

24


4/30


alur rotor dan kemudian dilas dengan kuat ke cincin ujung. "atang rotor motor

sangkar tupai tidak selalu ditempatkan paralel terhadap poros motor tetapi kerap

kali dimiringkan. 2al ini menghasilkan torka yang lebih seragam dan juga

mengurangi derau dengung magnet sewaktu motor sedang berkerja.

3.2.2. Stator

+omponen stator adalah bagian terluar dari motor yang merupakan bagian

yang diam dan mengalirkan arus phasa. Stator terdiri atas tumpukan laminasi inti

yang memiliki alur yang menjadi tempat kumparan dililitkan yang berbentuk

silindris. Stator terdiri dari lilitan atau kumparan yang memberikan efek magnet

kepada rotor, sehingga rotor dapat berputar.

nti stator terbuat dari lapis-lapis pelat baja beralur yang didukung dalam

rangka stator yang terbuat dari besi tuang atau pelat baja yang di pabrikasi.

ilitan-lilitan sama halnya dengan lilitan stator dari generator sinkron, diletakkan

dalam alur stator yang terpisah 1&&

. ilitan phasa ini bisa tersambung deltaataupun bintang.

. *ambar 3.'. +onstruksi Stator a! lempengan inti b! tumpukan inti dengan

kertas isolasi pada beberapa alurnya c! tumpukan inti dan belitan dalam caking

statornya

25


5/30


*ambar 3.4 Stator

3.2.3. Terminal Bo

Salah satu bagian yang cukup penting untuk dapat memahami motor

starter. (erminal "o5 adalah 6stop kontak7 yang bertugas menyambung alian

listrik dari sumber ke motor. Dari terminal bo5, pengaturan starter star atau delta

dapat dilakkan, pengaturan star atau delta mengacu pada informasi yang tertera

pada nameplate motor.

3.3 Jenis Motor Induksi 3 Phasa

3.3.1 Motor Induksi 3 Phasa San!kar Tu"ai #S$uirrel%&a!e motor'

enampang motor sangkar tupai memiliki konstruksi yang sederhana. nti

stator pada motor sangkar tupai 3 phasa terbuat dari lapisan-lapisan pelat baja

beralur yang didukung dalam rangka stator yang terbuat dari besi atau pelat baja

yang dipabrikasi. ilitan-lilitan kumparan stator diletakkan dalam alur stator yang

terpisah 1&&. ilitan phasa ini dapat tersambung dalam hubungan delta 8!

ataupun bintang 9!.

26


6/30


*ambar 3.% a! (ipikal /otor Sangkar, b! "agian-"agian /otor Sangkar

"atang rotor dan cincin ujung motor sangkar tupai yang lebih kecil

adalah coran tembaga atau aluminium dalam satu lempeng pada inti rotor.

Dalam motor yang lebih besar, batang rotor tidak dicor melainkan dibenamkan

ke dalam alur rotor dan kemudian dilas dengan kuat ke cincin ujung. "atang

rotor motor sangkar tupai tidak selalu ditempatkan paralel terhadap poros

motor tetapi kerapkali dimiringkan. 2al ini akan menghasilkan torsi yang

lebih seragam dan juga mengurangi derau dengung magnetik sewaktu motor

sedang berputar.

*ambar 3.: a! +onstruksi Motor nduksi /otor Sangkar ;kuran +ecil

b! +onstruksi Motor nduksi /otor Sangkar ;kuran "esar

ada ujung cincin penutup dilekatkan sirip yang berfungsi sebagai

pendingin. /otor jenis rotor sangkar standar tidak terisolasi, karena batangan

membawa arus yang besar pada tegangan rendah. +arakteristik motor sangkar

tupai adalah sebagai berikut 0

27


7/30


1. /otor terdiri dari penghantar tembaga yang dipasangkan pada inti yang solid

dengan ujung-ujung yang dihubung singkat

. +ecepatan konstan

3. $rus start yang besar diperlukan oleh motor menyebapkan tegangan berfluktasi

'. $rah putaran dapat dibalik dengan menukarkan dua dari tiga fasa daya utama

pada motor

4.


8/30


*ambar 3.= ?incin Slip

ada motor ini, cincin slip yang terhubung ke sebuah tahanan >ariabel

eksternal yang berfungsi membatasi arus pengasutan dan yang bertanggung

jawab terhadap pemanasan rotor. Selama pengasutan, penambahan tahanan

eksternal pada rangkaian rotor belitan menghasilkan torsi pengasutan yang lebih

besar dengan arus pengasutan yang lebih kecil dibanding dengan rotor sangkar

*ambar 3.@ +onstruksi /otor "elitan

3.) Prisi" Ker*a Motor Induksi 3 Phasa

$dapun prinsip kerja motor induksi 3 phasa adalah sebagai berikut0

1. $pabila sumber tegangan 3 phasa dipasang pada kumparan stator, timbullah

kecepatan medan putar As!

. erputaran medan putar pada stator tersebut akan memotong batang-batang

konduktor pada bagian rotor

29


9/30


3. $kibatnya, pada bagian rotor akan timbul tegangan induksi **! sebesar s B

','' fA untuk satu fasa! dimana s adalah tegangan induksi saat rotor berputar

'. +arena pada rotor timbul tegangan induksi dan rotor merupakan rangkaian

yang tertutup sehingga pada rotor akan timbul arus !

4. $danya arus di dalam medan magnet akan menimbulkan gaya

%. "ila kopel mula yang dihasilkan oleh gaya < pada rotor cukup besar untuk

memikul kopel beban, maka rotor akan berputar searah dengan medan putar stator

:. $gar tegangan terinduksi dipelukan adanya perbedaan anatara kecepatan medan

putar stator dengan kecepatan putaran rotor

=. erbedaan kecepatan anatara nr dan ns disebut dengan slip S! dinyatakan

dengan0

@. $pabila nr B ns tegangan tidak terinduksi dan arus tidak mengalir pada

kumparan jangkar rotor dengan demikian tidak dihasilkan kopel. +opel motor

akan ditimbulkan apabila nr lebih kecil dari ns.

"erubah-ubahnya kecepatan motor insuksi nr! mengakibatkan

berubahnya harga slip dari 1&&C pada saat start sampai &C pada saat diam

nrBns!. 2ubungan frekuensi dengan slip dapat dilihat seperti persamaan berikut

ini0

ada rotor berlaku hubungan0

f2=p (nsnr)

120

Dimana f adalah frekuensi arus rotor

30


10/30


f2=pns

120

nsnrns

+arena S=nsnr

ns dan f1=

pns

120

Maka f2=f1 ns pada saat S B 1&&C dan f B f1

3.+ Medan Ma!net Putar

$pabila belitan stator dihubungkan dengan catu daya 3 phasa maka akan

dihasilkan medan magnet yang berputar, medan magnet ini dibentuk oleh kutub-

kutubnya yang berada pada posisi yang tidak tetap pada stator tetapi berubah-ubah

mengelilingi stator. $dapun magnitude dari medan putar ini selalu tetap yaitu

sebesar 1.4 m dimana m adalah fluks yang disebabkan suatu phasa. ;ntuk

melihat bagaimana medan putar dibangkitkan, maka dapat diambil contoh pada

motor induksi 3 phasa dengan jumlah kutub dua. Dimana ketiga fasanya /,S,(

disuplai dengan sumber tegangan 3 phasa, dan arus pada phasa ini ditunjukkan

sebagai /, S, dan (, maka fluks yang dihasilkan oleh arus-arus ini adalah 0

R = m sin t

S = m sin(t120)

T = m sin(t240 )

31


11/30


*ambar 3.1& a! arus 3 phasa yang seimbang b! diagram phasor fluksi seimbang

*ambar 3.11 medan putar pada motor induksi 3 phasa

a!. ada keadaan 1, Et B & F arus dalam fasa / bernilai nol sedangkan besarnya

arus pada phasa S dan phasa ( memiliki nilai yang sama dan arahnya berlawanan.

Dalam keadaan seperti ini arus sedang mengalir ke luar dari konduktor sebelah

atas dan memasuki konduktor sebelah bawah. Sementara resultan fluks yang

dihasilkan memiliki besar yang konstan yaitu sebesar 1,4 m. Gleh karena itu

resultan fluks, r adalah jumlah phasor dari T dan S sehingga

resultan fluks, r B 532

m c os 3&&B 1,4 m .

32


12/30


*ambar 3.1 +eadaan 1 dengan Et B &&

b!. ada keadaan , arus bernilai maksimum negatif pada phasa S, sedangkan

pada / dan phasa ( bernilai &,4 maksimum pada phasa / dan phasa ( dan pada

saat ini Et B 3&&. Maka jumlah phasor / dan - ( adalah B r7 B 5 &,4 m cos

%& B &,4 m. Sehingga resultan fluks r B &,4 m H m B 1,4 m.dari gambar

diagram phasor tersebut dapat dilihat bahwa resultan fluks berpindah sejauh 3&&

dari posisi pertama.

*ambar 3.13 +eadaan dengan Et B 3&&

c!. ada keadaan 3, Et B %&o, arus pada fasa / dan fasa ( memiliki besar yang

sama dan arahnya berlawanan &,=%% m !. Maka magnitude dari fluks resultan 0

33


13/30


r B 5 m cos 3&&B 1,4 m, dari gambar diagram phasor tersebut dapat dilihat

bahwa resultan fluks berpindah sejauh %&&dari posisi pertama.

*ambar 3.1' +eadaan 3 dengan Et B %&&

d!. ada keadaan ', Et B @&&, arus pada fasa / maksimum positif!, dan arus

pada fasa S dan fasa ( B &,4 m. Maka jumlah phasor - ( dan I S adalah B

r7 B 5 &,4 m cos %& B &,4 m. Sehingga resultan fluks r B &,4 m H m B

1,4 m. Dari gambar diagram phasor tersebut dapat dilihat bahwa resultan fluks

berpindah @&& dari posisi pertama.

*ambar 3.14 +eadaan ' dengan Et B @&&

3., Ke&e"atan Medan Ma!net Putar

34


14/30


Dalam lilitan dua kutub, medan membuat satu putaran penuh dalam satu

siklus arus. Dalam lilitan empat kutub yang mana setiap phasa mempunyai dua

grup kumparan terpisah yang dihubungkan secara seri, dapat ditunjukkan bahwa

medan magnet putar membuat satu putaran dalam dua siklus arus. Dalam lilitan

enam kutub, medan membuat satu putaran dalam tiga siklus arus. Secara umum

medan membuat satu putaran dalam J siklus atau Siklus B J 5 putaran atau

siklus per detik B J 5 putaran per detik. Gleh karena putaran per detik sama

dengan putaran per menit, putaran n! dibagi %& dan banyaknya siklus per detik

adalah frekuensi f !, maka f BP

2 5N

60 B nP

120

n=120

P f kecepatan putar dari medan magnet putar disebut kecepatan sinkron

atau kecepatan stator dari motor.

3.- rekuensi Rotor

#ika motor induksi %& 2K dua kutub kecepatan sinkron B 3%&& rpm!

bekerja pada slip 4 C, slip dalam putaran setiap menitnya adalah 3%&& 5 &,&4 atau

1=& rpm. ni berarti bahwa sepasang kutub stator melewati konduktor rotor

tertentu 1=& kali setiap menit, atau tiga kali setiap detik. #ika sepasang kutub

bergerak melewati konduktor, satu siklus ggl diinduksikan dalam konduktor. #adi

konduktor yang dikemukakan diatas akan menginduksikan ggl di dalamnyadengan frekuensi rotor menjadi %& 2K. Maka jelaslah bahwa frekuensi rotor

bergantung pada slip. Makin besar slip makin besar frekuensi rotor. ;ntuk setiap

harga slip, frekuensi roto fr! sama dengan frekuensi stator fs! dikalikan dengan

slip S! yang dinyatakan dengan decimal atau fr! B S fs!.


15/30


3./ Torsi "ada Motor Induksi 3 Phasa

Dari rangkaian eki>alen dan diagram aliran daya motor induksi tiga fasa

yang telah diperoleh sebelumnya dapat diturunkan suatu rumusan umum untuk

torsi induksi sebagai fungsi dari kecepatan. (orsi motor induksi diberikan oleh

persamaan0

ind=Pconv

s

ind=PAGsync

ersamaan diatas sangat berguna, karenakecepatan sinkron selalu bernilai

konstan untuk tiap-tiap frekuensi dan jumlah kutub yang diberikan oleh motor.

+arena kecepatan sinkron selalu tetap,maka daya pada celah udara akan

menentukan besar torsi induksi pada motor.;ntuk menentukan besarnya arus ,kemungkinan penyelesaian paling mudah dapat dilakukan dengan menentukan

rangkaian eki>alen the>enin, agar dapat menentukan rangkaian eki>alen the>enin

dari sisi input rangkaian eki>alen motor induksi, pertama-tama terminal L7s

dihubungkan buka open-circuit! kemudian tegangan open-circuit diterminal

tersebut ditentukan. ;ntuk menentukan impedansi the>enin maka tegangan fasa

dihubung singkat short circuit! dan Negditentukan dengan melihat ke sisi dalam

terminal.

*ambar 3.1% (egangan ki>alen (he>enin pada Sisi /angkaian nput

36


16/30


Dari gambar diatas ditunjukkan bahwa terminal di open circuit untuk

mendapatkan tegangan eki>alen the>enin. Magnitud dari teganganthe>enin Oth

adalah 0

VTH=V1 Xm

R12+(X1+Xm)2

+arena reaktansi magnetic Lm PP L1 dan Lm PP /1, harga pendekatan

dari magnitud tegangan eki>alen the>enin 0

VTH V1 XM

X1+XM

*ambar 3.1: mpedansi ki>alen (he>enin pada Sisi /angkaian nput

*ambar diatas menunjukkan tegangan input dihubung singkat. mpedansi

eki>alen the>enin dibentuk oleh impedansi paralel yang terdapat pada rangkaian

mpedansi (he>enin diberikan oleh 0

ZTH=RTH+XTH=XM(R1+XM)

R1+(X1+XM)

+arena LmPP L1dan LmH L1PP /1,tahanan reaktansi the>enin secara

pendekatan oleh 0

RTH R1

37


17/30


XTH X1

*ambar 3.1= /angkaian ki>alen (he>enin Motor nduksi

Dari gambar diatas arus diberikan oleh 0

!2=

VTH

RTH+R2

S+ XTH+X2

Magnitude dari arus0

XTH+X12

(RTH+R

2

S)

2

+

[!2 ]=VTH

38


18/30


R2

TH+R

XTH+X2

PAG=3!

22R

2

S " PAG=

3VTH2

R2

S

Sedangkan torsi induksi pada rotor 0

ind= PAG

sync [(RTH+R2)2+(XTH+X2)

2 ]

*ambar kur>a torsi kecepatan slip! pada motor induksi ditunjukkan pada gambar

dibawah ini.

*ambar 3.1@ +arakteristik torsi I slip pada motor induksi

Sedangkan kur>a torsi kecepatan motor induksi yang menunjukkan

kecepatan diluar daerah operasi normal terlihat pada gambara dibawah ini 0

39


19/30


*ambar 3.& +arakteristik torsi I putaran pada motor induksi pada berbagai

daerah operasi

Dari kedua kur>a karakteristik torsi motor induksi diatas dapat diambil beberapa

kesimpulan sebagai berikut 0

1. (orsi motor induksi akan bernilai nol pada saat kecepatan sinkron

. +ur>a torsi I kecepatan mendekati linear di antara beban nol dan beban penuh.

Dalam daerah ini, tahanan rotor jauh lebih besar dari reaktansi rotor, oleh karena

itu arus rotor, medan magnet rotor, dan torsi induksi meningkat secara linear

dengan peningkatan slip

3. $kan terdapat torsi maksimum yang tak mungkin akan dapat dilampaui. (orsi

ini disebut juga dengan pull I out tor)ue atau break down tor)ue, yang besarnya

I 3 kali torsi beban penuh dari motor

40


20/30


'. (orsi start pada motor sedikit lebih besar daripada torsi beban penuhnya, oleh

karena itu motor ini akan start dengan suatu beban tertentu yang dapat disuplai

pada daya penuh

4. (orsi pada motor akan memberikan harga slip yang ber>ariasi sebagai harga

kuadrat dari tegangan yang diberikan. 2al ini sangat penting dalam membentuk

pengaturan kecepatan dari motor

%. #ika rotor motor induksi digerakkan lebih cepat dari kecepatan sinkron,

kemudian arah dari torsi induksi di dalam mesin menjadi terbalik dan mesin akan

bekerja sebagai generator, yang mengkon>ersikan daya mekanik menjadi daya

elektrik

:. #ika motor induksi bergerak mundur relatif arah dari medan magnet, torsi

induksi mesin akan menghentikan mesin dengan sangat cepat dan akan mencoba

untuk berputar pada arah yang lain. +arena pembalikan arah medan putar

merupakan suatu aksi penyaklaran dua buah fasa stator, maka cara seperti ini

dapat digunakan sebagai suatu cara yang sangat cepat untuk menghentikan motor

induksi. ?ara menghentikan motor seperti ini disebut juga dengan plugging.

3.+ Startin! Motor Induksi 3 Phasa

#enis-jenis starting motor induksi 3 hasa, yaitu antara lain0

1. Starting DG

. Starting Q-8

3. Soft start

'. Oariasi erter!

4. /heostat

41


21/30


%. Oariasi (egangan dengan Gtotrafo

3.+.1. Startin! 0

engasutan hubungan langsung atau dikenal dengan istilah Direct Gn

ine DG! adalah jenis pengasutan yang umum dipakai terutama untuk daya

motor dibawah 4 +R. /angkaian untuk pengasut langsung DG Direct Gn

ine! akan memutus atau menghubungkan suplai utama ke motor secara

langsung. $rus pengasutan motor yang dihasilkan dengan metode starting

DG ini dapat mencapai tujuh J delapan kali lebih besar dari arus kondisi

normal, maka pengasut langsung ini hanya digunakan untuk motor-motor

kecil. $da beberapa hal yang harus diperhatikan dalam pengasutan secara

langsung DG! ini antara lain 0

1. $rus meningkat 4 sJd : kali arus beban penuh

. (orsi hanya 1,4 sJd ,4 kali torsi beban penuh

3. (erjadi drop tegangan pada saat start awal

'. ;ntuk daya motor yang besar tidak disarankan untuk menggunakan

pengasutan jenis ini

+eterangan 0 s B 4 sJd : kali n

r B .As. B k.

Dimana r adalah Daya input rotor dan rugi-rugi tembaga cu! B 3 5 rotor

#adi 3! R =s # $ # dimana !2=!1 maka =!

S

#ika f B $rus nominal beban penuh

42


22/30


Sf B Slip beban penuh

Maka f= $ # i # f sf

st%rt

f =[! st!f ]sf

+etika pengasutan DG maka arus starting adalah mirip arus hubung singkat hs!

st%rt f

=[! st

!f ]sf=% sf diaman %=!&sf

*ambar 3.1 /angkaian daya dan rangkaian kontrol pengasutan DG

3.+.2. Startin! %4

Secara umum, mode ini terdiri dari dua tahapan starting, tahap

pertama starting motor pada rangkaian bintang Star-Q! dan setelah beberapa

detik berpindah kerangkaian segitiga Delta-8!. Mode ini hanya mengubah

hubungan dikedua ujung terminal stator dari posisi awalnya bintang Star-Q!

dan kemudian setelah motor beroperasi normal hubungan tersebut menjadi

43


23/30


segitiga Delta-8!. Sistm ini, hanya dapat digunakan pada motor yang kedua

ujung stator tiga phasa-nya ;,O,R dan L,Q,N! tersedia pada terminal

keluaran sehingga bisa digunakan untuk membentuk rangkaian Q bintangJstar!

maupun 8 delta!. Selain itu, perlu diperhatikan name plate motor yang akan

digunakan, name plate motor harus menyatakan hubungan delta pada

tegangan suplay yang kita gunakan.

2ubungan bintang digunakan untuk menurunkan tegangan yang masuk ke

kumparan stator, sedangkan pada saat motor berjalan normal, kumparan stator

dihubung delta. Metode ini cocok digunakan untuk motor-motor diatas 4,4 +Rsampai 14 +R.ada saat hubungan "intang tegangan line ke netral dapat

diformulasikan sebagai berikut0

Vin=Vf

3

!in=!f= Vf

3.'

Sedangkan pada hubungan segitiga tegangan line ke netral dapat

diformulasikan sebagai berikut0

!in=V

Z

!in= Vf3.'


24/30


st !st(s=1)

f=!fSf

st%rt

f =[!st!f] Sf=[ !&s3!f] Sf=

1

3 [!&s

!f] Sf

hs dan st adalah arus perphase

*ambar 3. /angkaian daya dan rangkaian kontrolpengasutan bintang

segitiga

3.+.3. So5t Start

Soft starter sangat berbeda dengan starter lain. $lat ini mempergunakan

thyristor sebagai komponen utamanya. (egangan yang masuk ke motor akan

diatur dimulai dengan sangat rendah sehingga arus dan torsi saat start juga

rendah. ada saat start ini tegangan yang masuk hanya cukup untuk

menggerakkan beban dan akan menghilangkan kejutan pada beban. Secara

perlahan tegangan dan torsi akan dinaikan sehingga motor akan mengalami

45


25/30


percepatan kehingga tercapai kecepatan normal. Salah satu keuntungan

mempergunakan alat ini adalah kemungkinan dilakukannya pengaturan torsi

pada saat yang diperlukan, tidak terpengaruh ada atau tidaknya beban.

3.+.). 6ariasi rekuensi #den!an In7erter'

e sering disebut juga dengan OSD Oariable Speed

Dri>e!, Oe! atau n>erter. OSD terdiri dari bagian

utama yaitu penyearah tegangan $? 4& atau %& 2N! ke D? dan bagiankedua adalah membalikan dari D? ke tegangan $? dengan frekuensi yang

diinginkan. OSD memanfaatkan sifat motor sesuai dengan rumus sebagai

berikut 0

dimana

n B +ecepatan putar J speed motor /M!

f B


26/30


3.+.+. 0en!an Tahanan Rotor #Rheostat'

;ntuk melakukan pengasutan motor dalam kondisi berbeban umumnyadigunakan motor induksi dengan jenis rotor belitan karena memberi

kemungkinan untuk melakukan penyambungan rangkaian rotor dengan tahanan

luar melalui cincin slip dan sikat untuk meningkatkan torsi asut motor. ada

saat awal pengasutan motor, resistansi rotor luar adalah bernilai maksimum,

kemudian seiring dengan meningkatnya putaran motor, resistansi rotor luar

ini dikurangi secara bertahap hingga pada saat kecepatn penuh motor

tercapai nilai resistansinya adalah nol dan motor bekerja normal sepertinhalnya rotor motor sangkar. /angkaian pengasut motor ini dilengkapi juga

dengan peralatan proteksi beban lebih, proteksi terhadap terjadinya

kehilangan tegangan serta sistem interlocking untuk mencegah terjadinya

pengasutan motor dalam kondisi pengasutan motor dalam kondisi resistansi

rotor tak terhubungkan.

3.+.,. 6ariasi Te!an!an den!an totra5o

Sebuah pengasutan motor dengan $utotransformator merupakan salah

satu metode lain yang dapat digunakan untuk mengurangi besarnya arus

pengasutan motor dengan jalan mengurangi besarnya tegangan selama proses-

proses awal pengasutan karena pengurangan tegangan akan berakibat pada

berkurangnya torsi asut maka tegangan akan direduksi secukupnya saja

untuk mengurangi arus pengasut, dengan cara memilih tingkat tegangantertentu dikenal sebagai tapping tegangan. /angkaian pengasutan dengan

autotrafo ditunjukkan pada gambar dengan memposisikan saklar pada posisi

mulai Start! maka akan diperoleh hubungan seri antara belitan-belitan auto

trafo dengan belitan pengasut motor yang terhubung delta. +etika kecepatan

puataran motor telah cukup tinggi, maka saklar dipindahkan ke posisi jalan

/un! yang akan menghubungkan belitan-belitan motor secara langsung ke

suplai tegangan 3 fasa.

47


27/30


+euntungan dari metode pengasutan ini ialah hanya memerlukan 3 buah

kawat penghantar penghubung antara rangkaian pengasut motor dan rangkaian

motor walaupun tidak terlihat di dalam gambar. engasut motor ini juga

dilengkapi dengan peralatan proteksi beban lebih serta proteksi terhadap

terjadinya kehilangan tegangan.

Masalah-masalah yang sering muncul pada sistem pengasutan secara

umum adalah arus awal yang terlalu besar dan momen awal yang sering terlalu

kecil. ;ntuk kebanyakan motor arus awal adalah empat sampai tujuh kali

besarnya arus nominal. ;ntuk motor-motor yang besar hal ini tidak dapatdiijinkan karena akan mengganggu jaringan, lagipula hal ini akan merusak motor

itu sendiri. Selain itu konsumsi daya listrik juga akan sangat tinggi dikarenakan

arus start yang terlalu besar tadi.

/umus $rus $wal adalah0

(!2)s=1= (

20

R22+X22

Dengan memperhatikan persamaan di atas dapat disimpulkan bahwa salah

satu cara untuk menurunkan arus awal adalah dengan menurunkan &, hal ini

dapat dilakukan dengan menurunkan tegangan apit. Dan cara yang kedua adalah

dengan memperbesar nilai tahanan /. hal ini dapat dilakukan pada jenis rotor

belitan dengan menambahkan tahanan luar melalui cincin gesernya.

3., 8an!!uan%8an!!uan Pada Motor Iduksi 3 Phasa

*angguan listrik adalah kejadian yang tidak diinginkan dan mengganggu

kerja alat listrik. $kibat gangguan, peralatan listrik tidak berfungsi dan sangat

merugikan. "ahkan gangguan yang luas dapat mengganggu keseluruhan kerja

sistem produksi dan akan merugikan perusahaan sekaligus pelanggan. #enis

gangguan listrik terjadi karena berbagai penyebab, salah satunya kerusakan isolasi

48


28/30


kabel. (ipe-tipe gangguan elektrik dalam motor-motor adalah serupa dengan tipe-

tipe gangguan elektrik dari generator-generator. Gleh karena itu, motor-motor

secara umum diproteksi dari gangguan-gangguan berikut0

a. *angguan-gangguan stator

b. *angguan-gangguan rotor

c. "eban lebih G>erload!

d. (egangan-tegangan suplai yang tidak seimbang termasuk memfasa tunggal

single phasing!

e. (egangan kurang under voltage!

f. Starting phasa terbuka atau terbalik

g. +ehilangan sinkronisme dalam kasus motor sinkron saja!

49


29/30


3.- Sli"

erbedaan kecepatan putaran rotor Ar! terhadap kecepatan medan putar

stator As! disebut dengan slip. "erubahnya kecepatan motor dapat

mengakibatkan berubahnya besar lip 1&& C pada saat start sampai & C pada saat

diam Ar! B As!. karena terjadi slip maka kecepatan relati>e medan putar stator

terhadap putaran rotor adalah S 5 As. frekuensi tegangan yang terinduksi pada

rotor sebanding dengan putaran relati>e medan putar stator terhadap putaran rotor.

2ubungan antar frekuensi slip dapat dilihat dari persamaan berikut 0

"ila f1B frekuensi

f1=P# Ns120

"ila fB frekuensi rotor

f2=P# Ns120 NsNrNs

+arena S BNsNr

Ns maka f B f1.S

+arena pada saat start S B 1&& C, jadi f B f, dengan demikian terlihat

bahwa pada saat start dan rotor belum berputar, frekuensi arus rotor sama dengan

frekuensi arus stator. Dalam keadaan rotor berputar, frekuensi arus rotor di

50


30/30


pengaruhi oleh slip f B f1 . S !. +arena tegangan induksi dan reaktansi

kumparan rotor merupakan fungsi frekuensi, maka besarnya juga di pengaruhi

oleh slip.

B ',''. f. A. m

s B ',''. S. f1. A. m

s B S.

L B . .f. s

Ls B . . S. f1. s

Ls B S. L

Dimana 0

B (egangan induksi pada saat rotor diam start!

s B (egangan induksi pada saat rotor berputar

A B #umlah lilitan rotor

m B

laporan kp motor induksi 3 phasa

Documents