MOTOR INDUKSI 3 PHASA

Tujuan Instruksional Khusus :

Setelah mengikuti kuliah ini mahasiswa dapat :

1. Menjelaskan prinsip kerja motor induksi.

2. Mejelaskan fungsi masing-masing komponen motor induksi.

3. Membongkar dan merangkai kembali serta melakukan perawatan pada motor induksi.

I. Dasar Teori

Motor AC adalah suatu mesin yang berfungsi mengubah tenaga listrik arus bolak-balik (listrik

AC) menjadi tenaga gerak atau tenaga mekanik, dimana tenaga gerak itu, berupa putaran dari

rotor. Dari berbagai tinjauan, motor dapat dibedakan menjadi berbagai macam, sedangkan motor

yang digunakan untuk pratikum adalah termasuk klasifikasi :

1. Menurut hubungan putaran motor dengan frekuensi termasuk Motor Sinkron (motor

serempak). Disebut demikian karena putaran motor flux magnit stator sesuai dengan

persamaan berikut ini :

n =

dimana n = jumlah putaran / menit (rpm)

f = frekuensi jala-jala

P = jumlah kutub

Pada motor sinkron, motor tak dapat berputar sendiri walaupun lilitan-lilitan statornya telah,

dihubungkan dengan tegangan luar. Diperlukan penggerak permulaan yang biasanya dari

mesin lain.

2. Menurut cara penerimaan tegangan dan arusnya termasuk motor induksi. Disebut demikian

karena dalam penerimaan tegangan dan arus pada rotor dilakukan dengan jalan induksi, jadi

tak langsung menerima tegangan atau arus dari luar.

3. Menurut jumlah phasa tegangan yang digunakan termasuk motor 3 phasa dan 1 phasa.

Disebut motor 3 phasa karena untuk menghasilkan tenaga mekanik, tegangan yang

dimasukkan motor tersebut adalah tegangan 3 phasa dan demikian juga dengan 1 phasa.

Bagian-bagian yang terpenting dari motor :

1. Rotor

Rotor yang digunakan adalah jenis rotor sangkar (motor rotor lilit). Keuntungan dari motor

induksi dengati rotor lilit adalah dapat ditambahkan tahanan luar sehingga untuk starting motor

pada beban yang berat dan sekaligus sebagai pengatur putaran motor yaitu dengan mengatur

besarnya RL sehingga akan mempengaruhi besarnya slip per putaran. Rangkaian motor induksi

dengan motor lilit, dilengkapi tahanan luar.

Gambar 1. Rotor Motor Induksi 3 Phasa.

2. Slip

Apabila motor induksi berputar dengan kecepatan nr, kecepatan medan putar ns maka slip (s)

adalah :

S =

frekuensi yang dibangkitkan pada belitan rotor adalah f2, dimana

f2 =

frekuensi medan putar stator adalah fl dimana

f1 =

maka f2 = s f1

3. Stator

Kumparan stator adalah bagian yang diam dan terdiri dari tiga kumparan yang pada salah satu

ujung-ujungnya dijadikan satu, biasanya kontruksi stator dihubungkan bintang tiga phasa, bagian

tengah yang menjadi satu adalah pusat gulungan dan disebut titik netral (neutral point) atau

tcrminal N. Pada bagian ujung kabel lainnya akan menghasilkan arus bolak-balik AC tiga phasa.

Gambar 2. Stator Motor Induksi 3 Phasa.

4. Kipas (fan)

Fungsi kipas adalah untuk mendinginkan dioda dan kumparan- kumparan pada motor.

Gambar 3. Kipas Pendingin

Gambar 4. Bagian-bagian Motor Induksi 3 Phasa.

II. Alat Yang Digunakan

1. Motor Induksi 1 phasa dan 3 phasa

2. Obeng (+) dan (-)

3. Palu karet

4. Kunci pas

5. Multimeter digital

6. Tang

III.Langkah Percobaan

1. Lepaskan rotor dan stator dari motor.

2. Ukurlah tahanan stator, rotor dan isolasi

3. Gambarlah bentangan stator

4. Rangkailah motor 1 phasa dan 3 phasa seperti semula

IV.Data Percobaan

Ukuran Motor InduksiStator

R ( Ω ) D ( m ) A ( m2 )

Motor Kecil 9 0.7 x 10-3 3.84845 x 10-7

Motor besar 2.5 0.75 x 10-3 4.41786 x 10-7

Perhitungan Data Pengukuran

1. Motor Induksi Kecil

Lilitan Kawat Stator

R = 9

D = 0.7 x 10-3 m

A = 3.84845 x 10-7 m2

ρ = 1.68 x 10-8 Ωm

Penyelesaian :

L =

=

= 206.16696 m

V = L x A

= 206.16696 x 3.84845 x 10-7

= 7.9342 x 10-5 m3

ρ (Massa jenis tembaga) = 8,94 x 103 kg/m

ρ = m = ρ x V

m = 8,94x103 x 7.9342 x 10-5

= 0.7093 kg/m2

2. Motor Induksi Besar

Lilitan Kawat Stator

R = 2.5

D = 0.75 x 10-3 m

A = 4.41786 x 10-7 m2

ρ = 1.68 x 10-8 Ωm

Penyelesaian :

L =

=

= 65.74196 m

V = L x A

= 65.74196 x 4.41786 x 10-7

= 2.90438 x 10-5 m3

ρ (Massa jenis tembaga) = 8,94 x 103 kg/m

ρ = m = ρ x V

m = 8,94x103 x 2.90438 x 10-5

= 0.25965 kg/m2

Tabel Perhitungan

Ukuran Motor InduksiStator

L ( m ) V ( m3 ) M ( Kg/m2 )

Motor Induksi Kecil 206.16696 7.9342 x 10-5 0.7093

Motor Induksi besar 65.74196 2.90438 x 10-5 0.25965

V.Analisa Data

Pada praktikum ini dilakukan pengukuran terhadap motor induksi untuk mengetahui nilai

panjang kawat (L), volume kawat (V), dan massa kawat pada kumparan stator. Dalam praktikum

digunakan dua ukuran motor induksi yaitu motor induksi ukuran kecil dan ukuran besar. Pada

motor induksi kecil diperoleh nilai tahanan sebesar 9 Ω , sedangkan motor induksi besar hanya

memiliki nilai tahanan 2,5 Ω atau tahanan motor induksi ukuran kecil lebih besar daripada

tahanan motor induksi ukuran besar. Namun pada motor induksi besar memiliki nilai luasan

penampang kawat kumparan stator lebih besar yaitu sebesar 4,41786 x 10-7 m2 sedangkan motor

induksi kecil hanya memiliki luasan penampang kawat sebesar 3,84845 x 10-7 m2. Hal ini

menyebabkan motor induksi besar dapat berputar dengan menghasilkan efisiensi yang lebih baik

daripada motor induksi kecil. Pada motor induksi luasan kumparan kawat stator mempengaruhi

induksi magnet yang dihasilkan pada perputaran kumparan kawat rotor.

Pada hasil perhitungan motor induksi untuk motor induksi ukuran kecil didapatkan nilai

panjang, volume dan massa kumparan kawat stator yang lebih besar daripada motor induksi

ukuran besar, yaitu untuk panjang sebesar 206,16696m, volume sebesar 7,9342 x 10-5m3, dan

massa kumparan sebesar 0,7093 kg/m2. Sedangkan nilai panjang, volume dan massa kumparan

kawat untuk motor induksi ukuran besar adalah untuk panjang hanya 65,74196 m, untuk volume

hanya 2,90438 x 10-5 m3 dan untuk massanya adalah 0,25965 kg/m2. Hal ini menunjukan kinerja

motor induksi kecil tidak sebaik motor induksi besar. Karena dari perhitungan untuk mengetahui

nilai tersebut dipengaruhi oleh luasan kumparan kawat stator. Oleh sebab motor induksi

berukuran kecil memiliki luas kumparan kawat yang lebih kecil daripada motor induksi ukuran

besar, maka kinerja untuk menghasilkan efisiensi terbaik pada motor induksi ukuran besar lebih

baik daripada motor induksi ukuran kecil.

VI.Kesimpulan

1. Prinsip kerja motor induksi adalah Jika lilitan stator motor induksi 3 fasa dihubungkan

dengan tegangan bolak balik 3 fasa, maka pada lilitan jangkar akan terjadi medan magnet

putar dengan kecepatan: n=(f*60)/p. Perputaran medan magnet stator akan memotong

lilitan jangkar, sehingga atas dasar hukum faraday pada lilitan jangkar akan menghasilkan

gaya gerak listrik (ggl) induksi. Lilitan jangkar telah dihubung singkat di dalam mesin

(untuk motor rotor sangkar) dan dihubung singkat diluar mesin (untuk motor rotor lilit).

Dengan dihubung singkatnya lilitan rotor, maka pada lilitan rotor akan mengalir arus yang

sangat besar. Karena arus ini berada di dalam medan magnet, maka sesuai dengan hukum

Lorentz pada lilitan rotor dibangkitkan gaya yang memutar rotor. Putaran rotor sesuai

dengan arah putaran medan magnet stator.

2. Stator adalah bagian dari mesin yang tidak berputar dan terletak pada bagian luar. Dibuat

dari besi bundar berlaminasi dan mempunyai alur – alur sebagai tempat meletakkan

kumparan.

Rotor sangkar adalah bagian dari mesin yang berputar bebas dan letaknya bagian dalam.

Terbuat dari besi laminasi yang mempunayi slot dengan batang alumunium / tembaga..

Rotor kumparan ( wound rotor ), Kumparan dihubungkan bintang dibagian 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.

Kipas adalah untuk mendinginkan dioda dan kumparan- kumparan pada motor.

3. Motor induksi kecil memiliki panjang kumparan kawat 206.16696 m , volume kumparan

kawat 7.9342 x 10-5 m3 , dan massa kumparan kawat 0.7093 kg/m2.

4. Motor induksi besar memiliki panjang kumparan kawat 65.74196 m , volume kumparan

kawat 2.90438 x 10-5 m3 , dan massa kumparan kawat 0.25965 kg/m2.

5. Luas kumparan kawat sator untuk motor induksi ukuran kecil adalah 3,84845 x 10-7 m2,

sedangkan luas kumparan kawat sator untuk motor induksi ukuran besar adalah 4,417896 x

10-7 m2.

6. Luasan kumparan kawat stator motor induksi besar lebih besar daripada luasan kumparan

kawat stator motor induksi kecil, dari nilai luasan tersebut dapat terlihat bahwa kinerja

motor induksi besar lebih baik.

DAFTAR PUSTAKA

http://all-thewin.blogspot.com/2011/11/pinsip-kerja-motor-induksi-tiga-fasa.html

http://diditnote.blogspot.com/2013/01/prinsip-kerja-motor-induksi-3-fasa.html

http://elektronikatea.blogspot.com/2011/03/dasar-dasar-motor-induksi-3-phasa.html

http://imronsyah.wordpress.com/about/

http://zefri99andri.blogspot.com/2013/05/motor-ac-3-phase.html