Motor Arus Bolak – Balik 1Ф (Motor AC)

Motor Arus Bolak – Balik 1Ф (Motor AC)

Motor arus bolak - balik atau motor AC adalah suatu mesin listrik yang berkerja dengan merubah energi listrik AC menjadi energi mekanis.

Suatu motor AC terdiri dari stator, rotor. Stator merupakan kutub-kutub medan magnet yang tidak bergerak (statis), sedangkan rotor merupakan kutub medan magnet yang berputar. Motor 1Ф memiliki suatu saklar sentrifugal yang diperlukan untuk keperluan start, hal ini disebabkan karena fluks yang dihasilkan oleh kumparan stator atau fasa bukanlah suatu medan putar, melainkan suatu medan bolak balik. Hal ini tidak akan menyebabkan sebuah rotor berputar.

Gambar 2.15. Penampang Motor Induksi 1Ф

1. Medan Putar Ganda

Teori medan putar ganda menganggap bahwa fluks bolak balik yang dihasilkan oleh kumparan sinkron, dalam rumus dijelaskan :

..........................................................................(2.10)

Berdasarkan persamaan Euler :

..........................................................................(2.11)

Dengan asumsi, e^jФ mewakili vektor yang berputar searah jarum jam dan e^-jФ mewakili vektor yang berputar berlawanan arah jarum jam, sehingga :

..................................................(2.12)

Dari persamaan di atas, terlihat bahwa fluks yang terjadi terdiri atas dua bagian yang sama besar (setengah harga total) dan dengan arah saling bertolak belakang.

Gambar 2.16. Diagram Vektor Proses Perputaran Fluks Motor Induksi 1Ф

Sehingga dapat digambarkan resultan fluksnya sebagai berikut :

Gambar 2.17. Gelombang Resultan Fluks Motor Induksi 1Ф

Dengan memperhatikan harga slipnya (s), maka karakteristik dari kopelnya (torsi) dapat dijelaskan sebagai berikut :

..........................................................................(2.13)

Kopel yang dibangkitkan oleh rotor (T_r) :

..............................................................(2.14)

Karena : N_r = N_s(1-s), maka :

..........................................................................(2.15)

atau

..........................................................................(2.16)

dimana :

Kopel total pada rotor (T_t) merupakan penjumlahan kopel maju (T_M) dan kopel mundur (T_B) :

T_t = T_M + T_B ......................................................................................(2.17)

dimana :

..........................................................................(2.18)

dan

..........................................................................(2.19)

Persamaan (2.18) di atas, slip T_B didapat dari :

Besarnya slip rotor yang dipengaruhi oleh fluks yanmg berotasi berlawanan arah jarum jam :

..................................................(2.20)

karena : N_r / N_s = (1–s), maka :

s_B = 1+(1–s) = (2–s) ..........................................................................(2.21)

Dari persamaan (2.18) dan (2.19) tersebut dapat digambarkan grafik karakteristik kopelnya dengan nilai slip 0 < s < 2 :

Gambar 2.18. Grafik Karakteristik Kopel Motor Induksi 1Ф

Dari grafik di atas terlihat bahwa resultan kopel merupakn penjumlahan T_M dan T_B yang memiliki niali/besaran yang sama, menghasilkan grafik yang simetris, sehingga T_t mulai (start) = 0, dengan kata lain tidak ada kopel mula, motor tidak dapat berputar.

Namun apabila motor tersebut diberikan suatu gerakan, maka rotor akan berputar searah dengan gerakan yang diberikan padanya, sampai akhirnya terscapai kecepata penuh.

2. Pengaturan Kecepatan

Ada beberapa cara untuk mengatur kecepatan motor induksi 1Ф, yaitu :

1. Mengubah jumlah kutub motor.

Jumlah kutub motor induksi fasa tunggal dapat diubah dengan merencanakan kumparan stator sedemikian rupa, sehingga dapat menerima tegangan masuk pada dua posisi kumparn yang berbeda, dengan perbandingan 1 : 2.

2. Mengubah frekuensi jaringan.

Selain jumlah kutub, pengubahan frekuensi juga akan berpengaruh pada kecepatan motor induksi fasa tunggal. Hal yang harus diperhatikan, bahwa dengan pengubahan frekuensi adalah kerapatan fluks yang ada harus diusahakan tetap, agar kopel yang dihasilkan pun tidak berubah. Untuk itu tegangan jaringan pun harus diubah seiring dengan pengubahan frekuensi. Hal yang paling umum dalam penerapan ini adalah dengan menggunakan perangkat yang dikenal sebagai inverter.

3. Mengubah resistansi tahanan rotor.

Seperti pada metode pengasutan motor induksi, motor induksi jenis rotor belitan yang dihubungkan dengan tahanan luar dapat diatur kecepatan putarnya dengan mengubah nilai tahanan luar yang terhubung ke rotornya, maka besarnya kopel aka berubah, demikian juga dengan kecepatan putarnya.

Sumber :  http://www.teknik-elektro.org/2012/05/motor-arus-bolak-balik-1-motor-ac.html