Perinsip Kerja Motor Induksi

Motor induksi adalah alat listrik yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Listrik yang diubah adalah listrik 3 phasa. Motor induksi sering juga disebut motor tidak serempak atau motor asinkron. Prinsip kerja motor induksi lihat Gambar 2.11 Ketika tegangan phasa U masuk ke belitan stator menjadikan kutub S (south = selatan), garis-garis gaya magnet mengalir melalui stator, sedangkan dua kutub lainnya adalah N(north = utara) untuk phasa V dan phasa W. Kompas akan saling tarik-menarik dengan kutub S. Berikutnya kutub S pindah ke phasa V, kompas berputar 120°, dilanjutkan kutub S pindah ke phasa W, sehingga pada belitan stator timbul medan magnet putar. Buktinya kompas akan memutar lagi menjadi 240°. Kejadian berlangsung silih berganti membentuk medan magnet putar sehingga kompas berputar dalam satu putaran penuh, proses ini berlangsung terus menerus. Dalam motor induksi kompas digantikan oleh rotor sangkar atau belitan yang akan berputar pada porosnya. Karena ada perbedaan putaran antara medan putar dengan putaran rotor, maka disebut motor induksi tidak serempak atau motor asinkron.

Gambar  Prinsip kerja motor induksi

Untuk memperjelas prinsip kerja motor induksi tiga fasa, maka dapat dijabarkan dalam langkah – langkah berikut :

1.      Pada keadaan beban nol ketiga phasa stator yang dihubungkan dengan sumber tegangan tiga phasa yang setimbang menghasilkan arus pada tiap belitan phasa.

2.      Arus pada tiap phasa menghasilkan fluksi bolak-balik yang berubah-ubah.

3.      Amplitudo fluksi yang dihasilkan berubah secara sinusoidal dan arahnya tegak lurus terhadap belitan phasa.

4.      Akibat fluksi yang berputar timbul ggl pada stator motor yang besarnya adalah

e₁ =     -N d Ф / dt             ( Volt )

atau                                                                         

                                                       4,44FN1 Ф      ( Volt )

                                                                                      

5.      Penjumlahan ketiga fluksi bolak-balik tersebut disebut medan putar yang berputar dengan kecepatan sinkron n_s, besarnya nilai n_s ditentukan oleh jumlah kutub p dan frekuensi stator  f yang dirumuskan dengan Ns = 120 F / P        ( rpm )                                               

6.      Fluksi yang berputar tersebut akan memotong batang konduktor pada rotor. Akibatnya pada kumparan rotor timbul tegangan induksi (ggl) sebesar E₂ yang besarnya

                                                   4,44FN2 Ф       ( Volt )

                                                                                      

dimana :   

         E₂     =   Tegangan induksi pada rotor saat rotor dalam keadaan diam (Volt)

         N₂     =   Jumlah lilitan kumparan rotor

         Ф_m     =   Fluksi maksimum(Wb)

7.      Karena kumparan rotor merupakan rangkaian tertutup, maka ggl tersebut akan menghasilkan arus I₂.

8.      Adanya arus I₂ di dalam medan magnet akan menimbulkan gaya F pada rotor

9.      Bila kopel mula yang dihasilkan oleh gaya F cukup besar untuk memikul kopel beban, rotor akan berputar searah medan putar stator.

10.  Perputaran rotor akan semakin meningkat hingga mendekati kecepatan sinkron. Perbedaan kecepatan medan stator (n_s) dan kecepatan rotor (n_r) disebut slip (s) dan dinyatakan dengan

                                               S = Ns - Nr / Ns                                                     

11.  Pada saat  rotor dalam  keadaan berputar, besarnya tegangan yang terinduksi pada kumparan rotor akan bervariasi tergantung besarnya slip. Tegangan induksi ini dinyatakan dengan E_2s yang besarnya

                                           E2s =  4,44FN2 Фm            ( Volt )

                                                                                      

dimana     

         E_2s =  tegangan induksi pada rotor dalam keadaan berputar (Volt)

         f₂    =  s.f = frekuensi rotor (frekuensi tegangan induksi pada rotor dalam keadaan berputar)

12.  Bila n_s = n_r, tegangan tidak akan terinduksi dan arus tidak akan mengalir pada kumparan rotor, karenanya tidak dihasilkan kopel. Kopel ditimbulkan jika     n_r < n_s.