PRINSIP KERJA DAN KONSTRUKSI MOTOR LISTRIK

 A. Pengertian

Motor listrik adalah alat listrik yang merubah energi listrik menjadi gerak, motor listrik dibagi menjadi dua jenis yaitu: motor listrik satu fasa dan motor listrik tiga fasa. kedua motor listrik tersebut memiliki kesamaan prinsip kerja, akan tetapi memilki sedikit perbedaan konstruksi.

 Konstruksimotor listrik satu fasa umumnya memiliki ukuran yang kecil dan motor listrik tiga fasa umunya memiliki ukuran yang lebih besar.

1. Prinsip Kerja Motor Listrik        

a.  Motor listrik satu fasa (motor kapasitor)

Motor satu fasa memiliki dua belitan stator, yaitu belitan fasa utama (belitan U1-U2) dan belitan fasa bantu (belitan Z1-Z2), lihat gambar1.

Gambar1. Belitan Utama dan Belitan Bantu Motor Satu fasa

Belitan utama menggunakan penampang kawat tembaga lebih besar sehingga memiliki impedansi lebih kecil. Sedangkan belitan bantu dibuat dari tembaga berpenampang kecil dan jumlah belitannya lebih banyak, sehingga impedansinya lebih besar dibanding impedansi belitan utama. Grafik arus belitan bantu I dan arus belitan utama Iutama berbeda fasa sebesar φ, hal ini disebabkan karena perbedaan besarnya impedansi kedua belitan tersebut. Perbedaan arus beda fasa ini menyebabkan arus total, merupakan penjumlahan vektor arus utama dan arus bantu. Medan magnet utama yang dihasilkan belitan utama juga berbeda fasa sebesar φ dengan medan magnet bantu.

Gambar 2. grafik Gelombang arus medan bantu dan arus medan utama.

Gambar 3. Medan magnet pada Stator Motor satu fasa

Belitan bantu Z1-Z2 pertama dialiri arus Ibantu menghasilkan fluks magnet Φ tegak lurus, beberapa saat kemudian belitan utama U1-U2 dialiri arus utama I utama. yang bernilai positif. Hasilnya adalah medan magnet yang bergeser sebesar 45° dengan arah berlawanan jarum jam. Kejadian ini berlangsung terus sampai satu siklus sinusoida, sehingga menghasilkan medan magnet yang berputar pada belitan statornya.

Rotor motor satu fasa sama dengan rotor motor tiga fasa yaitu berbentuk batang-batang kawat yang ujung-ujungnya dihubung singkatkan dan menyerupai bentuk sangkar tupai, maka sering disebut rotor sangkar.

Gambar 4. Rotor sangkar

 

Belitan rotor yang dipotong oleh medan putar stator, menghasilkan tegangan induksi, interaksi antara medan putar stator dan medan magnet rotor akan menghasilkan torsi putar pada rotor.

      b.   Motor listrik tiga fasa (motor rotor sangkar) 

Jika lilitan stator dihubungkan pada sumber tegangan 3 fasa, maka pada lilitan stator akan terjadi fluks medan magnit putar. Pada rator tedapat lilitan, sehingga berdasarkan percobaan Faraday, pada lilitan rotor tersebut terbentuk ggl induksi. Lilitan rator motor induksi biasanya dihubung singkat untuk rator sangkar, maka pada rator tersebut akan mengalir arus yang cukup tinggi. Sesuai dengan percobaan Lorentz maka pada lilitan rator terbentuk suatu gaya yang dapat memutar rotor.

Putaran rotor selalu mempunyai arus yang sama dengan arah putaran medan magnit stator. Di dalam kenyataannya bahwa putaran rotor lebih rendah dari putaran medan statornya. Selisih putaran rator dengan jumlah medan statornya disebut slip (S). Secara singkat prinsip kerja dan terjadinya slip motor dapat kita tuliskan dengan blok diagram di bawah ini:

 

Gambar 5 Blok Diagram prinsip kerja Motor 3 Fasa

 2. Konstruksi Motor Listrik

     a. Konstruksi motor listrik satu fasa

  

Gambar 6. Bagian – Bagian Motor 1 Fasa

   b. Konstruksi motor listrik satu fasa
      
Pada dasarnya konstruksi motor induksi 3 fasa terbagi atas dua bagian penting yaitu:1) bagian yang diam disebut stator; 2) Bagian yang gerak (berputar) disebut rotor. Konstruksi motor induksi 3 fasa dapat dilihat pada gambar di bawah ini:

Gambar 7. Konstruksi motor induksi 3 fasa

Stator motor induksi 3 fasa terdiri atas:

1. Inti stator, yang pada permukaannya terdapat alur-alur tempat meletakkan kumparan stator.Inti stator terbuat dari bahan ferromagnitik yang terbuat secara berlapis-lapis.
2. Lilitan/kumparan stator yaitu lilitan yang membangkitkan fluks medan stator pada inti stator. 
3. Kotak terminal yaitu tempat meletakkan ujung-ujung kumparan dari lilitan stator dan tempat peyambungan hubungan kerja motor, apakah motor dalam hubungan bintang (Y) atau hubungan segitiga (D)

Rotor adalah bagian yang berputar motor induksi yang berdaya kecil, rata-rata menggunakan rotor sangkar dan hampir 90 % pemakaiannya pada motor induksi. Bentuk fisiknya dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 8. Konstruksi Rotor Sangkar