Motor
induksi 1 phasa sering juga disebut motor serempak atau motor sinkron.
Motor AC 1 phasa memiliki dua belitan stator, yaitu belitan phasa
utama (belitan U1-U2) dan belitan phasa bantu (belitan Z1-Z2). Prinsip kerja
medan magnet utama dan medan magnet bantu pada motor 1 phasa dapat
dilihat pada gambar berikut:
Gambar
2.1 Prinsip Medan Magnet Utama dan Medan Magnet
Bantu
Motor 1 Phasa
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 bantu dan arus belitan utama I utama berbeda
phasa sebesar φ, hal ini disebabkan karena perbedaan besarnya impedansi
kedua belitan tersebut. Perbedaan arus beda phasa ini menyebabkan arus
total, merupakan penjumlahan vektor arus utama dan arus bantu. Medan magnet
utama yang dihasilkan belitan utama juga berbeda phasa sebesar φ dengan
medan magnet bantu. Berikut ini merupakan gambar grafik arus belitan bantu dan
arus belitan utama yaitu:
Gambar
2.2 Gelombang Arus Medan Bantu dan Arus Medan Utama
Belitan
bantu Z1-Z2 pertama dialiri arus I bantu menghasilkan fluk magnet
Ф 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
seperti pada gambar 2.3. Kejadian ini berlangsung terus sampai
satu siklus sinusoida, sehingga menghasilkan medan magnet yang
berputar pada belitan statornya.
Gambar
2.3 Medan Magnet Pada Stator Motor 1 Phasa
Rotor
motor satu phasa sama dengan rotor motor tiga phasa berbentuk
batang-batang kawat yang ujung-ujungnya dihubung singkatkan dan menyerupai
bentuk sangkar tupai, maka sering disebut rotor sangkar. Belitan
rotor yang dipotong oleh medan putar stator, menghasilkan tegangan induksi,
interaksi antara medan putar stator dan medan magnet rotor menghasilkan torsi
putar pada rotor. Berikut ini merupakan gambar rotor sangkar yaitu:
Gambar
2.4 Rotor Sangkar
Adapun
macam-macam Motor AC 1 phasa diantaranya adalah Motor Kapasitor, Motor Shaded
Pole, dan Motor Universal.
2.1.1
Motor
Kapasitor
Motor
kapasitor satu phasa banyak digunakan dalam peralatan rumah tangga
seperti motor pompa air, motor mesin cuci, motor lemari es, motor air
conditioning. Konstruksinya sederhana dengan daya kecil dan bekerja dengan supplay
PLN 220 V menjadikan motor kapasitor banyak dipakai pada peralatan rumah
tangga. Bentuk fisik motor kapasitor dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 2.5 Bentuk fisik Motor Kapasitor
Belitan
stator terdiri atas belitan utama dengan notasi terminal U1-U2, dan
belitan bantu dengan notasi terminal Z1-Z2, lihat gambar 2.3.
Jala-jala L1 terhubung dengan terminal U1, dan kawat netral N terhubung
dengan terminal U2. Kondensator kerja berfungsi agar perbedaan sudut phasa
belitan utama dengan belitan bantu mendekati 90°.
Untuk
menghasilkan putaran ke kiri (berlawanan jarum jam) kondensator kerja CB
disambungkan ke terminal U1 dan Z2 dan terminal Z1 dikopel dengan terminal U2
seperti pada gambar 2.6a. Putaran ke kanan (searah jarum
jam) kondensator kerja disambung kan ke terminal Z1 dan U1 dan terminal Z2
dikopel dengan terminal U1 seperti pada gambar 2.6b.
Gambar 2.6
a) Pengawatan Motor Kapasitor Putaran ke
Kiri
b)
Pengawatan Motor Kapasitor Putaran ke Kanan
Motor
kapasitor dengan daya diatas 1 KW di lengkapi dengan dua buah kondensator dan
satu buah saklar sentrifugal. Belitan utama U1-U2 dihubungkan dengan
jala-jala L1 dan Netral N. Belitan bantu Z1-Z2 disambungkan seri dengan
kondensator kerja CB, dan sebuah kondensator starting CA diseri
dengan kontak normally close dari saklar sentrifugal seperti pada gambar
2.7.
Gambar
2.7 Pengawatan dengan Dua Kapasitor
Awalnya
belitan utama dan belitan bantu mendapat supply dari jala-jala L1 dan
Netral. Dua buah kondensator CB dan CA kedua membentuk loop
tertutup, rotor mulai berputar ketika putaran mendekati 70% putaran nominalnya
saklar sentrifugal akan membuka dan kontak normally close memutuskan
kondensator bantu CA.
Fungsi
dari dua kondensator disambungkan paralel CA+CB untuk meningkatkan nilai
torsi awal untuk mengangkat beban. Setelah putaran motor men- capai 70%
putaran, saklar sentrifugal terputus sehingga hanya kondensator kerja CB saja
yang tetap bekerja. Jika kedua kondensator rusak maka torsi motor akan menurun
drastis seperti pada gambar 2.8.
Gambar 2.8
Karakteristik Torsi Motor kapasitor
2.1.2
Motor
Shaded Pole
Motor
shaded pole atau motor phasa terbelah termasuk motor satu phasa
daya kecil, banyak digunakan untuk peralatan rumah tangga sebagai motor
penggerak kipas angin, blender.
Konstruksinya
sangat sederhana, pada kedua ujung stator ada dua kawat yang terpasang dan
dihubung singkatkan fungsinya sebagai pembelah phasa. Belitan stator
dibelitkan sekeliling inti membentuk seperti belitan transformator. Rotornya
berbetuk sangkar tupai dan porosnya ditempatkan pada rumah stator ditopang dua
buah bearing. Bentuk fisik motor shaded pole dapat dilihat pada gambar
2.9.
Gambar
2.9 Bentuk fisik Motor Shaded Pole
Irisan
penampang motor shaded pole memperlihatkan dua bagian, yaitu bagian
stator dengan belitan stator dan dua kawat shaded pole. Bagian rotor
sangkar ditempatkan di tengah-tengah stator. Torsi putar dihasilkan oleh adanya
pembelahan phasa oleh kawat shaded pole. Berikut ini merupakan
gambar penampang motor shaded pole yaitu:
Gambar
2.10 Penampang Motor Shaded Pole
Konstruksi
yang sederhana, daya yang kecil, handal, mudah dioperasikan, bebas perawatan
dan cukup di supply dengan AC 220 V jenis motor shaded pole
banyak digunakan untuk peralatan rumah tangga kecil.
2.1.3
Motor Universal
Motor Universal
termasuk motor satu phasa dengan menggunakan belitan stator dan belitan
rotor. Motor universal dipakai pasda mesin jahit, motor bor tangan.
Perawatan rutin dilakukan dengan mengganti sikat arang yang memendek atau peas
sikat arang yang lembek. Kontruksinya yang sederhana, handal, mudah
dioperasikan, daya yang kecil, dan torsinya yang cukup besar mengakibatkan motor
universal dipakai untuk peralatan rumah tangga. Bagian dalam motor universal
dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar
2.11 Komutator pada Motor Universal
Bentuk
stator dari motor universal terdiri dari dua kutub stator. Belitan rotor
memiliki dua belas alur belitan dilengkapi komutator dan sikat arang yang
menghubungkan secara seri antara belitan stator dengan belitan rotornya. Motor universal
memiliki kecepatan tinggi sekitar 3000 rpm. Aplikasi motor universal
untuk mesin jahit, untuk mengatur kecepatan dihubungkan dengan tahanan geser
dalam bentuk pedal yang ditekan dan dilepaskan. Bentuk stator dan rotor motor
universal dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar
2.12 Stator dan Rotor Motor Universal
Tidak ada komentar:
Posting Komentar