Motor AC 3 phase bekerja dengan
memanfaatkan perbedaan fasa sumber untuk menimbulkan gaya putar pada rotornya.
Jika pada motor AC 1 phase untuk menghasilkan beda phase diperlukan penambahan
komponen Kapasitor , pada motor 3 phase perbedaan phase
sudah didapat langsung dari sumber seperti terlihat pada gambar arus 3 phase
berikut ini:
Pada gambar di atas, arus 3 phase
memiliki perbedaan phase 60 derajat antar phasenya. Dengan perbedaan ini, maka
penambahan kapasitor tidak diperlukan.
Konstruksi motor 3 phase:
Motor induksi tiga fasa memiliki dua
komponen dasar yaitu stator dan rotor, bagian rotor dipisahkan dengan bagian
stator oleh celah udara yang sempit (air gap) dengan jarak antara 0,4 mm sampai
4 mm. Tipe dari motor induksi tiga fasa berdasarkan lilitan pada rotor dibagi
menjadi dua macam yaitu rotor belitan (wound rotor) adalah tipe motor induksi
yang memiliki rotor terbuat dari lilitan yang sama dengan lilitan statornya dan
rotor sangkar tupai (Squirrel-cage rotor) yaitu tipe motor induksi dimana
konstruksi rotor tersusun oleh beberapa batangan logam yang dimasukkan melewati
slot-slot yang ada pada rotor motor induksi, kemudian setiap bagian disatukan
oleh cincin sehingga membuat batangan logam terhubung singkat dengan batangan
logam yang lain.
Prinsip Kerja:
Apabila sumber tegangan 3 fase
dipasang pada kumparan stator, akan timbul medan putar den gan kecepatan
ns = 120 f/P
dimana:
Ns = Kecepatan Putar
f = Frekuensi Sumber
P = Kutub motor
Medan putar stator tersebut akan
memotong batang konduktor pada rotor. Akibatnya pada batang konduktor dari
rotor akan timbul GGL induksi. Karena batang konduktor merupakan rangkaian yang
tertutup maka GGL akan menghasilkan arus (I). Adanya arus (I) di d alam medan
magnet akan menimbulkan gaya (F) pada rotor. Bila kopel mula yan g dihasilkan
oleh gaya (F) pada rotor cukup besar untuk memikul kopel beban, rotor akan
berputar searah dengan medan putar stator. GGL induksi timbul karena terpoton gn
ya batang konduktor (rotor) oleh medan putar stator. Artinya agar GGL induksi
tersebut timbul, diperlukan adanya perbedaan relatif antara kecepatan medan
putar stator (ns) dengan kecepatan berputar rotor (nr).
Perbedaan kecepatan antara nr dan ns
disebut slip (s), dinyatakan dengan
S= (ns- nr)/ ns
Bila nr = ns, GGL induksi tidak akan
timbul dan arus tidak mengalir pada batang konduktor (rotor), dengan demikian
tidak dihasilkan kopel. Dilihat dari cara kerjanya, motor induksi disebut juga
sebagai motor tak serempak atau asinkron.
Hubungan antara beban, kecepatan dan
torsi (torque)
Gambar di bawah ini menunjukkan
grafik hubungan antara torque - kecepatan dengan arus pada motor induksi 3
phase:
- Motor mulai menyala ternyata terdapat arus start yang tinggi akan tetapi torque-nya rendah.
- Saat motor mencapai 80% dari kecepatan penuh, torque-nya mencapai titik tertinggi dan arusnya mulai menurun.
- Pada saat motor sudah mencapai kecepatan penuh, atau kecepatan sinkron, arus torque dan stator turun ke nol.
Keuntungan motor tiga phasa :
- Konstruksi sangat kuat dan sederhana terutama bila motor dengan rotor sangkar.
- Harganya relatif murah dan kehandalannya tinggi.
- Effesiensi relatif tinggi pada keadaan normal, tidak ada sikat sehingga rugi gesekan kecil.
- Biaya pemeliharaan rendah karena pemeliharaan motor hampir tidak diperlukan.
Kerugian Penggunaan Motor Induksi:
- Kecepatan tidak mudah dikontrol
- Power faktor rendah pada beban ringan
- Arus start biasanya 5 sampai 7 kali dari arus nominal
Pengasutan motor 3 phase:
Pengasutan merupakan metoda
penyambungan kumparan-kumparan dalam motor 3 phase. Ada 2 model penyambungan
kumparan pada motor 3 phase:
- Sambungan Bintang/Star/Y
- Sambungan Segitiga/Delta
1. Sambungan Star
Sambungan bintang dibentuk dengan
menghubungkan salah satu ujung dari ketiga kumparan menjadi satu. Ujung
kumparan yang digabung tersebut menjadi titik netral, karena sifat arus 3 phase
yang jika dijumlahkan ketiganya hasilnya netral atau nol.
Nilai tegangan phase pada sambungan bintang = √3 x tegangan
antar phase
2. Sambungan Delta
Sambungan delta atau segitiga
didapat dengan menghubungkan kumparan-kumparan motor sehingga membentuk
segitiga. Pada sambungan delta tegangan kumparan = tegangan antar
phase akan tetapi arus jaringan sebesar √3
arus line.
Starting
motor Star-Delta
Untuk mengurangi besarnya arus start
motor yang mendekati 7x arus nominal maka dapat dengan menggunakan metode start
Star - Delta. Dengan metode ini motor awalnya diset pada asutan Star,
setelah motor mencapai kecepatan 80% kecepatan maksimal, sambungan diubah ke
sambungan Delta. Dengan cara ini maka torsi dapat dipertahankan
sedangkan lonjakan arus start dapat ditekan.
