Jumat, 06 Juli 2012

DASAR - DASAR MOTOR INDUKSI 3 PHASA | PRINSIP KERJA MOTOR 3 FASA

Teori Dasar Motor Induksi Tiga Fasa. Motor induksi adalah suatu mesin listrik yang merubah energi listrik menjadi energi gerak dengan menggunakan gandengan medan listrik dan mempunyai slip antara medan stator dan medan rotor. Motor induksi merupakan motor yang paling banyak kita jumpai dalam industri.
Stator adalah bagian dari mesin yang tidak berputar dan terletak pada bagian luar. Dibuat dari besi bundar berlaminasi dan mempunyai alur – alur sebagai tempat meletakkan kumparan.
Rotor sangkar adalah bagian dari mesin yang berputar bebas dan letaknya bagian dalam. Terbuat dari besi laminasi yang mempunayi slot dengan batang alumunium / tembaga yang dihubungkan singkat pada ujungnya.
Rotor kumparan ( wound rotor ), Kumparan dihubungkan bintang dibagian dalam dan ujung yang lain dihubungkan dengan slipring ke tahanan luar. Kumparan dapat dikembangkan menjadi pengaturan kecepatan putaran motor. Pada kerja normal slipring hubung singkat secara otomatis, sehingga rotor bekerja seperti rotor sangkar. 
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
Prinsip kerja Motor 3 Phasa
  1. Bila sumber tegangan tiga phasa dipasang pada kumparan stator, maka pada kumparan stator akan timbul medan putar dengan kecepatan, ns = 120f/P , ns = kecepatan sinkron, f  = frekuensi sumber, p  = jumlah kutup
  2. Medan putar stator akan memotong konduktor yang terdapat pada sisi rotor, akibatnya pada kumparan rotor akan timbul tegangan induksi ( ggl ) sebesa E2s = 44,4fnØ . Keterangan : E = tegangan induksi ggl, f = frekkuensi, N = banyak lilitan, Q = fluks
  3. Karena kumparan rotor merupakan kumparan rangkaian tertutup, maka tegangan induksi akan menghasilkan arus ( I ).
  4. Adanya arus dalam medan magnet akan menimbulkan gaya ( F ) pada rotor.
  5. Bila torsi awal yang dihasilkan oleh gaya F pada rotor cukup besar untuk memikul torsi beban, maka rotor akan berputar searah dengan arah medan putar stator.
  6. Untuk membangkitkan tegangan induksi E2s agar tetap ada, maka diperlukan adanya perbedaan relatif antara kecepatan medan putar stator (ns) dengan kecepatan putar rotor (nr).
  7. Perbedaan antara kecepatan nr dengan ns disebut dengan slip ( S ) yang dinyatakan dengan Persamaan S = ns-nr/ns (100%)
  8. Jika ns = nr tegangan akan terinduksi dan arus tidak mengalir pada rotor, dengan demikian tidak ada torsi yang dapat dihasilkan. Torsi suatu motor akan timbul apabila ns > nr.
  9. Dilihat dari cara kerjanya motor tiga phasa disebut juga dengan motor tak serempak atau asinkron.

Oleh : Ir. H. SUTEDJO ABDURRAHMAN, MT

Rabu, 08 Februari 2012

Jasa gulung Dinamo/ Motor Listrik

MENGGULUNG MOTOR LISTRIK 3 FASA




I.BAGIAN -BAGIAN MOTOR 3 FASA
Motor 3 fasa pada dasarnya terdiri dari Stator yaitu bagian yang diam(statis) dan Rotor yaitu bagian yang bergerak / berputar (rotasi).

II.ALAT DAN BAHAN
Peralatan yang harus disediakan sebagai acuan dalam melilit stator adalah sebagai berikut:
A. Alat :
1. Kunci pas/ring
2. Obeng
3. Tracker
4. Palu
5. AVO meter
6. Megger/insulation tester
7. Solder
8. Tacho meter
9. Sikat kawat


A. Bahan :
1. Kawat email
2. Kertas prispan/insulation paper
3. Lak/insulation laquer
4. Selongsong (slove)
5. Kertas gosok
6. Kabel NYAF
7. Pelumas/grace
8. Kuas
9. Timah/tinnol
III.TEORI PENDUKUNG
A. Bentuk kumparan:
1. Memusat/konsentris/spiral winding
2. Jerat/buhul/lap winding
3. Gelombang

A. Rumus-rumus
Ujung-ujung kumparan diberi tanda dengan huruf-hurufU,V,W,X,Y, dan Z.bila pangkal diberi tanda U maka ujungnya X, pangkal V ujungnya Y dan pangkal W ujngnya Z.
Syarat jumlah slot, perhitungan jumlah slot harus bisa dbagi 4 dan 3


C. CONTOH PERHITUNGAN
1.Stator motor 3 fasa mempuyai alur (g)12 alur , jumlah kutub (2p)=4,single layer.
Penyelesaian :
Ys = G/2p =12/4 =3
Sehingga ujung kawat di masukkan pada alur nomor 1,maka ujung lainya pada alur nomor 4.
Q =G/2p.m =12/4.3 =1
Berarti jumlah kumparan tiap kelompok adalah 1.
K = G /2p =12/4=3
Tiap kutub terdiri dari 3 kumparan
KAR = 360/G =360/12 =30 radian
Jarak antar alur 30 radian
KAL =KAR .p =30 . 2=60 listrik
Kp =120/KAL =120/60 =2
Kalau fasa pertama di mulai dari alur 1 maka fasa kedua dari alur ke 3
Dafar lilitan : sigle layer berarti dalam satu alur hanya ada satu kumparan .
U | 1-4 I I 7-10 I X
V I 3-6 I I 9-12 I Y
W I 5-8 I I 11-2 I z
Gambar bentangan :



2. Double layer, sama seperti soal no 1 namun belitan yang digunakan adalah belitan double layer
U I 1-4 I I 7 - 4 I I 7-10 I I 1-10 I X
V I 3-6 I I 9 - 6 I I 9-12 I I 3-12 I Y
W I 5-8 I I 11-8 I I 11-2 I I 5 - 2 I z



3 .Perencanan motor 3 fase dengan jumlah alurnya 24 dan 36
Kutubnya dibuat 4 buah dengan belitan single layer.
Penyelesaian :
A. Untuk stator dengan 24 alur
Ys = G/2p =24/4 =6
Langkah belitan adalah 1 -7
Q =G/2p.m =24/4.3 =2
Berarti jumlah kumparan tiap kelompok adalah 2.
K = G /2p =24/4=6
Tiap kutub terdiri dari 6 kumparan
KAR = 360/G =360/24 =15 radian
Jarak antar alur 15 radian
KAL =KAR .p =15. 2=30 listrik
Kp =120/KAL =120/30 =4
Kalau fasa pertama di mulai dari alur 1 maka fasa kedua dari alur ke 5
Dafar belitannya sebagai berikut.
U I 1-7 I I 13-19 I X
I 2-8 I I 14-20 I

V I 5-11 I I 17-23 I Y
I 6-12 I I 18-24 I
W I 9-15 I I 21-3 I z
I 10-16I I 22-4 I
Gambar bentangan :





Penyelesaian :
B. Untuk stator dengan 36 alur
Ys = G/2p =36/4 =9
Langkah belitan adalah 1 -10
Q =G/2p.m =36/4.3 =3
Berarti jumlah kumparan tiap kelompok adalah 3.
K = G /2p =36/4=9
Tiap kutub terdiri dari 6 kumparan
KAR = 360/G =360/36 =10 radian
Jarak antar alur 15 radian
KAL =KAR .p =10. 2=20 listrik
Kp =120/KAL =120/20 =6
Kalau fasa pertama di mulai dari alur 1 maka fasa kedua dari alur ke 7
Dafar belitannya sebagai berikut.
U I 1-10 I I 19-28 I X
I 2-11 I I 20-29 I
I 3-12 I I 21-30 I
V I 7-16 I I 25-34 I Y
I 8-17 I I 26-35 I
I 9-18 I I 27-36 I
W I 13-22I I 31-4 I z
I 14-23I I 32-5 I
I 15-24I I 33-6 I
Gambar bentangan : 

Motor dengan kecapatan ganda
Motor dengan kecepatan ganda atau dua kecepaan ini bisa dibangun dengan dua cara, pertama memang belitan motor tersebut ada dua, misalnya satu belitan dengan kecepatan 3000 rpm, dan pada stator yang sama dibelitkan belitan kedua dengan kecepatan 1000 rpm, hal demikian tentu saja keterampilan yang sudah diperoleh sudah mencakupi, adapun cara kedua yaitu belitan Dahlander.
Belitan jenis ini tidak menggunakan rumus – rumus karena hanya mengembangkan system penyambungan belitan, berikut ini diberikan contoh – contoh belitan dahlander :
a. untuk motor dengan 24 alur

b. untuk motor dengan 36 alur





http://k3titl-smknesaba.blogspot.com/

Sabtu, 28 Januari 2012

VSD

Variable Speed Drive (VSD) aka. INVERTER untuk kontrol speed motor listrik


Aplikasi variable speed banyak  diperlukan dalam industri. Jika sebelumnya banyak dipergunakan system mekanik, kemudian beralih ke motor slip/ pengereman maka saat ini banyak menggunakan semikonduktor. Tidak seperti softstarter yang mengolah level tegangan, inverter menggunakan frekuensi tegangan masuk untuk mengatur speed motor. Seperti diketahui, pada kondisi ideal (tanpa slip)
              
        RPM = 120 . f         
                      P
Dimana:
RPM          : Speed Motor (RPM)
F               : Frekuensi (Hz)
P              : Kutup motor (pole)

Jadi dengan memainkan perubahan frekuensi tegangan yang masuk pada motor, speed akan berubah. Karena itu inverter disebut juga Variable Frequency Drive.
 
Prinsip kerja inverter yang sedehana adalah :
  • Tegangan yang masuk dari jala jala 50 Hz dialirkan ke board Rectifier/ penyearah DC, dan ditampung ke bank capacitor. Jadi dari AC di jadikan DC.
  • Tegangan DC kemudian diumpankan ke board inverter untuk dijadikan AC kembali dengan frekuensi sesuai kebutuhan. Jadi dari DC ke AC yang komponen utamanya adalah Semiconduktor aktif seperti IGBT. Dengan menggunakan frekuensi carrier (bisa sampai 20 kHz), tegangan DC dicacah dan dimodulasi sehingga keluar tegangan dan frekuensi yang diinginkan.
Untuk pemasangan inverter sebaiknya juga dipasang unit pengaman hubung singkat seperti Seconductor Fuse atau bisa juga Breaker. Ini seperti pada pemasangan softstarter hanya saja tanpa contactor bypass.

Pengontrolan start, stop, jogging dll bisa dilakukan dengan dua cara yaitu via local dan remote. Local maksudnya adalah dengan menekan tombol pada keypad di inverternya. Sedangkan remote dengan menghubungkan terminal di board control dengan tombol external seperti push button atau switch. Masing masing option tersebut mempunyai kelemahan dan keunggulan sendiri sendiri.

Frekuensi dikontrol dengan berbagai macam cara yaitu : melalui keypad (local), dengan external potensiometer, Input 0 ~ 10 VDC , 4 ~ 20 mA atau dengan preset memori. Semua itu bisa dilakukan dengan mengisi parameter program yang sesuai.

Beberapa parameter yang umum dipergunakan/ minimal adalah sebagai berikut (istilah/nama parameter bisa berbeda untuk tiap merk) :
  • Display : Untuk mengatur parameter yang ditampilkan pada keypad display.
  • Control : Untuk menentukan jenis control local/ remote.
  • Speed Control : Untuk menentukan jenis control frekuensi reference
  • Voltage : Tegangan Suply Inverter.
  • Base Freq. : Frekuensi tegangan supply.
  • Lower Freq. : Frekuensi operasi terendah.
  • Upper Freq. : Frekuensi operasi tertinggi.
  • Stop mode : Stop bisa dengan braking, penurunan frekuensi dan di lepas seperti starter DOL/ Y-D.
  • Acceleration : Setting waktu Percepatan.
  • Deceleration : Setting waktu Perlambatan.
  • Overload : Setting pembatasan arus.
  • Lock : Penguncian setting program.
Jika beban motor memiliki inertia yang tinggi maka perlu diperhatikan beberapa hal dalam acceleration dan deceleration. Untuk acceleration/ percepatan akan memerlukan torsi yang lebih, terutama pada saat start dari kondisi diam.

Pada saat deceleration/ perlambatan, energi inertia beban harus didisipasi/ dibuang. Untuk perlambatan dalam waktu singkat atau pengereman, maka energi akan dikembalikan ke sumbernya. Motor dengan beban yang berat pada saat dilakukan pengereman akan berubah sifat menjadi “generator”. Jadi energi yang kembali ini akan masuk ke dalam DC Bus Inverter dan terakumulasi di sana karena terhalang oleh rectifier. Sebagai pengamanan, inverter akan trip jika level tegangan DC Bus melebihi batas yang ditoleransi.

Untuk mengatasi tripnya inverter dalam kondisi ini diperlukan resistor brake. Resistor brake akan membuang tegangan yang lebih dalam bentuk panas. Besar kecilnya resistor brake ini sangat tergantung dengan beban dan siklus kerja inverter.