230 likes | 487 Views
MOTOR DAN GENERATOR. Siswo Wardoyo, S.T., M.Eng. 08122898593/siswo@ft-untirta.ac.id Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Cilegon-Banten. Siswo Wardoyo. Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik UNTIRTA. 2010/2011- Genap 1. MOTOR.
E N D
MOTOR DAN GENERATOR Siswo Wardoyo, S.T., M.Eng. 08122898593/siswo@ft-untirta.ac.id Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Cilegon-Banten SiswoWardoyo JurusanTeknikElektroFakultasTeknik UNTIRTA 2010/2011- Genap 1
MOTOR Definisi Motor listrik Motor listrik merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Prinsip Motor listrik Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran/loop, maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan. Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar/ torque untuk memutar kumparan. Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan. SiswoWardoyo JurusanTeknikElektroFakultasTeknik UNTIRTA 2010/2011- Genap 2
KLASIFIKASI MOTOR LISTRIK SiswoWardoyo JurusanTeknikElektroFakultasTeknik UNTIRTA 2010/2011- Genap 3
Motor DC SiswoWardoyo JurusanTeknikElektroFakultasTeknik UNTIRTA 2010/2011- Genap 4
ARUS DALAM MOTOR DC SiswoWardoyo JurusanTeknikElektroFakultasTeknik UNTIRTA 2010/2011- Genap 4
MEDAN MAGNET SiswoWardoyo JurusanTeknikElektroFakultasTeknik UNTIRTA 2010/2011- Genap 4
GAYA DALAM MOTOR DC SiswoWardoyo JurusanTeknikElektroFakultasTeknik UNTIRTA 2010/2011- Genap 4
TORSI SiswoWardoyo JurusanTeknikElektroFakultasTeknik UNTIRTA 2010/2011- Genap 4
PERUBAHAN TORSI SiswoWardoyo JurusanTeknikElektroFakultasTeknik UNTIRTA 2010/2011- Genap 4
KOMUTATOR DAN SIKAT Komutator atau cincin belah (split ring) berfungsi untuk membalik arah arus pada setengah siklus negatif dari arus bolak balik. Kontak-kontak listrik pada rotating ring disebut "sikat“. Pada awalnya, dalam motor digunakan sikat tembaga. Motor-motor modern biasanya menggunakan kontak-karbon spring-loaded. SiswoWardoyo JurusanTeknikElektroFakultasTeknik UNTIRTA 2010/2011- Genap 4
RANGKAIAN EKIVALEN + + V V - - Eb Ia V dimana Ra adalah resistansi jangkar dimana P adalah jumlah kutub dan N adalah putaran rotor dalam rps. SiswoWardoyo JurusanTeknikElektroFakultasTeknik UNTIRTA 2010/2011- Genap 4
PERSAMAAN TEGANGAN • Tegangan V yang disupply ke jangkar motor berguna untuk : • mengatasi ggl balik Eb • menimbulkan jatuh tegangan jangkar IaRa • V = Eb + IaRa (1) • Persamaan ini dikenal sebagai persamaan tegangan dari motor. Dengan mengalikan persaman (1) di atas dengan Ia, diperoleh : dimana : VIa = daya yang masuk ke jangkar EbIa = ekivalen elektrik dari daya mekanik yang dibangkitkan dalam jangkar Ia2Ra = rugi-rugi Cu dalam jangkar SiswoWardoyo JurusanTeknikElektroFakultasTeknik UNTIRTA 2010/2011- Genap 4
REGULASI DAN TORSI Regulasi kecepatan didefinisikan sebagai perubahan kecepatan ketika beban pada motor direduksi dari nilai tertentu (rating) ke nol, dinyatakan dalam persen kecepatan berbeban. Telah dibuktikan dari analisa matematis di atas bahwa torsi motor merupakan fungsi fluksi dan arus jangkar, tapi tidak bergantung pada kecepatan. Dalam kenyataan, putaran bergantung pada torsi tapi tidak sebaliknya. SiswoWardoyo JurusanTeknikElektroFakultasTeknik UNTIRTA 2010/2011- Genap 4
MOTOR AC ROTOR STATOR SiswoWardoyo JurusanTeknikElektroFakultasTeknik UNTIRTA 2010/2011- Genap 4
MOTOR SINKRON Motor sinkron adalah motor AC, bekerja pada kecepatan tetap pada sistim frekwensi tertentu. Motor ini memerlukan arus searah (DC) untuk pembangkitan daya dan memiliki torque awal yang rendah, dan oleh karena itu motor sinkron cocok untuk penggunaan awal dengan beban rendah, seperti kompresor udara, perubahan frekwensi dan generator motor. Motor sinkron mampu untuk memperbaiki faktor daya sistim, sehingga sering digunakan pada sistim yang menggunakan banyak listrik. Rotor. Perbedaan utama antara motor sinkron dengan motor induksi adalah bahwa rotor mesin sinkron berjalan pada kecepatan yang sama dengan perputaran medan magnet. Hal ini memungkinkan sebab medan magnit rotor tidak lagi terinduksi. Rotor memiliki magnet permanen atau arus DC-excited, yang dipaksa untuk mengunci pada posisi tertentu bila dihadapkan dengan medan magnet lainnya. Stator. Stator menghasilkan medan magnet berputar yang sebanding dengan frekwensi yang dipasok. SiswoWardoyo JurusanTeknikElektroFakultasTeknik UNTIRTA 2010/2011- Genap 4
MOTOR INDUKSI Motor induksi merupakan motor yang paling umum digunakan pada berbagai peralatan industri. Popularitasnya karena rancangannya yang sederhana, murah dan mudah didapat, dan dapat langsung disambungkan ke sumber daya AC SiswoWardoyo JurusanTeknikElektroFakultasTeknik UNTIRTA 2010/2011- Genap 4
MOTOR INDUKSI Motor induksi dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok utama (Parekh, 2003): Motor induksi satu fase. Motor ini hanya memiliki satu gulungan stator, beroperasi dengan pasokan daya satu fase, memiliki sebuah rotor kandang tupai, dan memerlukan sebuah alat untuk menghidupkan motornya. Sejauh ini motor ini merupakan jenis motor yang paling umum digunakan dalam peralatan rumah tangga, seperti fan angin, mesin cuci dan pengering pakaian, dan untuk penggunaan hingga 3 sampai 4 Hp. Motor induksi tiga fase. Medan magnet yang berputar dihasilkan oleh pasokan tiga fase yang seimbang. Motor tersebut memiliki kemampuan daya yang tinggi, dapat memiliki kandang tupai atau gulungan rotor (walaupun 90% memiliki rotor kandang tupai); dan penyalaan sendiri. Diperkirakan bahwa sekitar 70% motor di industri menggunakan jenis ini, sebagai contoh, pompa, kompresor, belt conveyor, jaringan listrik , dan grinder. Tersedia dalam ukuran 1/3 hingga ratusan Hp. SiswoWardoyo JurusanTeknikElektroFakultasTeknik UNTIRTA 2010/2011- Genap 4
KECEPTAN DAN SLIP MOTOR Ns = 120 f / P Dimana: f = frekwensi dari pasokan frekwensi P= jumlah kutub % Slip = Ns – Nb x 100 Ns Dimana: Ns = kecepatan sinkron dalam RPM Nb = kecepatan dasar dalam RPM SiswoWardoyo JurusanTeknikElektroFakultasTeknik UNTIRTA 2010/2011- Genap 4
MENGKAJI BEBAN Beban = Pi x η HP x 0,7457 Dimana, η = Efisiensi operasi motor dalam % HP = Nameplate untuk Hp Beban = Daya yang keluar sebagai % laju daya Pi = Daya tiga fase dalam kW Pi = V x I x PF x √3 1000 Dimana, Pi = Daya tiga fase dalam kW V = RMS (akar kwadrat rata-rata) tegangan I = RMS arus, nilai tengah 3 fase PF = Faktor daya dalam desimal SiswoWardoyo JurusanTeknikElektroFakultasTeknik UNTIRTA 2010/2011- Genap 4
MENGKAJI BEBAN 0,7457 Pr = hp x ηr Dimana, Pr = Daya masuk pada beban penuh dalam kW HP = Nilai Hp pada nameplate ηr = Efisiensi pada beban penuh (nilai pada nameplate atau dari tabel efisiensi motor) Beban = Pi x 100 % Pr Dimana, Beban = Daya keluar yang dinyatakan dalam % nilai daya Pi = Daya tiga fase terukur dalam kW Pr = Daya masuk pada beban penuh dalam kW SiswoWardoyo JurusanTeknikElektroFakultasTeknik UNTIRTA 2010/2011- Genap 4
CONTOH SOAL • 1. Pengamatanterhadappengukurandayaberikutdilakukanuntuk motor induksitigafase 45 kW denganefisiensibebanpenuh 88%. • V = 418 Volt • I = 37 Amp • PF = 0.81 • Hitung • Dayamasuk • % Pembebanan ? • Jawab : • 2. Contoh: Motor induksipadanameplate terterafrekuensi 50 Hz, putaran rotor • 1.440 Rpm, memilikijumlahkutub 4 buah. Hitungbesarnyaputaranmedan magnet putarpada stator dan slip motor induksitersebut. • Jawab: SiswoWardoyo JurusanTeknikElektroFakultasTeknik UNTIRTA 2010/2011- Genap 4
SoalLatihan Sebuah motor shunt 120 volt, Ra = 0,5 ohm, Rf = 60 ohm. Arus beban penuh = 40 ampere, jatuh tegangan pada sikat 2 volt. Kecepatan putar 1800 rpm. hitunglah : a. Kecepatan pada separuh beban penuh (over load). b. Kecepatan pada 1,1 beban penuh. 2. Masukan sebuah motor shunt 220 volt adalah 11 Kw, Hitunglah a. Torsi yang dihasilkan b. Efisiensi c. Kecepatan pada beban, jika arus beban nol = 5 Ampere Kecepatan beban nol = 1150 rpm Tahanan jangkar = 0,5 ohm Tahanan medan = 110 ohm SiswoWardoyo JurusanTeknikElektroFakultasTeknik UNTIRTA 2010/2011- Genap 4