Macam-macam Motor listrik

Macam-macam Motor listrik

1. Motor kapasitor start (starting capasitor)

Motor kapasitor start ini merupakan jelmaan dari motor fasa belah, tetapi mempunyai kapasitor yang dihubungkan seri dengan belitan bantu dan sakelar sentrifugal, secara konstruktif sama persis, hanya ditambah satu unit kapasitor untuk memperbesar kopel awal (start).  Seperti dikatakan di awal prinsip kerja motor kapasitor start ini sama seperti motor induksi, yaitu jika pada lilitan utama diberikan sumber arus maka akan terjadi medan magnit putar (fluks magnit) yang ada dan besarnya sama, tidak ada resultan gaya. Tetapi dengan adanya lilitan bantu dan kapasitor maka ada beda fasa diantara keduanya, disinilah terjadi fluksi magnit dan resultan gaya yang berbeda maju atau mundur tergantung besarnya resultan gaya itu sendiri dan pada umumnya terjadi resultan gaya searah jarum jam sehingga motor dapat berputar ke kanan. Setelah motor berputar 75% dari putaran nominal maka sakelar sentrifugal bekerja memutuskan rangkaian lilitan bantu dan motor bekerja hanya dengan lilitan utama.

Keuntungan jenis motor kapasitor startini dibanding dengan type motor fasa belahadalah:

·        Mempunyai kopel yang lebih kuat.

·        Faktor kerjanya lebih besar (mendekati 1)

Secara konstruksi rangkaian kelistrikan motor kapasitor start dapat dilihat pada gambar di bawah ini

 

Gambar 03. Motor start kapasito

Adapun bagian-bagian yang terpenting dari motor kapasitor start ini adalah:

·        Stator (tempat belitan utama dan bantu) pada alur-alur stator

·        Rotor sangkar dengan porosnya

·        Bantalan peluruh (laher)

·        Tutup stator dan rangka body

·        Kapasitor

·        Ujung-ujung terminal motor

 2.Motor repulsi

Motor repulsimempunyai dua buah kumparan yaitu kumparan medan stator dan  kumparan rotor. Diantara kedua kumparan tersebut adalah tidak mempunyai hubungan galvanis antara satu sama lainnya. Konstruksi rotornya hampir sama dengan rotor motor arus searah / DC .

Motor repulsi mempunyai sebuah belitan stator yang diatur untuk hubungan ke sumber tegangan dan sebuah belitan rotor yang dihubungkan ke sebuah komutator.

Secara prinsip motor listrik ini mempunyai belitan stator sama seperti jenis-jenis motor 1 fasa, tetapi mempunyai rotor seperti rotor motor arus searah / DC, dengan sikat-sikat yang berlawanan pada jangkar yang dihubung singkatkan.

Sikat (brush) dihubungsingkatkan secara permanent. Kumparan stator dihubungkan dengan sumber arus bolak balik, sehingga mengalir arus pada stator, maka pada rotor timbul tegangan induksi. Arus induksi pada rotor menimbulkan magnit. Resultan dari kedua kutub medan dan kutub jangkar akan menyebabkan terjadinya medan putar. Medan putar ini terjadi pada kedudukan sikat digeser dari garis netral. Garis netral adalah letak garis sumbu sikat segaris dengan sumbu kumparan stator, yaitu garis medan magnit rotor sama dengan statornya.

Kecepatan motor listrik dapat diatur dengan cara menggeser letak sikat ke kiri atau ke kanan dari garis netral. Semakin besar sudut pergeseran semakin besar perubahan kecepatan motor listrik demikian pula terhadap momen kopel dari motor.

Pada dasarnya motor repulsidapat dibedakan menjadi tiga kelompok yaitu:

1)     Motor repulsi start (induction run motor)

2)     Motor repulsi 

3)     Motor Repulsion induction full

Prinsip kerja dari ketiga motor listrik tersebut adalah sama hanya bedanya terletak pada sifat dan pemakaiannya.  Untuk lebih jelasnya sirkuit diagram motor repulsidapat dilihat pada gambar di bawah ini

Gambar 06. Sirkuit diagram motor repulsi

1)     Motor repulsion start induction run motor

Dimana gerak mulanya seperti motor repulsion, bila tercapai kecepatan penuh, kumparan rotor dihubungsingkatkan dengan menggunakan sakelar sentrifugal, maka motor akan berubah menjadi motor rotor sangkar dengan kecepatan tetap.

2)     Motor repulse

Motor dengan kumparan rotor lewat komutator dimana sikat-sikatnya dihubungsingkatkan.

3)     Motor repulsion induction full

Motor listrik ini menggunakan rotor sangkar pada bagian bawah dari alur kumparan rotor (rotor mempunyai dua tingkat alur, yaitu alur sangkar dan alur kumparan) motor type ini tidak dilengkapi dengan sakelar sentrifugal. Prinsip gerak mulanya sama dengan type motor repulsi.

Kopel mula motor repulsi sama dengan motor kapasitor start yang berkisar antara 300%-350% dari kopel beban penuh.  Sedangkan arus start pada motor repulsi ini jauh lebih mudah 30% – 40% dibandingkan dengan jenis-jenis motor listrik 1 fasa lainnya. Variasi kecepatan waktu beban penuh terjadi slip antara 2,5 %  – 5 %.

motor repulsidibuat dalam ukuran ¼-5 HP pada kecepatan 1800 rpm dengan kopel awal 350 % dari kopel beban penuh. Karakteristik motor repulsi ini sangat baik. Motor listrik beroperasi dengan kecepatan yang berubah ubah, disamping motor mempunyai gerak mula yang besar, sehingga dapat digunakan untuk beban yang berat.

Motor kapasitor running (capasitor running)

Motor listrik ini mempunyai kapasitor yang dihubungkan seri dengan kumparan bantu, terhubung paralel dengan kumparan utama dan terhubung langsung paralel dengan sumber listrik.

Belitan utama, lilitan bantu dan kapasitor tetap terhubung pada sirkuit jala-jala saat motor listrik bekerja.

Jenis motor listrik ini  banyak digunakan pada jenis-jenis motor listrik 1 fasa yaitu pompa air, dimana lilitan utama dan bantu jumlah lilitannya sama banyak tetapi diameter kawatnya berbeda diantara keduanya. Diameter kawat lilitan utama lebih besar dibanding diameter lilitan bantunya. Type motor listrik ini kopel awalnya kurang bagus, tetapi kopel jalan (torsi jalan) merata.

Kebanyakan pompa air berbagai merek banyak menggunakan jenis motor kapasitor running dengan kecepatan mendekati 3000 rpm, untuk lebih jelasnya rangkaian listrik motor kapasitor running  dapat dilihat pada gambar di bawah ini:

 

3.Motor fasa belah (splite phasa motor)

Motor Fasa Belah (splite phasa motor)

Jenis motor fasa belah ini termasuk motor yang menggunakan rotor sangkar (Squirrel Cage winding) terdiri dari sejumlah batang tembaga yang dimasukkan ke dalam alur rotor, pada ujung-ujungnya dihubungkan oleh cincin tembaga sehingga terdapat sirkuit tertutup. Sedangkan kumparan statornya terdiri dari dua lilitan yaitu kumparan utama (main winding) dan kumparan bantu (starting winding). Kedua kumparan tersebut terhubung paralel pada saat start, kedua-duanya terhubung pada jala-jala kemudian setelah motor berputar mencapai + 75 % putaran nominal, sebuah saklar sentrifugal akan memutuskan rangkaian kumparan bantu dan selanjutnya motor listrik bekerja hanya dengan kumparan utama. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar di bawah ini:

Gambar 01 Rangkaian Motor Fasa Belah

Dilihat dari konstruksinya motor fasa belah mempunyai saklar sentrifugal yang berfungsi untuk memutuskan rangkaian kumparan bantu setelah motor berputar mendekati putaran

nominal, dan mencegah arus lebih dari jala-jala ke kumparan bantu dan juga untuk melindungi kumparan dari kerusakan yang disebabkan oleh pemanasan arus yang melewatinya. Konstruksi sakelar sentrifugal dapat dilihat pada gambar di bawah ini:

4.Motor kapasitor start-running (start running capasitor)

Jenis motor listrik ini adalah perpaduan antara motor kapasitor startdan motor kapasitor running , dimana tujuan dibuatnya double kapasitor adalah untuk memperioleh kopel awal yang lebih besar dan kopel jalan yang merata. Jenis motor listrik ini banyak digunakan pada room air conditioner. Untuk lebih jelasnya dapat anda lihat pada gambar di bawah ini:

MEMBALIK PUTARAN MOTOR LISTRIK 3 FASA MENGGUNAKAN PLC

PERCOBAAN IV

MEMBALIK PUTARAN MOTOR LISTRIK 3 FASA

A.      PERMASALAHAN

Membuat  rangkaian kerja berurutan Otomatis untuk motor listrik, dimana motor akan  bekerja dengan membalik arah putaran

B.       TUJUAN

Setelah selesai praktek peserta dapat:

1.    Membuat program PLC Omron CPM2A untuk aplikasi membalik putaran motor listrik 3 fasa.

2.    Merangkai rangkaian control PLC Omron CPM2A untuk membalik putaran motor listrik 3 fasa.

C.      LANDASAN TEORI

1.      Motor Induksi 3 Fasa

Motor   induksi   tiga   fasa   banyak   digunakan oleh   dunia   industri   karena memiliki beberapa keuntungan. Keuntungan yang dapat diperoleh dalam pengendalian motor motor induksi tiga fasa yaitu, struktur motor induksi tiga fasa lebih ringan (20%   hingga   40%)   dibandingkan motor arus searah (DC) untuk daya yang sama, harga satuan relatif lebih murah, dan perawatan motor induksi tiga fasa lebih hemat.

Cara kerja motor listrik 3 fasa :

1.        Motor 3 fasa akan bekerja atau berputar apabila sudah dihubungkan dalam hubungan tertentu.

2.        Mendapat tegangan sesuai dengan kapasitas motornya.

3.        Motor bekerja pada hubung bintang / star.

Berarti motor harus di hubungkan baik secara langsung pada terminal maupun melalui rangkaian kontrol.

Pada hubungan bintang (Y, wye), ujung-ujung tiap fase dihubungkan menjadi satu dan menjadi titik netral atau titik bintang. Tegangan antara dua terminal dari tiga terminal a – b – c mempunyai besar magnitude dan beda fasa yang berbeda dengan tegangan tiap terminal terhadapa titik netral. Tegangan Va, Vb dan Vc disebut tegangan “fase” atau Vf.

Dengan adanya saluran/titik netral maka besaran tegangan fase dihitung terhadap saluran/titik netralnya, juga membentuk sistem tegangan 3 fase yang seimbang. Sedangkan untuk arus yang mengalir pada semua fase mempunyai nilai yang sama,

Cara lain kita memperlakukan atau menegndalikan motor-motor listrik sesuai dengan kebutuhan industry atau dalam bidang rekayasa adalah membuat rangkaian untuk mengendalikan agar motor listrik dapat dibalik putarannya (putaran maju dan putaran mundur). Membalik putaran motor listrik dapat ditemukan dalam sistem lift, pesawat angkat (crane), belt conveyor, escalator, dan sebagainya.

Timer juga dapat diterapkan dalam system pengendalian arah putaran motor listri 3 fasa. Hal  ini dilakukan untuk mengantisipasi agar tidak terjadi kerusakan pada lilitan motor sebagai akibat dari operasi mendadak dengan putaran dengan arah yang berlawanan. Hal ini lebih tepat dilakukan terutama jika motor listrik 3 fasa beroperasi dalam kapasitas tegangan dalam beban yang tinggi.

Dalam membalik putaran motor, operasi dari arah maju (forward) ke putaran mundur (reverse) tidak boleh dilakukan secara langsung atau mendadak tetapi harus ada selang waktu beberapa detik atau menit.

Motor 3 Fasa   Forward-Reverse

Pada saat Pb1 ditekan maka koil kontaktor K1M bekerja dan membuat motor berputar. Motor dapat berputar forward / maju terus sebab kontak K1M /14-13 menutup. Untuk membalik putaran motor dapat menekan Pb0 terlebih dahulu lalu tekan Pb2. Saat Pb2 ditekan maka koil kontaktor K2M bekerja dan memutar motor reverse/ mundur. Pengertian forward dan reverse harus menekan Pb0 terlebih dahulu dan tunggu hingga putaran motor berhenti lalu tekan tombol yang lain ini agar tidak ada pengereman mendadak pada motor.Pada saat over load trjadi kontak F2/97-98 menutup dan menyalakan L1 Emergency Switch (ES) dapat mematikan semua sirkit bila ada sesuatu yang tidak di inginkan.

D.      ALAT PERCOBAAN

1.      PLC 1 UNIT

2.      Komputer dan program PLC

3.      Kabel penghubung

4.      Power Supply

5.      Relay

6.      Motor AC 3 FASA

E.       RANCANGAN

1.         Logika Kerja

No	Kondisi	Out
1	Tombol Start ditekan (0.00)	·       Motor berputar maju (10.00) ·       Timer 00 bekerja
2	Setelah 50 detik timer 00 menghitung	·      Timer 01 bekerja ·      Motor (10.00) berhenti sejenak
3	Setelah 50 detik timer 01 menghitung	Timer 02 ON
4	Setelah 50 detik timer 02 menghitung	Motor (10.01) Berbalik arah putaran
5	Saat sakelar (0.02) ditekan	Motor mati

2.         Ladder Diagram

3.      Diagram Pengawatan

4.      Diagram Pengawatan Pada Trainer PLC Omron Type CPM2A

 

F.       Langkah Kerja

1.      BUATLAH Diagram Ladder Diagram dengan menggunakan aplikasi CX-Programmer

2.      Rangkailah modul input/output internal dengan benar.

3.      Pada toolbar tekan icon work online

4.      Tekan icon program mode.

5.      Tekan transfer to PLC

6.      Tekan icon run mode  untuk menjalankan program.

7.      Lakukan langkah pada point G, dan catatlah hasilnya pada Kolom Output.

No	Kondis	Perubahan Yang Terjadi
1	Tombol Start ditekan (0.00)	Motor bekerja dan motor berputar maju lau timer 000 bekerja mulai menghitung
2	Setelah 50 detik Timer 000 menghitung	Timer 001 bekerja dan menghitung durasi waktu yang diberikan
3	Setelah 50 detik Timer 001 menghitung	Motor berhenti sejenak sesuai durasi waktu yang diberikan dan timer 002 bekerja mulai menghitung waktu yang ditentukan
4	Setelah 50 detik Timer 002 menghitung	Timer 002 bekerja dan motor pun bekerja berputar terbalik dari putaran semula maju menjadi mundur
5	Tombol Stop ditekan (0.01)	Motor berhenti

G.    PEMBAHASAN (TUGAS)

Gambar Rangkaian control dan rangkaian daya membalik arah putaran motor secara konvensional mengginakan TDR

1.      Gambar diagram Kontrol Membalik arah putaran motor secara konvensional

 

2.      Gambar diagram Daya Membalik arah putaran motor secara konvensional

 

3.                        Prinsip Kerja

No	Kondis	Perubahan Yang Terjadi
1	Tombol Start ditekan (0.00)	Motor bekerja dan motor berputar maju lau timer 000 bekerja mulai menghitung
2	Setelah 50 detik Timer 000 menghitung	Timer 001 bekerja dan menghitung durasi waktu yang diberikan
3	Setelah 50 detik Timer 001 menghitung	Motor berhenti sejenak sesuai durasi waktu yang diberikan dan timer 002 bekerja mulai menghitung waktu yang ditentukan
4	Setelah 50 detik Timer 002 menghitung	Timer 002 bekerja dan motor pun bekerja berputar terbalik dari putaran semula maju menjadi mundur
5	Tombol Stop ditekan (0.01)	Motor berhenti

H.    KESIMPULAN

1.      Pada rangkain ini memiliki 3 buah timer yang akan bekerja secara berurutan sesuai dengan waktu yang diberikan.

2.      Motor akan bekerja membalik arah putaran sesuai waktu yang diberikan

3.      Motor akan berhenti sesuai waktu yang diberikan dan akan bekerja membalik arah putaran misalnya dari putaran maju menjadi putaran mundur.

4.      Terjadinya putaran bolak-balik disebapkan adanya salah satu fasa antara R S T bertukaw.

5.      Membalik arah putaran motor dapat dilakukan dengan menukar salah satu fasa antara Fasa R S T.

RANGKAIAN PENGENDALI DOL ( DIRECT ON LINE ) PADA MOTOR LISTRIK 3 FASA

Menjalankan Motor Listrik 3 Fasa sistem DOL

Teori  dasar

a.       Cara menghubungkan motor  3 fasa

Sebuah motor listrik 3 fasa dapat digunakan dalam hubungan bintang (Y) aatau hubungan segitiga (∆) tergantung pada tegangan jaringannya (jala-jala). Tegangan yang harus dihubungkan ke motor biasanya ditentukan oleh papan nama (name plate) pada motor tersebut, misalnya 220V/380V.

Untuk motor 3 fasa yang diberi tanda tegangan 220V / 380V, hubungan yang harus digunakan adalah sebagai berikut :

a.1. Kalau system tegangan jala-jala 220V / 380V, motor ini harus digunakan dalam hubungan bintang (Y), karena kumparan-kumparannya harus mendapat tegangan 220V

a.2. Kalau system tegangan jala-jala 127V / 220V, motor ini harus digunakan dalam hubungan segitiga (∆).

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat sesuai ilustrasi berikut :

Gambar hubungan bintang (Y)

Gambar hubungan segitiga (∆)

 Berikut dua contoh aplikasi dasar menjalankan MOTOR Listrik 3 Fasa .

  

1.       Rangkaian Motor Listrik Sistim DOL dengan Tombol tekan (2 lampu indicator)

1.a. rangkaian Kontrol

Cara Kerja Rangkaian :

1.       MCB F1 di ON kan

2.       Jika S1 ditekan, maka K1 bekerja, lampu H1 menyala

3.       Jika terjadi beban lebih, Overload (F2 bekerja), lampu H1 padam, lampu H2 menyala

4.       Jika S0 ditekan maka K1 mati, H1 padam

  

1b. Rangkaian Motor Listrik Sistim DOL dengan Tombol tekan (2 lampu indicator)

       rangkaian Kontrol

Cara Kerja Rangkaian :

1.       MCB F1 di ON kan
       Maka lampu H1 akan menyala (rangkaian ready)

2.       Jika S1 ditekan, maka K1 bekerja, lampu H1 padam H3 menyala, motor bekerja

3.          Jika S0 ditekan maka K1 mati, H3 padam, Motor berhenti

       Pada saat motor bekerja, jika terjadi beban lebih maka Overload (F2 bekerja), lampu H1 padam,H3 padam , lampu H2 menyala dan Motor berhenti

4.    

 1.c. Rangkaian Utama

Dari kedua rangkaian diatas, kita dapat melihat detail kerja rangkaian menggunakan simulator ESS. Dengan menggunakan simulator ini, maka kita dengan mudah melihat gambaran cara kerjanya. Hanya ada sedikit kekurangan, OVER LOAD / F2 (pengaman beban lebih) tidak dapat disimulasikan karena komponen pada simulator tidak ada. Tetapi dengan menggunakan simulasi ini sudah cukup bagi kita untuk melihat cara kerja dari rangkaian yang kita rancang.

Simulasi rangkaian 1a

Keterangan :

             Jika S1 ditekan, maka K1 bekerja, lampu H1 menyala

3.       Jika S0 ditekan maka K1 mati, H1 padam
      Perhatikan : kawat penghantar akan berubah warna ketika arus listrik mengalir pada rangkaian

Simulasi rangkaian 1b

Keterangan :

            MCB F1 di ON kan
       Maka lampu H1 akan menyala (rangkaian ready)

2.       Jika S1 ditekan, maka K1 bekerja, lampu H1 padam H3 menyala, motor bekerja

3.       Jika S0 ditekan maka K1 mati, H3 padam, Motor berhenti

     

Hari ini saya akan memposting tentang cara kerja motor listrik 3 fasa, (motor induksi dengan rotor sangkar) baiklah jangan bertele-tele lagi langsung saja ke tkp..

Cara Kerja Motor Listrik 3 Fasa :

Jika tegangan tiga phasa dihubungkan dengan ketiga liltan stator yang terhubung bintang atau segi tiga, maka arus yang mengalir pada ketiga lilitan stator akan menimbulkan Medan putar dengan kecepatan sinkron (ns) yang besarnya dipengaruhi oleh frekuensi jaringan (f) dan jumlah pasang kutub (P). Medan putar stator (fluk magnet stator) ini akan memotong batang-batang kunduktor rotor sehingga timbul GGL induksi pada setiap batang penghantar yang menyebabkan mengalirnya arus rotor.

Cara kerja motor listrik 3 fasa : Gambar disamping kiri memperlihatkan rotor sangkar motor induksi yang terdiri dari batang penghantar tembaga yang di tempatkan di dalam alur alur pada inti rotor yang di susun sedemikian rupa sehingga berbentuk sangkar yang disebut dengan rotor sangkar. Semua batang konduktor rotor terhubung singkat satu sama lain pada kedua ujungnya oleh dua gelang pengikat. Dengan adanya tegangan induksi pada setiap batang konduktor rotor yang terhubung singkat satu sama lain pada kedua ujungnya maka pada setiap batang konduktor rotor akan terinduksi dan akan mengalir arus listrik yang menyebabkan timbulnya gaya putar (torsi) pada rotor sehingga rotor berputar

Cara kerja motor listrik 3 fasa :  Perputaran medan putar stator yang memotong (melalui) batang-batang penghantar rotor sehingga setiap batang penghantar akan timbul Gaya Gerak Listrik (GGL) rotor. Agar pemotongan medan putar stator terhadap batang penghantar konduktor rotor tetap terjadi maka kecepatan batang-batang penghantar konduktor rotor harus lebih lambat dari kecepatan medan putar stator. Saya rasa cukup pembahasannya tentang Cara kerja motor listrik 3 fasa, walapun singkat mudah-mudahan bermanfaat buat sobat-sobat yang butuh informasi tersebut. Sobat juga bisa cek pada postingan yang lainnya pada sidebar sebelah kanan..