motor sinkron budi

8/12/2019 Motor Sinkron Budi

1/27

BAB I

PENDAHULUAN

Sebelum masuk pada penjelasan mengenai motor sinkron, ada baiknya kita

mengetahui dan mengenal dasar pengertian motor itu sendiri agar dapat memahami

konsep cara kerja motor.

Dalam ilmu fisika (physical science), teknologi rekayasa kelistrikan (electrical

engineering technology), dan teknologi rekayasa permesinan (automotive

engineering technology), yang dinamakan mesin listrik (electrical machines)

dibedakan atas 3 kelompok besar, yaitu:

Motor listrik atau generator mesin, disebut motor (pemuntir).

enerator listrik atau motor mesin, disebut generator (pembangkit).

!ransformator listrik atau transformer listrik, disingkat trafo (pengalih, pemindah).

POLITEKNIK NEGERI JAKARTA BBPLKLN CEVEST 1

Gambar Motor Listrik Gambar Generator Listrik Gambar Transformator


2/27

BAB II

PEMBAHASAN

1.1Definisi Motor Listrik

Motor listrik termasuk kedalam kategori mesin listrik dinamis dan merupakan

sebuah perangkat elektromagnetik yang mengubah energi listrik menjadi energi

mekanik. "nergi mekanik ini digunakan untuk, misalnya, memutar impeller pompa,

fan atau blo#er, menggerakan kompresor, mengangkat bahan, dll di industri dan

digunakan juga pada peralatan listrik rumah tangga (seperti: mi$er, bor listrik, kipas

angin). Motor listrik kadangkala disebut %kuda kerja& nya industri, sebab diperkirakan

bah#a motor'motor menggunakan sekitar * beban listrik total di industri.

Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor listrik secara umum adalah sama,

yaitu:

' +rus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya.

' ika ka#at yang memba#a arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran-loop,

maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan

mendapatkan gaya pada arah yang berla#anan.

' asangan gaya menghasilkan tenaga putar- torsi 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.

Motor listrik sudah menjadi kebutuhan kita sehari'hari untuk menggerakkanperalatan dan mesin yang membantu perkerjaan. /ntuk memutar baling'baling pada

kipas angin, digunakan motor listrik. Demikian juga, motor listrik digunakan pada

peralatan rumah tangga lainnya seperti: hair dryer, blender, pompa air, mesin cuci,

mesin jahit, bor listrik dll. Mesin'mesin pertanian terutama mesin pengolahan hasil

pertanian dan mesin'mesin di industri pun banyak yang menggunakan tenaga

putarnya dari motor listrik.



3/27


4/27

Motor +1 - arus bolak'balik menggunakan arus listrik yang membalikkan

arahnya secara teratur pada rentang #aktu tertentu. Motor listrik +1 memiliki dua

buah bagian dasar listrik: 2stator2 dan 2rotor2. Stator merupakan komponen listrik

statis. otor merupakan komponen listrik berputar untuk memutar as motor.

4euntungan utama motor D1 terhadap motor +1 adalah bah#a kecepatan motor

+1 lebih sulit dikendalikan. /ntuk mengatasi kerugian ini, motor +1 dapat dilengkapi

dengan penggerak frek#ensi 5ariabel untuk meningkatkan kendali kecepatan

sekaligus menurunkan dayanya.

ambar Motor 6istrik

1.% P&INSIP 'E&JA M()(& SIN'&(N



5/27

4ontruksi dari motor sinkron sama dengan kontruksi generator sinkron. +dapun

cara kerja motor sinkron dapat diuraikan sebagai berikut :

7ila kumparan stator atau armatur mendapatkan tegangan sumber bolak'balik (+1)

3 phasa, maka pada kumparan stator timbul fluks magnet putar. 8luks magnet putar

ini setiap saat akan memotong kumparan stator, sehingga pada ujung'ujung

kumparan stator timbul 6 armatur ("am). 8luks putar yang dihasilkan oleh arus

bolak'balik tidak seluruhnya tercakup oleh kumparan stator. Dengan perkataan lain,

pada kumparan stator timbul fluks bocor dan dinyatakan dengan hambatan armatur

(am) dan reaktansi armatur (9am).

4umparan rotor terletak antara kutub'kutub magnit 4/ dan 4S yang juga

mempunyai fluks magnet. 4edua fluks magnet tersebut akan saling berinteraksi dan

mengakibatkan rotor berputar dengan kecepatan putar rotor sinkron dengan

kecepatan putar stator.

ada motor D1, 6 armatur besarnya tergantung pada kecepatan putar rotor,

sedangkan pada motor +1, 6 armatur besarnya tergantung pada faktor daya

(8) beban yang berupa kumparan stator.

/ntuk memperbesar kopel putar rotor (kecepatan putar rotor), kutub'kutub magnet

yang terletak pada bagian rotor dililiti kumparan dan kumparan tersebut dialiri arus

listrik D1 dan arus ini disebut penguat (6f).

Dari kumparan rotor yang ikut berputar dengan kumparan stator (kecepatan sinkron)

akan timbul fluks putar rotor yang bersifat reaktif terhadap fluks putar stator. ni

disebut reaktans pemagnet (9M). eaktans pemagnet bersama'sama dengan



6/27

reaktans armatur (9am) disebut reaktans motor sinkron (9sm). Dengan demikian

rangkaian listrik dari motor sinkron adalah seperti tertera pada gambar berikut

ambar ;. angkaian 6istrik Motor Sinkron

4eterangan:

' &* < =ambatan armatur

' +s* < eaktans sinkron

' E* < 6 armatur

' IL < +rus jala'jala

' I*< +rus armatur

' ,t < !egangan sumber bolak'balik

' If < +rus penguat medan

' &f < 4umparan penguat medan

Dari gambar di atas berlaku persaman:

,t I*.+s* I*.&* E*



7/27

roses terjadinya perputaran rotor karena kumparan stator mendapat sumber

arus +1 3 phasa, maka pada kumparan stator timbul fluks putar yang mempunyai

kutub utara stator (Ns) dan kutub selatan (Ss). +ndaikan saat a#al fluks berputar

searah jarum jam dengan kedudukan kutub utara stator pada titik + dan kutub

selatan stator pada titik 7, sedangkan kedudukan kutub'kutub magnet rotor yaitu

kutub utara magnet pada titik + dan kutub selatan magnet pada titik 7 (perhatikan

gambar a), maka kedua kutub magnet tersebut akan tolak'menolak. 4edudukan

kutub'kutub fluks putar pada setengah periode berikutnya (gambar b), kutub selatan

fluks putar stator pada titik + sedangkan kutub utara fliks putar pada titik 7. =al ini

berla#anan dengan kedudukan kutub'kutub magnet rotor, yaitu kutub utara rotor

pada titik + sedangkan kutub selatan rotor pada titik 7. =al ini membuat magnet

rotor akan tertarik oleh arah fluks putar stator karena saling berla#anan tanda.

(a) (b) (c)

ambar >. roses !erjadinya erputaran Motor

ada setengah periode berikutnya (ganbar c), kutub utara stator pada titik +

sedangkan kutub selatan stator pada titik 7, demikian juga kutub utara rotor pada

titik + dan kutub selatan rotor pada titik 7. Sehingga pada periode berikutnya, rotor

akan berputar sinkron dengan arah perputaran fluks stator.



8/27

1./E'SI)ASI PADA M()(& SIN'&(N

ada motor sinkron, sifat 6 armatur (stator) yang timbul akibat adanya fluks

rotor adalah menentang tegangan sumber ? t. 7esar 6 armatur hanya tergantung

pada arus eksitasi rotor (tidak seperti pada motor D1 yang tergantung pada

kecepatan). Dengan adanya 6 armatur ("a) dan tegangan sumber (?), maka

pada armatur timbul tegangan armatur resultan (") yang besarnya merupakan

jumlah 5ektor ? dan "a.

ambar 3. Motor tanpa beban

ada gambar di atas menunjukkan motor berputar tanpa beban dan tanpa

adanya rugi'rugi. Dari gambar tersebut terlihat bah#a arah 5ektor " a berla#anan

dengan arah 5ektor ?dan sama besar atau ditulis ? < '"a. =asil penjumlahan dari

kedua 5ektor tegangan tersebut adalah "< . dalam keadaan ini, motor bekerja

mengambang.



9/27

ambar >.@. Motor tanpa beban dengan rugi'rugi

7ila motor tanpa beban tetapi mempunyai rugi'rugi, maka " aakan bergeser dengan

sudut yang kecil sebesar d terhadap ? karena adanya rugi'rugi a.a dan a.9sm

(besar "atidak berubah karena eksitasi konstan).

ambar >.A. Motor berbeban

+pabila moor terbebani, sudut d akan naik menjadi d ;, sedangkan "juga akan naik

menjadi ";("abesarnya tetap karena eksitasi konstan).



10/27


11/27


12/27

. 'enikn eksitsi

ambar >.. 4enaikan eksitasi

"fek dari kenaikan eksitasi, "a naik menjadi "a; pada a < a;. tegangan

resultan ";yang timbulmenyebabkan a; mendahului terhadap ?t yang a; C a.

4arena itu memerlukan penurunan a; ke a>dan diikuti oleh penurunan "a; ke "a>

dan akhirnya diikuti juga dengan penurunan ";ke ">.

4onsekuensinya, a;turun menjadi a>sampai dengan komponen a>cos E>A M pada beban penuh, sedangkan bila dihitung

kecepatannya ;J M.

D. Penunn Motor A# sinkron

Motor ini memerlukan arus searah (D1) untuk pembangkitan daya dan memiliki

torEue a#al yang rendah, dan oleh karena itu motor sinkron cocok untuk



18/27

penggunaan a#al dengan beban rendah, seperti kompresor udara, perubahan

frek#ensi dan generator motor.

E. Proteksi Motor A# sinkron

Motor dapat menjadi generator, apabila energi listrik dirubah menjadi energi

mekanik disebut motor, tapi apabila energi mekanik menjadi energi listrik disebut

generator. adi 2di atas kertas2 motor itu bisa jadi generator, tapi bila melihat

fungsi dan konstruksinya akan berbeda, jadi dalam keadaan khusus motor akan

menjadi generator, atau generator menjadi motor. Gamun untuk mencegah hal

tersebut dipasang proteksi khusus agar motor tidak menjadi menjadi generator atausebaliknya.

+da banyak metode kendali motor +1 (motor induksi, motor sinkron) dengan

kelebihan dan kekurangannya. Gamun secara umum metode ini dapat

dikelompokkan sebagai berikut:

;. 4endali Skalar (5-f 4onstan)

>. 4endali 7erorientasi Medan (Field Oriented Control FOC)

3. 4endali !orsi 6angsung (!irect "orque Control !"C)

Overload Motor Protection

K5erload Motor rotection, yang dimaksud motor ini adalah electric motor yang oleh

orang a#am disebut dinamo. Dan disini dikhususkan yang terjadi pada motor +1 3

phase. 8ungsi dari motor ini adalah sebagai penggerak atau untuk mengkon5ersi

energi listrik menjadi mekanik- gerak seperti lift, con5eyor, blo#er, crusher dll. Dalam

dunia industri saat ini peran yang dilakukan motor ini sangat 5ital. /ntuk itu proteksi

sangat diperlukan untuk menjaga kelancaran suatu proses. Sistem proteksi motor ini

sudah lama dikenal dan berkembang seiring kemajuan teknologi. Mulai dari

penggunaan eutic relay, thermal, sampai elektronik. Secara umum sistem kerja alat

tersebut dapat dibagi menjadi dua yaitu dengan thermal dan elektronik.!="M+6

K?"6K+D

http://darry.wordpress.com/2008/07/25/httpbayupancorowordpresscom20070225overload-motor-protection/http://darry.wordpress.com/2008/07/25/httpbayupancorowordpresscom20070225overload-motor-protection/


19/27

Sesuai dengan namanya proteksi motor ini menggunakan panas sebagai

pembatas arus pada motor. +lat ini sangat banyak dipergunakan saat ini. 7iasanya

disebut !K, !hermis atau o5erload relay. 1ara kerja alat ini adalah dengan

menkon5ersi arus yang mengalir menjadi panas untuk mempengaruhi bimetal. Gah ,

bimetal inilah yang menggerakkan tuas untuk menghentikan aliran listrik pada motor

melalui suatu control motor starter (baca motor starter). embatasan dilakukan

dengan mengatur besaran arus pada dial di alat tersebut. adi alat tersebut memiliki

range adjustment misal !K dengan range ; L 3,> +mp disetting >,A +mp. +rtinya,

kita membatasi arus dengan !K pada le5el >,A +mp saja.

ELE#)&(NI# (,E&L(AD

K5erload electronic ini mempunyai > karakteristik trip, G?"S" dan

D"8G!". n5erse, ia akan bekerja seperti thermal o5erload. erbedaannya adalah

kemampuannya untuk menggeser kur5a trip. adi o5erload ini selain mempunyai

setting arus juga kecepatan trip atau class adjustment. Selain itu dengan

menggunakan rangkaian elektronik ia akan tidak mudah dipengaruhi suhu sekitar

serta akurasi lebih terjaga. Definite, bekerja dengan pembatasan yang ketat.

Dengan karakteristik ini, berapapun besar kelebihan beban ia akan trip setelah



20/27

mencapai #aktu yang ditentukan. Misal seting o5erload pada ; amp dengan #aktu

trip @ detik. ika terjadi kelebihan beban lebih dari ; amp selama lebih dari @ detik

dia akan trip. 4ecepatan trip ini tidak tergantung besar arus o5erload (baik kecil atau

besar sama saja).

Dengan menggunakan rangkaian elektronik biasanya alat ini dilengkapi

dengan fasilitas proteksi lain seperti phaseloss protection, 6ock otor rotection,

Short 1ircuit rotection dll. Dengan gambaran tersebut di atas, maka kita bisa

menentukan kebutuhan o5erload protection yang diperlukan. Dan perlu di ingat

bah#a, terbakarnya motor tidak hanya karena terjadinya o5erload. K5erload

hanyalah salah satu dari beberapa fakor penyebab terbakarnya motor. Seberapa

tinggi tingkat proteksi motor yang kita perlukan tergantung dengan prioritas kita.!etapi, o5erload protection tetaplah mutlak diperlukan dalam sebuah suatu sistem

motor starter.

;. Penukurn Motor A# sinkron

embangkitan !orka

nteraksi antara medan putar stator (7s) dan medan rotor (7r) yang

membangkitkan torka seperti terlihat dalam persamaan berikut:

) Bs< Bs"sin =$

disebut sudut beban karena besarnya tergantung pembebanan. ada saat

beban nol nilai t



21/27

i I*sin ">t-129o$

i I*sin ">t-2%9o$

!iap arus fasa membangkitkan ggm 8 yang merupakan fungsi sudut ruang N seperti

i? ;.os @. Denn ;;*. sin >t

Maka ggm 8 tiap fasa yang dibangkitkan

; ;*sin >t.os @

; ;*sin ">t-129o$.os "@-129o$

; ;*sin ">t-2%9o$ .os "@-2%9o$

esultan ketiga ggm, ;r; ;;

Dan jika kemudian disederhanakan dengan persamaan trigonometri akan diperoleh:

;"@t$ 3:2 ;*.os "@->t$

Oang berarti resultan'mmf adalah medan putar sebagai fungsi dari ruang dan #aktu,

seperti terlihat dalam gambar berikut:

http://poweruai.wordpress.com/about/34/


22/27

. 'rkteristik Motor A# sinkron

ambar #odel #otor Sin$ron (#odel dan !iagram Fasor)

Penru4 Penutn Me5n

/ntuk membangkitkan fuksi dibutuhkan daya reaktif yang bersifat induktif.

ada motor sinkron, ggm dibangkitkan arus medan (D1) pada belitan rotor. ika

arus medan ini cukup, maka motor tidak membutuhkan suplai energi reaktif dari

sisi stator yang bersumber dari jaringan listrik. Sehingga motor bekerja dengan

faktor daya < ;.

ika penguatan arus medan kurang, maka motor sinkron akan menarik daya

reaktif yang bersifat induktif dari sisi stator. Sehingga motor bekerja dengan

factor daya(pf) terbelakang (lagging). +rtinya motor menjadi pembangkit daya

reaktif yang bersifat induktif.

4ebalikannya jika kelebihan penguatan arus medan, maka motor sinkron akan

menarik daya reaktif yang bersifat kapasitif dari sisi stator. Sehingga motorbekerja dengan factor daya (pf) mendahului (leading). +rtinya motor menjadi

pembangkit daya reaktif yang bersifat kapasitif.



23/27

'on5ensor Sinkron

Seperti diuraikan di atas, jika motor sinkron kelebihan penguatan arus

medan, maka motor sinkron akan menarik daya reaktif yang bersifat kapasitif dari

sisi stator. Sehingga motor bekerja dengan factor daya (pf) mendahului (leading).

+rtinya motor menjadi pembangkit daya reaktif yang bersifat kapasitif. Sehingga

motor sinkron dapat digunakan untuk memperbaiki factor daya (pf). Dalam hal ini

motor sinkron disebut 4ondensor sinkron.

'rkteristik )ork 5n Su5ut 56

ambar diatas memperlihatkan bah#a !orka adalah fungsi sin , dengan

adalah sudut daya. ada motor sinkron nilai negatif dan nilainya positif pada

generator sinkron. !orka maksimum dicapai pada < P-' Ho

. ika melebihi batas itu,maka motor atau generator akan kehilangan stabilitas dan sinkronisasi dan pada

akhirnya akan berhenti.



24/27

3. Dir* &nkin


S1 S2

-

Swit!

" # TS

Swit!

$ % # S T

& ' ( ) *

+ +

,

+

)

)

& ' ( ) *

$ % # S T

& ' ( ) ),/L

#/G(L+T#

+

ST+#T/#


25/27

%. Hsil Penukurn C

8ield

egulator

pm +mperemeter

D1 ( 8ield )

+mperemeter

+1 ( Motor )

?oltmeter +1

( Motor )

< ;@HH , + 3,A + 3J ? < A ;@HH , + 3,A + 3J ?

< ; ;@HH , + 3,A + 3J ?

< > ;@HH , + 3,A + 3J ?

< 3 ;@HH ,J; + >,H + 3J ?

< @ ;@HH , 3,A + 3J ?

< A ;@HH ; + > + 3J ?

< ;@HH ;,> + ; + 3J ?

/. 'esi*8uln C

' 7ah#a kecepatan motor sinkron stabil berkisar ;@HH pm.

' !ahanan makin besar amperemeter D1 ( 8ield ) makin besar,sedangkan

+mperemeter +1 ( Motor ) semakin kecil.

' !egangan motor sinkron stabil berkisar 3J ?.

BAB I,

PENU)UP



26/27

A. Penutu8

Demikian laporan ini penulis selesaikan dalam keadaan yang sebaik'

baiknya dengan harapan laporan ini dapat berguna bagi pembaca.4arena

maksud dan tujuan penulis dalam menyelesaikan laporan ini dengan tujuan

dapat mengerjakan tugas yang telah diberikan oleh penulis.Dan sebagai bukti

bah#a saya Mahasis#a !eknik "lektro yang memiliki loyalitas dalam segala

bentuk pekerjaan atau tugas yang telah diberikan.Serta agar penulis dapat

mengetahui apa maksud dan tujuan dosen memberikan tugas kepada saya

yaitu agar saya mengerti dalam memasang motor listrik motor sinkron bila

bekerja di dunia industri.!idak lupa penulis ucapkan terima kasih kepada

instansi'instansi terkait dalam menyelesaikan tugas ini yang tidak dapat penulis

sebutkan satu persatu.Dengan ini saya ucapkan terima kasih.

B. 'esi*8uln

Dengan menyelesaikan laporan ini saya dapat menyimpulkan bah#a jenis

praktek seperti sangat penting untuk masuk ke dunia industry serta dengan

parktek ini saya dapat memahami berbagai sistematika alat yang saya

gunakan untuk membuat dan merangkai suatu motor listrik motor sinkron.Dan

dengan adanya praktek ini saya harap saya dapat bersaing di kancah industry

dan sebagai Mahasis#a yang memilki kompetensi yang sangat baik di bidang

Mesin listrik.

DA;)A& PUS)A'A

http:--###.suIuki'thunder.net-forum.htm , diakses ;J Mei >H.

http://www.suzuki-thunder.net/forum.htmhttp://www.suzuki-thunder.net/forum.htm


27/27

http:--dunia'listrik.blogspot.com- , diakses ;J Mei >H.

http:--#eb.ipb.ac.id-*"tepfteta-elearning-media-7ahan*>+jar*>Motor

*>dan*>!enaga*>ertanian-Motor*>6istrik.htm, diakses ;J Mei >H.

http:--po#eruai.#ordpress.com-about- , diakses ;J Mei >H.

http:--###.tpub.com-neets-bookA-;.htm , diakses ;H Mei >H.

http://dunia-listrik.blogspot.com/http://web.ipb.ac.id/~tepfteta/elearning/media/Bahan%20Ajar%20Motor%20dan%20Tenaga%20Pertanian/Motor%20Listrik.htmhttp://web.ipb.ac.id/~tepfteta/elearning/media/Bahan%20Ajar%20Motor%20dan%20Tenaga%20Pertanian/Motor%20Listrik.htmhttp://poweruai.wordpress.com/about/http://www.tpub.com/neets/book5/17.htmhttp://dunia-listrik.blogspot.com/http://web.ipb.ac.id/~tepfteta/elearning/media/Bahan%20Ajar%20Motor%20dan%20Tenaga%20Pertanian/Motor%20Listrik.htmhttp://web.ipb.ac.id/~tepfteta/elearning/media/Bahan%20Ajar%20Motor%20dan%20Tenaga%20Pertanian/Motor%20Listrik.htmhttp://poweruai.wordpress.com/about/http://www.tpub.com/neets/book5/17.htm

motor sinkron budi

Documents