Post on 25-Oct-2015
description
transcript
SERI KULIAH MESIN-MESIN LISTRIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
UNIVERSITAS ANDALAS
MEI 2008
MESIN INDUKSI
Refdinal Nazir
Oleh
• Sumber Pustaka: [1]. PC. Sen, “Princples of Electric Machines and Power Electronics”, John Wiley
& Son, 1987.
[2]. B.L. Theraja & A.K. Theraja, “ A Text-Book of Electrical Technology”,
Nirja Construction & Development Co., 1991.
[3]. MG. Say, “Alternating Current Machines”, Pitman, 1976.
[5]. Peter Pichler, Peter Ebner & Helmut Weiss, “Demand-based Induction Motor
Design for Diverging Electrical Vehicle Applications Powered by Battery”,
Department of Electrical Engineering University of Leoben Austria,
[6]. IEEE Power Engineering Society, “IEEE Standard Test Procedur for Polyphase
Induction Motors Generators”, IEEE 2001.
[7]. Ali Emadi, “ENERGY-EFFICIENT ELECTRIC MOTORSThird Edition, Revised
and Expanded”, MARCEL DEKKER, INC, New York, 2005.
Motor Induksi 1- Fasa
• Secara umum motor induksi 1-fasa adalah motor
dengan kapasitas kecil (<1kw).
• Jenis motor ini banyak digunakan pada peralatan
rumah tangga, perkantoran, toko maupun pabrik.
• Pengunaan dari motor banyak ditemukan pada
beberapa peralatan seperti berikut ini; mesin cuci,
blender, joice maker, hand tools dan record player.
Perbandingan Motor Induksi 1- Fasa
& 3-Fasa
• Rugi-rugi Daya Pada Motor induksi lebih besar
dibanding motor induksi 3-fsa.
• Motor induksi 1-fasa memiliki torka starting sama
dengan nol.
Karakteristik Motor Induksi 1- Fasa
tN
tN
t cos2
Im.cos
2
Im.,
tN
cos2
Im.
tN
cos2
Im.
Ggm yang dibangkitkan oleh motor induksi 1-fasa:
( θ ) = Nsiscos θ
Besar arus stator
is = Imcos ωt
Sehingga ggm-nya menjadi
( θ , t ) = NsIm cos θ cos ωt
atau :
dimana :
= gelombang arah maju (berlawanan dengan arah jarum jam )
= gelombang arah mundur ( searah jarum jam )
Karakteristik Motor Induksi 1- Fasa (2)
Tf = torka arah maju
Tb = torka arah mundur
Te
s 0
Tf
1 2
Tb
Tm
Tm = Tf+Tb
Rangkaian Ekivalen
Motor Induksi 1-Fasa Rangkaian Ekivalen Rotor
Slip Arah maju :
s
n
nns
r
rsf
jX2’
R2’/sf
I2’
jX2’
R2’/sb
I2’
Arah maju Arah mundur
s
rs
s
rsb
n
nn
n
nns
)(
s
rss
n
nnn
2
s
rs
s
s
n
nn
n
n2
Slip Arah mundur :
s
rss
n
nnn
2
s
rs
s
s
n
nn
n
n2
= 2 – s
R2’/s
R2’/(2-s)
j0,5X2’
j0,5X2’
jX1
jXm/2
jXm/2
R1
V1
Rangkaian Ekivalen Rotor Motor Induksi 1-Fasa
Motor Induksi 1-Fasa
Resistance – start (split-phase)
0 s
V1
I1
Ia
Im
• Motor ini seolah-olah dioperasikan sebagai
motor induksi 2-fasa.
• Kumparan utama mempunyai resistansi lebih
kecil dsbandingkan resisistansi kumparan
pembantu.
• Im resistansinya lebih kecil sehingga mendekati
sifat induktif, Ia resistansinya lebih besar
sehingga mendekati sifat resistif
Kumparan pembantu hanya
digunakan pada waktu start, setelah
mencapai 80 % dari putaran nominal
maka rangkaian tersebut dilepas.
V1
Ia
Iu
S
Kumparan utama
Kumparan pembantu
I1
Motor Induksi 1-Fasa
Capacitor starting
• Pada jenis motor ini, kumparan pembantu
dilengkapi dengan kapasitor starting.
•Kapasitor starting dilepas dengan cara
membuka switch pada saat putaran motor
sudah mencapai 75% putaran nominal.
Karena adanya penambahan
kapasitor maka :
Ia akan mendahului V1
V1
Ia
Iu
I1
Capacitor starting
Ia
Iu
I1
V1
Motor Induksi 1-Fasa
Capacitor Running
Capacitor runing V1
I1 Ia
Iu
Te
s 1 0
Seperti motor induksi 2 phasa, rangkaian
kapasitornya bersifat permanen
Generator Induksi
Mesin Induksi berfungsi generator akan mempunyai slip negatif atau putaran rotor
lebih besar dari putaran sinkron.
Generator Induksi Rotor Sangkar
Generator Induksi
Rotor Sangkar
Generator Induksi
Rotor SangkarTurbin Turbin
Pm
Pl
Qe
Kapasitor Eksitasi Beban
Ql
Mesin Induksi
A. Penguatan Sendiri
Generator Induksi Rotor Sangkar
B. Penguatan Jala-Jala
Sistem Grid
3 ~
Sistem Grid
3 ~Generator Induksi
Rotor Sangkar
Generator Induksi
Rotor SangkarTurbin Turbin
Pm Pl
Qe
Mesin Induksi
Generator Induksi Rotor Belitan
A. Penguatan Sendiri
Generator Induksi
Rotor Belitan
Generator Induksi
Rotor BelitanTurbin Turbin
Pm
Pls
Qes
Kapasitor Eksitasi
StatorBeban
Ql
Beban Kompesasi
Kapasitor Eksitasi
Rotor
Qer
Plr
Generator Induksi Rotor Belitan
B. Penguatan Jala-Jala
Plr
Sistem Grid
3 ~
Sistem Grid
3 ~
Generator Induksi
Rotor Belitan
Generator Induksi
Rotor BelitanTurbin Turbin
Pm
Pl
Qer
~
-~
-
Qes
KonverterKonverter
Efek Pembebanan Pada Generator Induksi (1)
sg
cs
1
CX
mgm LX gg 2 f
-jXcs jXm Rc
jXs
Rls
Rs jX’r R’r /s
Vt Es
Ics
Ils Is
Rs, Xs, X’r <<
0tt YV; ;
Vt Rls -jXcs
Rc jXm
R’r /s Is Ils
Ics
Es
0t Y0tV
0111
mg
sg'
2cls
LCj
R
s
RR
cls
cls
'
2 )(
RR
RRRs
s
2
g
2
s
2
g
m4
11
CfCL
Efek Pembebanan Pada Generator Induksi (2)
cls
cls
'
2 )(
RR
RRRs
g
rg2
p
s
60
2 rr
N
ls
'
2
c
'
2
cls
cls
'
2
g
1120)(
1120R
R
R
R
pN
RR
RRR
pNf rr
Frekuensi yang dibangkitkan oleh generator induksi tidak hanya ditentukan putaran rotor, Nr, akan
tetapi dipengaruhi oleh R2, Rc dan tahanan beban Rls.
lsR
c
'
2
g
1120R
R
pNf r