Prinsip Kerja Motor Satu Phasa
Seperti motor kebanyakan, motor induksi AC memiliki tetap bagian luar, yang disebut stator dan rotor yang berputar dalam dengan hati-hati rekayasa celah udara antara dua. Hampir semua motor listrik menggunakan medan magnet rotasi untuk spin rotor mereka. AC tiga fase motor induksi adalah jenis-satunya tempat medan magnet putar dibuat secara alami dalam stator karena sifat pasokan. motor DC tergantung baik pada mekanik atau pergantian elektronik untuk membuat magnet berputar ladang. Sebuah motor AC induksi satufasa bergantung pada komponen listrik tambahan untuk menghasilkan ini berputar medan magnetik. Dua set elektromagnet dibentuk dalam setiap motor. Dalam motor induksi AC, satu set dari elektromagnet adalah terbentuk dalam stator karena pasokan AC terhubung ke gulungan stator. Sifat bergantian pasokan menginduksi sebuah tegangan Angkatan elektromagnetik (EMF) di rotor (seperti tegangan yang disebabkan akibat trafo sekunder) sesuai hukum Lenz, sehingga menghasilkan satu set elektromagnet; maka nama - induksi motor. Interaksi antara medan magnet elektromagnet ini menghasilkan gaya memutar, atau torsi. Akibatnya, motor berputar ke arah torsi yang dihasilkan.
Stator stator ini terdiri dari beberapa laminasi tipis aluminium atau besi cor. Mereka meninju dan dijepit bersama untuk membentuk sebuah silinder berongga (inti stator) dengan slot seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1. Bentuk Fisik Dari Stator Biasa
Gulungan kawat berisolasi yang dimasukkan ke dalam slot. Setiap pengelompokan gulungan, bersama-sama dengan mengelilingi inti itu, bentuk-bentuk elektromagnet (Kutub sepasang) pada sisi AC pasokan. Jumlah kutub motor induksi AC tergantung pada sambungan internal gulungan stator. Gulungan stator terhubung langsung ke sumber daya. Internal mereka terhubung sedemikian cara, bahwa pada pasokan menerapkan AC, berputar magnetik lapangan dibuat.
Rotor terdiri dari laminasi baja beberapa tipis dengan bar merata spasi, yang terdiri dari aluminium atau tembaga, di sepanjang pinggiran. Dalam kebanyakan populer jenis rotor (rotor kandang tupai), bar ini tersambung pada ujung yang mekanis dan elektrik dengan penggunaan cincin. Hampir 90% dari motor induksi memiliki rotor sangkar tupai. Hal ini karena kandang tupai rotor memiliki konstruksi sederhana dan kasar. Rotor terdiri dari inti dilaminasi silinder dengan secara aksial ditempatkan paralel slot untuk membawa konduktor. Setiap slot membawa tembaga, aluminium, atau barpaduan. Ini rotor bar secara permanen hubung pendek pada kedua ujungnya dengan cara berdering akhir, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2. Ini total perakitan menyerupai tampilan kandang tupai, yang memberikan nama rotor nya. Slot rotor tidak persis sejajar dengan poros. Sebaliknya, mereka diberi miring karena dua alasan utama. Alasan pertama adalah membuat motor berjalan dengan tenang magnetik mengurangi hum dan mengurangi slot harmonisa. Alasan kedua adalah untuk membantu mengurangi kecenderungan penguncian dari rotor. Gigi rotor cenderung tetap terkunci di bawah gigi stator karena langsung atraksi magnetik antara keduanya. Hal ini terjadi ketika jumlah gigi stator adalah sama dengan jumlah gigi rotor. Rotor sudah terpasang pada poros dengan menggunakan bantalan pada setiap akhir; salah satu ujung poros biasanya terus lagi daripada yang lainnya untuk mengemudi beban. Beberapa motor mungkin memiliki poros aksesori di ujung non-driving untuk mounting kecepatan atau posisi penginderaan perangkat. Antara stator dan rotor, terdapat celah udara, melalui yang karena induksi, energi tersebut dipindahkan dari stator ke rotor. Pasukan torsi yang dihasilkan rotor dan kemudian beban berputar. Apapun jenis dari rotor yang digunakan, prinsip yang digunakan untuk rotasi tetap sama. Medan magnet yang dibuat dalam stator berputar pada kecepatan sinkron (NS).
Gambar 2. Persamaan Medan Magnet
Medan magnet yang dihasilkan pada rotor karena tegangan induksi bolak di alam. Untuk mengurangi kecepatan relatif, sehubungan dengan stator, rotor mulai berjalan ke arah yang sama dengan fluks stator dan mencoba untuk mengejar ketinggalan dengan fluks berputar. Namun, dalam prakteknya, rotor tidak pernah berhasil "Mengejar" untuk bidang stator. Rotor berjalan lebih lambat dari kecepatan bidang stator. Kecepatan ini disebut sebagai Base Speed (Nb). Perbedaan antara NS dan Nb disebut slip. Itu slip bervariasi dengan beban. Peningkatan beban akan menyebabkan rotor untuk memperlambat atau meningkatkan slip. Penurunan beban akan menyebabkan rotor untuk mempercepat atau mengurangi slip. slip ini dinyatakan sebagai persentase dan dapat ditentukan dengan rumus pada gambar berikut:
Gambar 3. Persmaan dari Slip
Karena hanya memiliki sumber arus bolak tunggal, satu-satu fase motor hanya bisa menghasilkan medan bolak: yang menarik pertama dalam satu arah, kemudian di seberang sebagai polaritas dari switch lapangan. Sebuah kandang-tupai rotor ditempatkan di bidang ini hanya akan berkedut, karena tidak akan ada saat di atasnya seperti gambar dibawah ini :
Gambar 4. Kerangka dari Motor Sangkar Tupai
Perbedaan utama antara berbagai jenis motor AC fasa tunggal adalah bagaimana mereka pergi tentang memulai rotor dalam suatu arah tertentu seperti bahwa bidang bolak akan menghasilkan gerakan berputar ke arah yang diinginkan. Hal ini biasanya dilakukan oleh beberapa perangkat yang memperkenalkan fase-bergeser medan magnet pada salah satu sisi rotor. Dibawah ini adalah beberapa contoh gambar Motor satu fasa yang terdapat dalam kehidupan sehari-hari.
Gambar 5. Contoh Motor Satu Fasa
Jenis-jenis Motor Satu Phasa
Berbagai jenis motor fase tunggal dibedakan oleh cara-cara yang mereka mulai. Dibawah ini dalah jenis-jenis dari motor satu phasa sesuai dengan cara mereka mulai :
1. Motor Split Phase (Motor Fase Sebelah)
Motor fase belah terdiri atas dua kumparan stator yaitu kumparan utama dan kumparan bantu. Antara kumparan utama dan kumparan bantu berbeda arus 90 derajat listrik Dibawah ini adalah gambar dari motor fase sebelah :
Gambar 6. Motor Fase Sebelah
Motor split-tahap ini juga dikenal sebagai induksi start / jalankan motor induksi. Ia memiliki dua gulungan: memulai dan berliku utama. Awal berliku dibuat dengan lebih kecil kabel mengukur dan ternyata lebih sedikit, relatif terhadap utama berliku untuk menciptakan lebih banyak perlawanan, sehingga menempatkan memulai berkelok-kelok's lapangan pada sudut yang berbeda dibandingkan dengan utama belitan yang menyebabkan motor mulai berputar. Itu utama berkelok-kelok, yang merupakan kawat berat, menjaga motor menjalankan sisa waktu. Dibawah ini adalah gambar dari rangkaian motor fase sebelah :
Gambar 7. Rangkaian Motor Fase Sebelah
Torsi mulai rendah, biasanya 100% menjadi 175% dari rate torsi. Motor menarik tinggi mulai saat ini, sekitar 700% menjadi 1.000% dari nilai arus. Itu torsi maksimum yang dihasilkan berkisar dari 250% sampai 350% dari torsi rate (lihat Gambar 9 untuk torsi-kecepatan kurva). Baik untuk aplikasi motor split-fase termasuk kecil penggiling, kipas kecil dan blower dan rendah lainnya mulai torsi aplikasi dengan kebutuhan daya dari 1 / 201 / 3 hp. Hindari menggunakan jenis motor di setiap aplikasi membutuhkan tinggi pada / siklus harga off atau torsi tinggi.
2. Motor Capasitor (Motor Kapasitor)
Ini adalah motor split-fasa diubah dengan kapasitor diseri dengan mulai berkelokkelok untuk memberikan memulai "mendorong." Seperti motor fase-split, motor kapasitor mulai juga memiliki saklar sentrifugal yang memutus hubungan mulai berliku dan kapasitor ketika motor mencapai sekitar 75% dari nilai kecepatan. Karena kapasitor berada dalam seri dengan sirkuit mulai, itu menciptakan torsi lebih awal, biasanya 200% sampai 400% dari rate torsi. Dan, saat ini mulai biasanya 450% menjadi 575% dari, saat ini dinilai jauh lebih rendah daripada fase-split karena kabel yang lebih besar pada sirkuit mulai. Lihat Gambar 7 untuk kurva torsi-kecepatan. Sebuah versi modifikasi motor mulai kapasitor adalah resistensi mulai motor. Dalam tipe motor, mulai kapasitor digantikan oleh resistor. Perlawanan mulai motor digunakan dalam aplikasi mana torsi mulai kebutuhan kurang dari yang diberikan oleh kapasitor mulai motor. Selain biaya, motor ini tidak menawarkan keuntungan yang besar atas motor mulai kapasitor.
Gambar 8. Rangkaian Motor Kapsitor Biasa
Mereka digunakan dalam berbagai aplikasi belt-drive seperti konveyor kecil, blower besar dan pompa, serta sebagai banyak drive atau diarahkan langsung-aplikasi.
3. Motor Kapasitor Permanen
Sebuah kapasitor split permanen (PSC) motor jenis menjalankan permanen kapasitor dihubungkan secara seri dengan mulai berliku-liku. Hal ini membuat seorang pembantu mulai berliku berliku setelah motor mencapai kecepatan berjalan. Karena kapasitor dijalankan harus dirancang untuk terus menerus digunakan, tidak dapat memberikan dorongan mulai dari awal kapasitor. Torsi mulai khas dari PSC motor rendah, dari 30% sampai 150% dari torsi rate. motor PSC telah rendah mulai saat ini, biasanya kurang dari 200% dari nilai arus, membuat mereka sangat baik untuk aplikasi dengan tempat tinggi / off siklus harga. Lihat Gambar 7 untuk kurva torsi-kecepatan. Motor PSC memiliki beberapa keunggulan. Motor desain dengan mudah dapat diubah untuk digunakan dengan pengendali kecepatan. Mereka juga dapat didesain untuk efisiensi optimum dan High- Power Factor (PF) pada beban nilai. Mereka dianggap paling dapat diandalkan fasetunggal motor, terutama karena tidak beralih mulai sentrifugal adalah diperlukan. Dibawah ini adalah gambar rangkaian motor kapasitor permanaen/tetap, yaitu :
Gambar 9. Rangkaian Motor Permanen / Tetap
Tetap split-kapasitor motor memiliki berbagai aplikasi tergantung pada desain. Ini termasuk fans, blower dengan kebutuhan rendah dan torsi mulai terputus-putus bersepeda menggunakan, seperti penyesuaian mekanisme, gerbang operator dan pembuka pintu garasi.
4. Motor Capasitor Star/Run
Motor ini memiliki kapasitor mulai ketik seri dengan bantu berliku seperti motor mulai kapasitor untuk tinggi mulai torsi. Seperti motor PSC itu, juga memiliki tipe menjalankan kapasitor yang ada di seri dengan tambahan berliku setelah kapasitor mulai diaktifkan keluar dari sirkuit. Ini memungkinkan torsi overload tinggi.
Gambar 10. Rangkaian Motor Kapasitor Star dan Run
Jenis motor dapat dirancang untuk menurunkan beban penuh arus dan efisiensi yang lebih tinggi (lihat Gambar 9 untuk torquespeed kurva). motor ini mahal karena untuk memulai dan menjalankan kapasitor, dan saklar sentrifugal. Hal ini dapat menangani aplikasi terlalu menuntut untuk lain jenis motor fase tunggal. Ini termasuk woodworking mesin, kompresor udara, tekanan tinggi pompa air, pompa vakum dan torsi tinggi lainnya aplikasi yang memerlukan 1-10 hp.
5. Shaded Pole Motor (Motor Bayangan Kutub)
Bayang-kutub motor hanya memiliki satu berliku utama dan tidak mulai berliku. Memulai adalah dengan cara desain yang cincin loop tembaga kontinu di sebagian kecil dari masing-masing kutub motor. Ini "warna" yang sebagian kutub, menyebabkan medan magnet di daerah diarsir ketinggalan di belakang lapangan di daerah unshaded. Itu reaksi dari dua bidang mendapatkan poros berputar. Karena motor berbayang-tiang tidak memiliki awal yang berkelok-kelok, mulai beralih atau kapasitor, itu adalah elektrik sederhana dan murah. Juga, kecepatan dapat dikendalikan hanya dengan memvariasikan tegangan, atau melalui multi-tap berliku. Mekanis, pembangunan berbayang-kutub motor memungkinkan tinggi volume produksi. Bahkan, ini biasanya dianggap sebagai "sekali pakai" motor, yang berarti mereka jauh lebih murah untuk menggantikan daripada perbaikan. Di bawah ini adalah gambar rangkaian dari shaded pole motor, yaitu :
Gambar 11. Rangkaina Shaded Pole Motor
Motor berbayang-kutub memiliki banyak fitur yang positif tetapi juga memiliki beberapa kelemahan. Ini rendah mulai torsi biasanya 25% sampai 75% dari nilai torsi. Hal ini motor slip tinggi dengan kecepatan berjalan 7% sampai 10% di bawah kecepatan sinkron. Secara umum, efisiensi motor jenis ini sangat rendah (di bawah 20%). Setelan biaya rendah awal motor berbayang-tiang untuk rendah daya kuda atau aplikasi tugas ringan. Mungkin terbesar mereka digunakan adalah multi-kecepatan kipas untuk penggunaan rumah tangga. Tapi torsi rendah, efisiensi rendah dan kurang kokoh mekanik fitur membuat motor berbayang-kutub tidak praktis untuk sebagian besar industri atau komersial penggunaan, di mana tingkat yang lebih tinggi atau siklus tugas kontinu norma. Dibawah ini adalah gambar perbandingan antara motor –motor satu fasa sesusai dari cara kerjanya, yaitu :
Gambar 12. Kurva Perbandingan Motor – motor Satu Fasa
Kesimpulan
Pada era industri modern saat ini, kebutuhan terhadap alat produksi yang tepat guna sangat diperlukan dapat meningkatkan efisiensi waktu dan biaya. Sebagian besar alat industri dan rumah tangga menggunakan tenaga listrik sebagai energi penggerak utamanya. Sebuah motor AC induksi satu fasa bergantung pada komponen listrik tambahan untuk menghasilkan ini berputar medan magnetik. Dua set elektromagnet dibentuk dalam setiap motor. Antara stator dan rotor, terdapat celah udara, melalui yang karena induksi, energi tersebut dipindahkan dari stator ke rotor.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar