Motor Induksi: Pengertian, Prinsip Kerja, dan Jenisnya

Apa itu Motor Induksi?

Motor induksi juga dikenal sebagai motor asinkron adalah motor listrik AC yang umum digunakan. Pada motor induksi, arus listrik pada rotor yang dibutuhkan untuk menghasilkan torsi diperoleh melalui induksi elektromagnetik dari medan magnet yang berputar pada belitan stator. Rotor motor induksi dapat berupa rotor sangkar tupai atau rotor tipe luka.

Motor induksi disebut sebagai 'motor asinkron' karena beroperasi pada kecepatan kurang dari kecepatan sinkronnya. Jadi hal pertama yang harus dipahami adalah apa itu kecepatan sinkron?

Kecepatan Sinkron

Kecepatan sinkron adalah kecepatan putaran medan magnet pada mesin putar, yang bergantung pada frekuensi dan kutub bilangan mesin tersebut. Motor induksi selalu berjalan pada kecepatan kurang dari kecepatan sinkronnya.

Medan magnet berputar yang dihasilkan pada stator akan menimbulkan fluks pada rotor, sehingga menyebabkan rotor berputar. Karena jeda antara arus fluks di rotor dan arus fluks di stator, rotor tidak akan pernah mencapai kecepatan medan magnet putarnya (yaitu kecepatan sinkron).

Pada dasarnya ada dua jenis motor induksi . Jenis motor induksi tergantung pada suplai input. Ada motor induksi satu fasa dan motor induksi tiga fasa . Motor induksi satu fasa bukan merupakan motor yang dapat memulai sendiri, dan motor induksi tiga fasa adalah motor yang dapat memulai sendiri.

Prinsip Kerja Motor Induksi

Kita perlu memberikan eksitasi ganda untuk membuat motor DC berputar. Di motor DC, kami memberikan satu suplai ke stator dan satu lagi ke rotor melalui susunan sikat. Namun pada motor induksi, kami hanya memberikan satu suplai, sehingga menarik untuk mengetahui cara kerja motor induksi.

Sederhana saja, dari namanya sendiri kita sudah bisa memahami bahwa di sini terlibat proses induksi. Ketika kita memberikan suplai ke belitan stator, fluks magnet dihasilkan di stator karena aliran arus di koil. Gulungan rotor diatur sedemikian rupa sehingga setiap kumparan menjadi hubung singkat.

Fluks dari stator memotong kumparan hubung singkat di rotor. Karena kumparan rotor dihubung pendek, menurut hukum induksi elektromagnetik Faraday, arus akan mulai mengalir melalui kumparan rotor. Ketika arus melalui kumparan rotor mengalir, fluks lain akan dihasilkan di rotor.

Sekarang ada dua fluks, satu adalah fluks stator, dan yang lainnya adalah fluks rotor. Fluks rotor akan tertinggal sehubungan dengan fluks stator. Karena itu, rotor akan merasakan torsi yang akan membuat rotor berputar searah dengan medan magnet yang berputar. Ini adalah prinsip kerja motor induksi satu fasa dan tiga fasa.

Jenis Motor Induksi

Jenis motor induksi dapat diklasifikasikan tergantung pada apakah motor induksi satu fasa atau tiga fasa.

Motor Induksi Fase Tunggal

Jenis-jenis motor induksi satu fasa antara lain :

1. Motor Induksi Fase Terpisah
2. Kapasitor Mulai Motor Induksi
3. Mulai Kapasitor dan Jalankan Kapasitor Motor Induksi
4. Motor Induksi Kutub Berbayang

Motor Induksi Tiga Fasa

Jenis-jenis motor induksi tiga fasa antara lain :

1. Motor Induksi Sangkar Tupai
2. Motor Induksi Slip Ring

Kami telah menyebutkan di atas bahwa motor induksi satu fasa bukanlah motor yang dapat hidup sendiri, dan bahwa motor induksi tiga fasa adalah yang dapat hidup sendiri. Jadi apa itu motor self-starting?

Ketika motor mulai berjalan secara otomatis tanpa ada gaya eksternal yang diterapkan pada mesin, maka motor disebut sebagai 'menstarter sendiri'. Misalnya, kita melihat bahwa ketika kita menyalakan sakelar, kipas mulai berputar secara otomatis, jadi itu adalah mesin yang dapat hidup sendiri.

Perlu dicatat bahwa kipas yang digunakan pada peralatan rumah tangga adalah motor induksi satu fasa yang secara inheren tidak dapat memulai sendiri. Bagaimana? Apakah muncul pertanyaan tentang cara kerjanya? Kami akan membahasnya sekarang.

Mengapa Motor Induksi Tiga Fasa Mulai Sendiri?

Pada sistem tiga fasa , terdapat tiga saluran fasa tunggal dengan beda fasa 120°. Jadi medan magnet yang berputar memiliki perbedaan fasa yang sama yang akan membuat rotor bergerak.

Jika kita mempertimbangkan tiga fase a, b, dan c ketika fase a dimagnetisasi, rotor akan bergerak menuju fase a belitan a, pada saat berikutnya fase b akan dimagnetisasi dan akan menarik rotor, dan kemudian fase c. Jadi rotor akan terus berputar.

Mengapa Motor Induksi Satu Fasa Tidak Bisa Mulai Sendiri?

Hanya memiliki satu fasa saja yang membuat rotor berputar, sehingga cukup menarik. Sebelum itu, kita perlu mengetahui mengapa motor induksi satu fasa bukan merupakan motor yang dapat hidup sendiri dan bagaimana kita mengatasi masalah tersebut. Kita tahu bahwa suplai AC adalah gelombang sinusoidal dan menghasilkan medan magnet yang berdenyut pada belitan stator yang terdistribusi secara merata.

Karena kita dapat mengasumsikan medan magnet yang berdenyut sebagai dua medan magnet yang berputar berlawanan, tidak akan ada torsi yang dihasilkan pada saat start, dan karenanya motor tidak berjalan. Setelah memberikan suplai, jika rotor dibuat berputar ke kedua arah oleh gaya eksternal, maka motor akan mulai berjalan. Kita dapat mengatasi masalah ini dengan membuat belitan stator menjadi dua belitan – satu adalah belitan utama, dan satu lagi adalah belitan bantu.

Kami menghubungkan satu kapasitor secara seri dengan belitan bantu. Kapasitor akan membuat perbedaan fasa ketika arus mengalir melalui kedua kumparan . Ketika ada perbedaan fasa, rotor akan menghasilkan torsi awal, dan itu akan mulai berputar.

Praktis kita dapat melihat bahwa kipas tidak berputar ketika kapasitor terputus dari motor, tetapi jika kita memutar dengan tangan, itu akan mulai berputar. Itu sebabnya kami menggunakan kapasitor pada motor induksi satu fasa.

Karena berbagai keunggulan motor induksi , ada berbagai macam aplikasi motor induksi . Salah satu keuntungan terbesarnya adalah efisiensinya yang tinggi mencapai 97%. Kerugian utama dari motor induksi adalah bahwa kecepatan motor bervariasi dengan beban yang diberikan.

Arah putaran motor induksi dapat dengan mudah diubah dengan mengubah urutan fasa dari suplai tiga fasa, yaitu jika RYB dalam arah maju, RBY akan membuat motor berputar ke arah sebaliknya. Hal ini terjadi pada motor tiga fasa, tetapi pada motor satu fasa, arahnya dapat dibalik dengan membalik terminal kapasitor pada belitan.

Baca juga: kelebihan dan kekurangan motor induksi

Semoga bermanfaat.