View
259
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
8/10/2019 Motor Sinkron Alneo&Nyoman
1/15
ALNEO LESAG MANGGALA YUDHA
7310030042
I NYOMAN ADITYA
7310030043
3 D3 B Elektro Industri
KRON
8/10/2019 Motor Sinkron Alneo&Nyoman
2/15
Motor sinkron adalah motor AC yang bekerja pada kecepatan tetap pada
sistem frekwensi tertentu. Motor ini merupakan motor AC yang dijalankanpada kecepatan sinkron, tanpa slip. Motor ini memerlukan arus DC untukpembangkitan daya dan memiliki torsi awal yang rendah, dan mampumemperbaiki faktor daya sistem sehingga sering digunakan pada sistem yangmenggunakan banyak listrik.
Kelebihan dari motor sinkron adalah, dapat dioperasikan pada faktor dayalagging maupun leading, tidak ada slip yang dapat mengakibatkan adanyarugi-rugi daya sehingga motor sinkron memiliki efisiensi tinggi.
Kelemahan dari motor sinkron adalah torsi awal yang rendah atau bahkanuntuk starting diperlukan bantuan motor.
8/10/2019 Motor Sinkron Alneo&Nyoman
3/15
Motor sinkron pada dasarnya adalah sama dengan generator sinkron, kecuali
arah aliran daya pada motor sinkron merupakan kebalikan dari generator
sinkron. Oleh karena arah aliran daya pada motor sinkron dibalik, maka arah
aliran arus pada stator motor sinkron juga dapat dianggap dibalik. Maka
rangkaian ekuivalen motor sinkron adalah sama dengan rangkaian ekuivalen
generator sinkron, kecuali arah arus Iadibalik.
8/10/2019 Motor Sinkron Alneo&Nyoman
4/15
Motor ini memerlukan arus searah (DC) untuk
pembangkitan daya dan memiliki torqueawal yang
rendah, dan oleh karena itu motor sinkron cocok
untuk penggunaan awal dengan beban rendah,
seperti kompresor udara, perubahan frekwensi dan
generator motor. Motor sinkron mampu untukmemperbaiki faktor daya sistim, sehingga sering
digunakan pada sistim yang menggunakan banyak
listrik.
8/10/2019 Motor Sinkron Alneo&Nyoman
5/15
Mula-mula lilitan stator pada motor sinkron diberi arus dengan tegangan 3 phase
sehingga akan membangkitkan medan magnet putar. Walaupaun sudah ada medan
magnet putar pada stator, akan tetapi medan magnet tersebut tidak dapat
menginduksi rotor karena adanya perbedaan kecepatan putar antara rotor dan stator.Agar rotor dapat terinduksi oleh medan magnet stator dan terjadi gaya tarik atau kopel
antara stator dan rotor maka rotor dipicu gerakannya agar dapat berputar mendekati
kecepatan sinkron dari stator.
Beberapa cara untuk menstart motor sinkron agar putarannya mencapai kecepatan
adalah dengan menggunakan motor induksi pembantu kecil yang dipasangkansementara pada rotor sampai rotor mencapai kecepatan sinkron. Cara yang kedua
adalah dengan menggunakan lilitan sangkar tupai yang ditanamkan pada muka kutub
motor. Akan tetapi cara yang paling sering digunakan adalah dengan menggunakan
lilitan sangkar tupai yang ditanamkan pada muka kutub rotor. Jadi motor distart seperti
motor induksi dan dipercepat mendekati kepesatan sinkron. Pada saat yang tepat, arus
medan DC dikenakan pada rotor dan motor menuju ke sinkronisme dimana kecepatan
putar rotor sama dengan stator.
Besarnya gaya tarik atau kopel yang dihasilkan oleh motor ketika menuju ke
sinkronisme disebut kopel masuk/ pull in torque. Besarnya kopel tarik yang dihasilkan
oleh motor sinkron bervariasi tergantung dari pemakaian motor tersebut.
8/10/2019 Motor Sinkron Alneo&Nyoman
6/15
Selama periode start, jika rotor diam atau mempunyai kecepatan yang kurang darikecepatan sinkron, maka medan magnet putar cepat memotong medan magnet DC danmenginduksi GGL medan magnet DC. Karena kumparannya memiliki banyak lilitan, makaGGL induksinya pun semakin besar. GGL induksi yang besar ini akan membahayakan motor
karena motor dapat terbakar. Untuk mengatasinya dapat diatasi dengan cara menghubung-singkatkan lilitan melalui resistor pengosong medan. Resistor ini dapat dilepas saat motormendekati kepesatan sinkronnya.
Motor sinkron berkepesatan rendah yang dilengkapi dengan lilitan sangkar tupai distartpada tegangan penuh. Sedangkan motor sinkron berkepesatan tinggi distart pada tegangantidak penuh dengan menggunakan auto-transformator. Dalam pen-start motor sinkron,kontaktor saluran memberikan energi pada lilitan stator, kemudian menghubung-singkatkan lilitan magnet melalui resistor pengosong medan selama waktu start dan akanmembuka setelah motor mendekati kepesatan sinkron. Setelah motor mempercepatsampai 95% dari kepesatan sinkronnya, penyinkron dalam pen-start memberi energi padamedan motor. Alat pelindung pada pen-start motor sinkron akan memutus catu daya jikalilitan sangkar tupai menjadi panas karena waktu penstartan yang terlalu lama dan jika
motor harus dikeluarkan dari sinkronisme dan terus berjalan sebagai motor induksi.
Setelah terjadi gaya tarik atau kopel antara rotor dan stator maka motor sinkron dapatberputar. Jika motor stator menerima beban berlebih, maka sudut kopel akan semakinbesar dan tidak akan lagi terbentuk kopel atau gaya tarik antara stator dan rotor akibatnyaputaran motor sinkron langsung terhenti.
8/10/2019 Motor Sinkron Alneo&Nyoman
7/15
Seperti diketahui, rotor motor sinkron terkunci dengan medan putar danharus terus beroperasi pada kecepatan sinkron untuk semua keadaan beban.
Selama kondisi tanpa beban (no-load), garis tengah kutub medan putar dankutub medan dc berada dalam satu garis. Seiring dengan pembebanan, ada
pergeseran kutub rotor ke belakang, relatif terhadap kutub stator. Tidak adaperubahan kecepatan. Sudut antara kutub rotor dan stator disebut suduttorque
8/10/2019 Motor Sinkron Alneo&Nyoman
8/15
8/10/2019 Motor Sinkron Alneo&Nyoman
9/15
Kutub yang ditampilkan padagambar adalah tipe rotor brushyang menggunakan cincin slipuntuk aplikasi arus medan DC.
Tegangan rendah DC digunakanuntuk memutar bidang. Tipetegangan yang tipikal digunakanadalah 120 VDC dan 250 VDC.
Cincin slip biasanya terbuat daribaja untuk umur pemakaian yanglama.
8/10/2019 Motor Sinkron Alneo&Nyoman
10/15
Kecepatan sinkron bergantung pada (a) frekuensi tegangan dan (b) jumlah kutub
dalam mesin. Dengan kata lain, kecepatan motor sinkron independen dari beban
selama beban dalam kemampuan motor.
Jika beban melebihi torsi maksimum yang dapat dikembangkan oleh motor, motor
berhenti dan torsi rata-rata yang dikembangkan adalah nol.
Kebanyakan motor sinkron memiliki nilai antara 150 kW (200 hp) dan 15 MW
(20,000 hp) dan kecepatan berkisar 150-1.800 r / min. Akibatnya, mesin-mesin ini
digunakan dalam industri berat.
Motor sinkron dibangun di unit besar dibandingkan dengan motor induksi (motor
induksi lebih murah untuk peringkat yang lebih kecil) dan digunakan untuk industri
kecepatan konstan drive
8/10/2019 Motor Sinkron Alneo&Nyoman
11/15
Motor sinkron hanya bekerja pada satu kecepatan saja, yaitu kecepatan sinkronnya, dankecepatan ini tergantung pada frekuensi jala-jala. Maka dengan perubahan beban, kecepatanmotor sinkron tidak berubah. Pengaruh perubahan beban pada motor sinkron: hanyalahperubahan sesaat kecepatan putar dan fase, kemudian akan kembali ke kecepatan dan fasesinkron. Power faktor (Pf) motor sinkron dipengaruhi oleh pemacunya dan beban motor. Padabeban tertentu Pf dapat diubah-ubah melalui pemacu. Suatu motor bisa overexited atau
underexited tergantung pemacunya, untuk pemacu yang melebihi normal terjadi pemaculebih, sehingga motor akan mengambil arus leading.
Untuk pemacuan yang kurang dari normal motor akan mengambil arus lagging. Pemacuandapat pula dibuat sedemikian rupa sehingga motor sinkron bekerja pada Pf = 1. Dalamkeadaan tanpa beban dengan pemacu nol, tetapi bekerja pada kecepatan sinkron, maka arusjala jala dapat 150 % dari arus rated atau lebih.
Bila arus dc dinaikkan dari nol maka arus input di motor akan berkurang sampai dicapai
keadaan minimum, pada Pf = 1. Di atas titik ini motor akan bekerja pada Pf leading.Pertambahan selanjutnya pada arus medan akan mengurangi Pf, dan arus jala yang ditarikmotor akan besar untuk mempertahankan daya input yang sama. Bila motor dibebani lebihkecil dari pada beban penuh, maka untuk suatu harga I f, arus input yang diperlukan lebih kecildari arus input pada beban. Dengan pengertian pengertian diatas dapat dibuat bentuk umumwatak berbeban motor sinkron.
8/10/2019 Motor Sinkron Alneo&Nyoman
12/15
Motor ini berputar pada kecepatan sinkron, yang diberikan oleh
persamaan berikut:
Ns = 120 f / P
keterangan:
Ns= kecepatan serempak, dalam rpm
f = frekuensi daya AC (Hz)
P = jumlah kutup per lilitan phase
8/10/2019 Motor Sinkron Alneo&Nyoman
13/15
8/10/2019 Motor Sinkron Alneo&Nyoman
14/15
Sesuai dengan namanya proteksi motor ini menggunakan panas sebagai
pembatas arus pada motor. Alat ini sangat banyak dipergunakan saat ini.
Biasanya disebut TOR, Thermis atau overload relay. Cara kerja alat ini adalah
dengan menkonversi arus yang mengalir menjadi panas untuk
mempengaruhi bimetal. Bimetal inilah yang menggerakkan tuas untuk
menghentikan aliran listrik pada motor melalui suatu kontrol motor starter.
8/10/2019 Motor Sinkron Alneo&Nyoman
15/15
ELECTRIC CIRCUIT AND MACHINES 7TH EDITION; Eugene C.
Lister and Robert J. Rusch
ELECTRICAL MACHINES PART TWO; M. Kostenko and L.
Piotrovsky
ELECTRIC MACHINERY 6THEDITION; A. E. Fitzgerald
Zuhal. Dasar Teknik Tenaga Listrik dan Elektronika Daya.
Jakarta. PT Gramedia Pustka Utama. 1995.
Recommended