Bagaimana medan magnet berputar dihasilkan dalam stator

Prinsip pembentukan medan magnet berputar dalam stator

Dalam motor listrik, medan magnet berputar di dalam stator dihasilkan melalui proses tertentu yang melibatkan prinsip-prinsip dasar elektromagnetik. Berikut adalah penjelasan rinci:

Prinsip Dasar

Pembentukan medan magnet berputar sangat bergantung pada arus bolak-balik tiga fasa dan konfigurasi gulungan tiga fasa. Secara khusus, ketika arus bolak-balik tiga fasa diterapkan ke gulungan tiga fasa pada stator (gulungan ini diposisikan 120° terpisah dalam sudut elektrik di ruang), maka akan dihasilkan medan magnet berputar antara stator dan rotor. Proses ini dapat dipahami melalui langkah-langkah berikut:

Pengenalan arus bolak-balik tiga fasa

Pertama, arus bolak-balik tiga fasa diperkenalkan ke dalam gulungan stator tiga fasa. Ketiga fase arus bolak-balik ini memiliki frekuensi yang sama tetapi perbedaan fase sebesar 120° antara satu dengan lainnya. Perbedaan fase ini memastikan bahwa perubahan arus tidak terjadi secara bersamaan di semua gulungan tetapi bergantian secara berurutan.

Pembentukan Medan Magnet dan Rotasi

Ketika arus mengalir melalui gulungan, hal tersebut menghasilkan medan magnet di sekitarnya. Karena perbedaan fase dalam arus tiga fasa, medan magnet ini tidak statis tetapi bergerak melalui ruang seiring waktu. Secara khusus, ketika arus di satu gulungan mencapai puncaknya, arus di dua gulungan lainnya berada pada tahap yang berbeda (misalnya, satu mendekati nol dan yang lainnya mendekati puncak). Perubahan arus ini menyebabkan arah dan kekuatan medan magnet berubah secara kontinu di ruang, membentuk medan magnet berputar.

Arah medan magnet berputar

Arah medan magnet berputar bergantung pada urutan fase dari arus tiga fasa. Jika arus tiga fasa berubah sesuai urutan U-V-W, maka medan magnet berputar yang dihasilkan akan berputar searah jarum jam di ruang. Sebaliknya, jika urutan arus dari dua fase gulungan ditukar (misalnya, menjadi U-W-V), maka medan magnet berputar akan berputar berlawanan arah jarum jam.

Faktor-faktor

Kecepatan medan magnet berputar tidak hanya terkait dengan frekuensi arus tetapi juga dengan jumlah pasangan kutub. Untuk motor dua kutub, kecepatan rotasi medan magnet sama dengan laju perubahan arus bolak-balik tiga fasa. Namun, untuk motor empat kutub, kecepatan medan magnet berputar berkurang setengahnya.

Ringkasan

Secara keseluruhan, medan magnet berputar dalam stator dicapai dengan memberikan arus AC tiga fasa dengan perbedaan fase 120° ke gulungan tiga fasa. Konfigurasi ini memungkinkan medan magnet bergerak secara kontinu di ruang, membentuk medan magnet berputar. Dengan menyesuaikan urutan fase arus, arah medan magnet berputar dapat diubah; dan dengan mengubah frekuensi arus atau jumlah pasangan kutub magnet, kecepatan medan magnet berputar dapat diatur. Prinsip ini banyak digunakan dalam berbagai jenis motor listrik, termasuk motor induksi tiga fasa dan motor sinkron.