Bagaimanakah medan magnet berputar dihasilkan dalam stator?

Prinsip pembentukan medan magnet berputar dalam stator

Dalam motor elektrik, medan magnet berputar di dalam stator dihasilkan melalui proses tertentu yang melibatkan prinsip-prinsip dasar elektromagnetisme. 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 pada gulungan tiga fasa di stator (gulungan-gulungan ini dipisahkan 120° dalam sudut elektrikal di ruang), medan magnet berputar dihasilkan 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. Tiga fase arus bolak-balik ini memiliki frekuensi yang sama tetapi perbedaan fasa 120° antara satu sama lain. Perbedaan fasa 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, ia menghasilkan medan magnet di sekitarnya. Karena perbedaan fasa dalam arus tiga fasa, medan magnet ini bukan statis tetapi bergerak melalui ruang seiring waktu. Secara khusus, ketika arus dalam satu gulungan mencapai puncaknya, arus dalam dua gulungan lainnya berada pada tahap yang berbeda (misalnya, satu mendekati nol dan yang lain mendekati puncak). Perubahan-perubahan ini dalam arus menyebabkan arah dan kekuatan medan magnet berubah secara terus-menerus di ruang, membentuk medan magnet berputar.

Arah medan magnet berputar

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

Ringkasan

Secara ringkas, medan magnet berputar dalam stator dicapai dengan memberikan arus AC tiga fasa dengan perbedaan fasa 120° ke gulungan tiga fasa. Konfigurasi ini memungkinkan medan magnet bergerak terus-menerus di ruang, membentuk medan magnet berputar. Dengan menyesuaikan urutan fasa 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 digunakan secara luas dalam berbagai jenis motor listrik, termasuk motor induksi tiga fasa dan motor sinkron.