Pada prinsip apa motor induksi bekerja

Motor induksi adalah jenis motor AC yang banyak digunakan, prinsip kerjanya didasarkan pada hukum induksi elektromagnetik. Berikut adalah penjelasan rinci tentang cara kerja motor induksi:

1. Struktur

Motor induksi terutama terdiri dari dua bagian: stator dan rotor.

Stator: Stator adalah bagian yang diam, biasanya terdiri dari inti besi berlapis dan tiga gulungan fase yang tertanam di dalam slot inti besi. Tiga gulungan fase ini terhubung ke sumber listrik AC tiga fase.

Rotor: Rotor adalah bagian yang berputar, biasanya terbuat dari batang konduktif (biasanya aluminium atau tembaga) dan cincin ujung, membentuk struktur kandang tupai. Struktur ini disebut "rotor kandang tupai."

2. Prinsip Kerja

2.1 Membentuk Medan Magnet Berputar

Sumber Listrik AC Tiga Fase: Ketika sumber listrik AC tiga fase diterapkan pada gulungan stator, arus bolak-balik dibangkitkan di dalam gulungan stator.

Medan Magnet Berputar: Menurut hukum Faraday tentang induksi elektromagnetik, arus bolak-balik di dalam gulungan stator menghasilkan medan magnet yang bervariasi seiring waktu. Karena sumber listrik AC tiga fasa memiliki perbedaan fase 120 derajat, medan magnet ini saling berinteraksi untuk membentuk medan magnet berputar. Arah dan kecepatan medan magnet berputar ini tergantung pada frekuensi sumber listrik dan susunan gulungan.

2.2 Arus Terinduksi

Memotong Garis Fluks Magnet: Medan magnet berputar memotong garis fluks magnet di dalam konduktor rotor. Menurut hukum Faraday, hal ini menginduksi gaya elektromotif (EMF) di dalam konduktor rotor.

Arus Terinduksi: Gaya elektromotif yang terinduksi menghasilkan arus di dalam konduktor rotor. Karena konduktor rotor membentuk rangkaian tertutup, arus terinduksi mengalir melalui konduktor tersebut.

2.3 Menghasilkan Torsi

Gaya Lorentz: Menurut hukum gaya Lorentz, interaksi antara medan magnet berputar dan arus terinduksi di dalam konduktor rotor menghasilkan gaya, yang menyebabkan rotor berputar.

Torsi: Gaya ini menghasilkan torsi, menyebabkan rotor berputar mengikuti arah medan magnet berputar. Kecepatan rotor sedikit lebih rendah dari kecepatan sinkron medan magnet berputar karena adanya slip tertentu yang diperlukan untuk menghasilkan arus terinduksi dan torsi yang cukup.

3. Slip

Slip: Slip adalah perbedaan antara kecepatan sinkron medan magnet berputar dan kecepatan aktual rotor. Slip dinyatakan dengan rumus:

Dimana:

s adalah slip ns adalah kecepatan sinkron (dalam putaran per menit)

nr adalah kecepatan aktual rotor (dalam putaran per menit)

Kecepatan Sinkron: Kecepatan sinkron 

ns ditentukan oleh frekuensi 

f dari sumber listrik dan jumlah pasangan kutub 

p di dalam motor, dihitung dengan rumus:

4. Karakteristik

Karakteristik Saat Mulai: Pada saat startup, slip mendekati 1, dan arus terinduksi di dalam konduktor rotor sangat tinggi, menghasilkan torsi mulai yang besar. Seiring percepatan rotor, slip berkurang, dan arus terinduksi serta torsi juga berkurang.

Karakteristik Saat Beroperasi: Dalam operasi stabil, slip biasanya kecil (0,01 hingga 0,05), dan kecepatan rotor mendekati kecepatan sinkron.

5. Aplikasi

Motor induksi banyak digunakan dalam berbagai aplikasi industri dan rumah tangga karena strukturnya sederhana, operasinya dapat diandalkan, dan perawatannya mudah. Aplikasi umum termasuk kipas, pompa, kompresor, dan ban berjalan.

Ringkasan

Prinsip kerja motor induksi didasarkan pada hukum induksi elektromagnetik. Medan magnet berputar dibentuk oleh sumber listrik AC tiga fase di dalam gulungan stator. Medan magnet berputar ini menginduksi arus di dalam konduktor rotor, yang menghasilkan torsi, menyebabkan rotor berputar.