Metode Perubahan Tiang

Metode Perubahan Pola untuk Kontrol Kecepatan Motor Induksi

Metode perubahan pola merupakan salah satu teknik utama untuk mengatur kecepatan motor induksi. Pendekatan kontrol kecepatan melalui perubahan pola ini sebagian besar diterapkan pada motor kandang. Alasannya terletak pada karakteristik unik rotor kandang yang secara otomatis menghasilkan jumlah pola yang tepat sesuai dengan jumlah pola dalam gulungan stator.

Ada tiga metode utama di mana jumlah pola stator dapat diubah:

• Gulungan stator ganda

• Metode pola berurutan

• Modulasi amplitudo pola (PAM)

Setiap metode perubahan pola ini dijelaskan secara detail di bawah ini:

Gulungan Stator Ganda

Dalam metode gulungan stator ganda, dua gulungan yang berbeda dipasang pada stator, masing-masing digulung untuk menciptakan jumlah pola yang berbeda. Hanya satu dari gulungan ini yang diberi daya pada waktu tertentu. Misalnya, pertimbangkan motor yang dilengkapi dengan dua gulungan yang dirancang untuk konfigurasi 6 - pola dan 4 - pola. Dengan frekuensi pasokan listrik 50 hertz, kecepatan sinkron yang sesuai untuk jumlah pola tersebut akan menjadi 1000 putaran per menit dan 1500 putaran per menit, masing-masing. Namun, metode kontrol kecepatan ini memiliki kekurangan; lebih tidak efisien energi dan umumnya lebih mahal untuk diterapkan dibandingkan dengan teknik lainnya.

Metode Pola Berurutan

Metode pola berurutan melibatkan pembagian satu gulungan stator menjadi beberapa kelompok koil, dengan terminal setiap kelompok dikeluarkan untuk sambungan eksternal. Dengan hanya mengonfigurasi ulang sambungan antara kelompok koil ini, jumlah pola dapat diubah secara efektif. Dalam aplikasi praktis, gulungan stator biasanya dibagi menjadi hanya dua kelompok koil, memungkinkan perubahan jumlah pola dalam rasio 2:1.

Gambar berikut menggambarkan satu fase dari gulungan stator yang terdiri dari 4 koil. Koil-koil ini dibagi menjadi dua kelompok, diberi label sebagai a - b dan c - d.

Kelompok koil a - b terdiri dari jumlah ganjil koil, yaitu koil 1 dan 3, sementara kelompok koil c - d mengandung jumlah genap koil, yaitu koil 2 dan 4. Dua koil dalam setiap kelompok dihubungkan secara seri. Seperti yang digambarkan pada gambar di atas, terminal a, b, c, dan d dikeluarkan untuk sambungan eksternal.

Aliran arus melalui koil-koil ini dapat dikontrol dengan menghubungkan kelompok koil baik secara seri maupun paralel, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Penyusunan sambungan strategis ini memungkinkan manipulasi medan magnet yang dihasilkan oleh gulungan stator, yang pada gilirannya memainkan peran penting dalam mengubah jumlah pola dan mengatur kecepatan motor induksi.

Dalam sistem listrik 50 - hertz, ketika konfigurasi gulungan stator menghasilkan total empat pola, kecepatan rotasi motor induksi yang sesuai adalah 1500 putaran per menit (rpm).

Seperti yang digambarkan pada gambar di bawah ini, ketika arah arus yang mengalir melalui koil-koil kelompok a - b dibalik, perubahan signifikan terjadi pada medan magnet yang dihasilkan oleh gulungan stator. Dalam kondisi baru ini, semua koil dalam gulungan akan menghasilkan kutub utara (N). Perubahan dalam konfigurasi pola ini secara langsung mempengaruhi kecepatan dan karakteristik operasional motor, membentuk prinsip utama dalam metode perubahan pola untuk kontrol kecepatan motor induksi.

Prinsip Perubahan Pola dan Teknik PAM

Untuk rangkaian magnetik diselesaikan, fluks magnetik dari kelompok pola harus melewati ruang antara kelompok pola. Akibatnya, kutub magnet dengan polaritas yang berlawanan, kutub S, diinduksi. Kutub-kutub yang diinduksi ini disebut kutub berurutan. Oleh karena itu, jumlah pola pada mesin berlipat ganda dari jumlah aslinya (misalnya, meningkat dari 4 menjadi 8 pola), dan kecepatan sinkron berkurang setengah (menurun dari 1500 rpm menjadi 750 rpm).

Prinsip ini dapat diterapkan pada semua tiga fase motor induksi. Dengan memilih kombinasi sambungan seri dan paralel untuk kelompok koil dalam setiap fase, dan dengan memilih sambungan bintang atau delta yang tepat antar fase, dimungkinkan untuk mencapai perubahan kecepatan sambil mempertahankan torsi konstan, operasi daya konstan, atau memungkinkan operasi torsi variabel.

Teknik Modulasi Amplitudo Pola (PAM)

Modulasi amplitudo pola menawarkan pendekatan yang sangat fleksibel untuk perubahan pola. Berbeda dengan beberapa metode tradisional yang sebagian besar mencapai rasio kecepatan 2:1, PAM dapat digunakan dalam skenario di mana rasio kecepatan yang berbeda diperlukan. Motor yang dirancang khusus untuk penyesuaian kecepatan menggunakan skema modulasi amplitudo pola disebut motor PAM. Motor-motor ini memberikan fleksibilitas yang lebih tinggi dalam kontrol kecepatan, menjadikannya cocok untuk berbagai aplikasi di mana regulasi kecepatan yang presisi dan bervariasi diperlukan.