motor 1 fasa

MOTOR LISTRIK 1 FASA
Alat‐alat listrik  rumah  tangga  yang menggunakan motor listrik  satu
fasa  biasanya menggunakan motor induksi  1  fasa, motor  split  fasa, motor
kapasitor,  motor  shaded  pole,  dan  motor  universal.  Sedangkan  jenis
peralatan  rumah  tangga  yang  biasanya menggunakan motor listrik  1  fasa
sebagai  penggeraknya  adalah  seperti  fan,  blander,  mixer,  vacum  cleaner,
hair drayer, mesin cuci pakaian, mesin cuci piring , dll.
Rotor motor listrik satu  fasa berdaya kecil dibedakan atas dua jenis,
yakni rotor sangkar dan rotor lilit.
1. Rotor sangkar
Konstruksi  rotor  sangkar  berbentuk  silinder  yang  sangat  sederhana
dibandingkan dengan rotor lilit.  Inti rotor dilengkapi dengan beberapa
alur  (slot)  dan  dalam  alur  tersebut  ditempatkan  batang  tembaga  atau
aluminium  dengan  penampang  yang  besar  dan  tidak  berisolasi.  Ujung
batang  tersebut  dihubung  singkatkan  oleh  cincin  dengan  bahan  yang
sama  sehingga  merupakan  suatu  kurungan.  Bentuk  susunan  batang
penghantar dalam alur rotor tersebut dibedakan atas dua macam, yakni
alur  lurus  (direct  bars)  dan  alur  miring  (skewed  bars).  Namun  yang
bnayak  digunakan  adalah  susunan  alur  miring,  karena  mempunyai
pengaruh dan kebaikan sebagai berikut.
a. Tidak bising disaat motor beroperasi
b. Dapat memberikan kopel yang merata pada berbagai posisi rotor
c. Dapat memeperbesar perbansingan transformasi efektif antara rotor
dan stator motor
d. Batang  lebih  panjang,  sehingga  gaya  gerak  listrik  (ggl)  rotor
bertambah besar
e. Impedansi motor besar pada slip tertentu
f. Slip kecil pada kopel tertentu
Beberapa  contoh motor listrik  berdaya  kecil  yang menggunakan  rotor
sangkar adalah; motor split fasa, motor kapasitor star, motor kapasitor
permanen  (run  kapasitor),  motor  kapasitor  ganda,  dan  motor  shaded

pole. Gambar 1. konstruksi rotor sangkar

2. Rotor lilit
Konstruksi rotor lilit sama dengan konstruksi lilitan motor dc. Susunan
lilitannya  ada  yang  berbentuk  gelung  dan  gelobang.  Contoh  yang
menggunakan rotor lilit  (wound rotor) adalah motor universal  (motor
seri  ac)  dan  motor  repulse.  Penempatan  kumparan  rotor  pada  alur
dibuat  berbentuk  alur  lurus  (straight  slot)  dan  alir  miring  (  skewed
slot).Ujung‐ujung  kumparan  rotor  dihubungkan  melalui  komutator
dengan  bantuan  sikat  arang.  Tegangan  dari  rotor lilit  yang  disalurkan
melalui  sikat  komutator  biasanya  menimbulkan  bunga  api  pada
komutator.  Menghindari  terjadinya  bunga  api  ini  dilakukan  dengan
memperbanyak  lamel  (segmen)  dari  komutator,  sehingga  tegagangan
setiap lamel

   Motor induksi  satu  fasa  sering  disebut  dengan motor asinkron atau
motor  tak  serempak,  karena  putaran  medan  stator  tidak  sama  dengan
putaran medan  rotor.  Putaran  sinkron  stator  (ns)  selalu mendahului  atau
lebih cepat dari putaran medan rotor (nr). Putaran medan stator dihasilkan
karena  adanya  medan  putar  (fluks  yang  berputar)  yang  dihasilkan  oleh
kumparan  stator  atau  rotor  dari  motor.  Medan  putar  akan  terjadi  bila
kumparan  stator  atau  rotor  dialiri  arus  listrik  dengan  fase  banyak,
misalnya dua fasa, tiga fasa dan sebagainya.
Motor induksi  satu  fasa  bila  dihubungkan  dengan  sumber  tegangan
bolak  balik  tidak  akan  menghasilkan  medan  putar  pada  kumparan
statornya, tetapi malah medan pulsasilah yang akan terjadi. Medan pulsasi
adalah  suatu  medan  yang  punya  dua  besaran  yang  sama  besar,  tetapi
berlawanan  arah  dengan  kecepatan  sudut  yang  sama  pula.  Kedua
komponen tersebut akan bergerak berlawanan arah dan dengan kecepatan
sudut  yang  sama,  sehingga  kedudukannya  terhadap  ruang  seolah‐olah
tetap (diam). Kedua komponen ini tentunya akan menghasilkan kopel yang
sama  besar  dan  berlawanan  arah  pula.  Pada  dasarnya,  kopel  yang
dihasilkan  memepunyai  kemampuan  untuk  menggerakkan  motor  dengan
arah  maju  atau  mundur,  akan  tetapi  dalam  gerak  mulanya  kemampuan
gerak maju dan gerak mundur sama besar oleh sebab itu motor akan tetap
diam. Apabila dengan suatu bantuan gerak mula yang diberikan pada arah
maju  atau  arah  mundur,  maka  motor  akan  berputar  sesuai  dengan  arah
gerak yang diberikan.
Konstruksi Motor Induksi satu phasa

Bentuk kutub stator motor induksi satu phasa
Gambar 6. Kutub stator menonjol (Salient pole) Gambar 7. Kutub stator tidak menonjol (non‐salient pole)
Rangkaian listrik mototr induksi satu phasa

Motor induksi  satu  phasa mempunyai  beda  fasa  300
‐600
sedangkan  yang
diinginkan adalah 900
. Untuk mengatasi hal tersebut maka ditambahkanlah
sebuah kapasitor untuk mendapatkan beda fasa yang diinginkan.
A. Motor split fasa
Motor  ini  terdiri  dari  kumparan  utama  dan  kumparan  bantu  yang
berbeda  sekitar  90  0
  listrik  dengan  tahanan  dan  reaktansi  yang
berlainan sehingga arus yang mengalir tidak sefasa.
Perbedaan  arus  kumparan  utama  dan  kumparan  bantu  akan
menyebabkan  terjadinya  perbedaan  fluks  medan  utama  dan  fluks
medan  bantu  pada  stator,  akibatnya  akan  menghasilkan  medan  putar yang menimbulkan kopel mula pada motor. Dengan adanya kopel mula
ini,  maka  motor  akan  berputar.  Saklar  (S)  dilepaskan  dengan  gaya
sentrifugal pada 75 % putaran normal. Kopel start dari motor split fasa
150% dari kopel beban penuh (Ist = 1,5 If)
Gambar 9. Rangkaian dan diagram vector motor split fasa
Iu  berbeda  fasa  dengan  IB,  caranya  adalah  dengan  memperbesar
tahanan pada RLB (RLB>>RLU)
Karakteristik torsi

Ket;
TBP = Torsi beban penuh Gambar 11. Rangkaian dan diagram vector motor split fasa
Gambar 12. Karakteristik motor split fasa
Penurunan  torsi  terjadi karena yang bekerja hannya kumparan utama,
akibatnya  saklar  sentrifugal  melepas  pada  saat  kecepatan  mencapai
75% sehingga kecepatan mengalami sinkronisasi dimana T = 0, karena
ns = nr, yang seolah olah mesin menjasi mati.
B. Motor kapasitor
Secara garis besar , motor kapasitor dapat dibedakan atas tiga bagian
1. Motor kapasitor start
Pada umumnya, prinsip motor ini sama dengan prinsip kerja motor
split fasa. Kapasitor dipakai untuk membuat beda fasa antara arus
kumparan utama dan kumparan bantu, disamping itu juga berfungsi
untuk memperbaiki kopel dengan mengurangi arus mula (arus start). Beda fasa kumparan utama dan kumparan bantu sebesar 900
listrik. Kopel mula yang dihasilkan jauh lebih besar, 250% ‐ 450%
dari kopel beban penuh.
 
2. Motor kapasitor permanen
Prinsipnya  sama  dengan  motor  kapasitor  start.  Bedanya, motor ini
tidak  mempunyai  saklar  sentrifugal.  Kapasitornya  terhubung  seri
dengan kumparan bantu dan bekerja secara parallel pada kumparan
utama. Kopel mula dari motor kapasitor  permanen relative rendah
kira‐kira 50% ‐ 100 % dari kopel beban penuh.

3. Motor kapasitor ganda
Motor ini disebut juga dengan motor kapasitor start/running. Motor
ini  merupakan  jenis  motor  split  fasa  yang  dilengkapi  dengan  dua
nilai  kapasitor,  yaitu  kapasitor  start  dan  kapasitor  running.  Kedua
kapasitor  berbeda  satu  sama  lain,  baik  nilai  ataupun  jenisnya. Kapasitor  start  menggunakan  type  elektrolit  sedangkan  running
dipakai type oil (minyak).
Motor  kapasitor ganda mempunyai  factor  kerja dan efisiensi motor
yang baik serta memberikan kopel mula berkisar 100% ‐ 125% dari
kopel beban penuh.

C. Motor shaded pole
Stator motor shaded pole berbentuk sepatu kutub (salient). Kumparan
stator hannya terdiri dari kumparan utama. Untuk membentuk medan
putar dipasang shaded coil yang merupakan suatu rangkaian tertutup
pada sepatu kutub tersebut. Prinsip kerja dari motor ini adalah sebagai
berikut;
a. Saat kumparan ststor mendapat arus sumber maka pada kumparan
dibangkitkan medan elektromagnetik (øs) yang mengalir di dalam
inti.
b. øs  juga mengalir pada inti yang memotong cincin tembaga yang
membangkitkan tegangan induksi, arus, dan medan elektromagnetik
cincin (øc)
c. dengan demikian terjadi perpindahan  øs ‐‐‐‐> øc, øc‐‐‐‐‐> øs
 dan
seterusnya. Hal ini identik dengan terbentuknya medan putar.
d. Arah gerakan øs selalu pada posisi shading coil sekaligus juga arah
putaran rotor. Gambar 16. Konstruksi motor shaded pole
Prinsip

Motor universal adalah motor seri arus bolak balik. Konstruksi maupun
karakteristiknya  sama  dengan motor  seri arus  searah  (motor  seri  dc).
Keuntungan  motor  universal  dapat  dioperasikan  dengan  sumber
tegangan  bolak‐balik  atau  dengan  tegangan  arus  searah  pada  nilai
tegangan  yang  sama.  Statornya  dapat  berupa  sepatu  kutub  (salient
pole)  maupun  stator    silinder  (non  salient).  Stator  sepatu  kutub
umumnya  untuk  daya  250 watt  (1/4 Hp)  ke  bawah,  sedangkan  stator
non salient dioperasikan untuk daya di atas 250 watt.
Pengaturan  kecepatan  motor  universal  dapat  dilakukan  dengan  dua
cara;
1. Tahanan depan
Tahanan  depan  (rheostat  resistance)  dihubungkan  seri  dengan
motor.  Tahanan  depan  yang  diatur  bervariasi  akan  memberikan
tegangan masuk bervariasi pada motor.
2. Kumparan medan
Kumparan  medan  dibuat  dalam  beberapa  tingkat  (step)  untuk
memberikan  variasi impedansi lilitan medan, sehingga  fluks medan
terhadap  kecepatan  sesuai  dengan  rumus  dasar  motor  listrik.
Dengan  pegaturan  tap‐tap  lilitan  medan  (impedansi  medan)  maka
kecepatan motor dapat diatur.
Gambar 19. Konstruksi motor universal