Gbr. 2.5 memperlihatkan contoh karakteristik perputaran-kopel dari motor tak serempak rotor belitan tiga fasa. Bila suatu beban TL dipasang pada motor yang mempunyai karakteristik perputaran kopel T1, kerja akan terjadi di C1, dan perputaran dalam hal ini N1. Apabila hambatan dari rangkaian rotor diperbesar,akan mengubah karakteristik perputaran-kopel ke T2; kerja dan perputaran akan berubah dari C1 dan N1 ke C2 dan N2 masing-masing. Apabila hambatan rangkaian rotor makin diperbesar, kurva perputaran-kopel akan berubah dari T2 ke T3, T4 dan T5, menghasilkan kerja dan perputaran berubah berubah dari C2 dan N2 ke C3, C4 dan C5 dan N3, N4 dan N5 masing-masing.
Jadi, dalam hal motor belitan tiga fasa, hambatan dari rangkian rotor dapat diatur untuk kendali perputaran, dengan mengubah hambatan luar, pada waktu yang sama. Pembesaran hambatan rangkaian rotor akan memperbesar kopel asut dan mengurangi arus asut yang memberikan pengasutan dan percepatan yang halus, sehingga memperbaiki karakteristik pengasutan. Akan tetapi, motor macam rotor belitan lebih berat dengan 120 sampai 150%, lebih mahal, lebih rendah dalam factor kerja dan efisiensi, jika dibandingkan dengan motor macam kurungan dari kapasitas yang sama
Gbr Karakteristik perputaran kopel dari motor tak serempak rotor belitan tiga fasa.
Macam ini sesuai dengan beban yang memerlukan kopel asut besar dan dikerjakan pada perputaran kontan setelah asutan, seperti konveyor, fris pengerolan, kompresor dan seterusnya dan dibagi beban yang memerlukan kerja perputaran berubah-ubah, seperti wins (kerek) dan penghembus. Akan tetapi bila slip mencapai 50%, efisiensi turun sampai 50% atu lebih rendah tambah lagi pengaturan perputaran jadi memburuk. Karena itu,suatu limit praktis terdapat pada daur kendali perputaran.
Macam dan karakteristik motor tak serempak dan fasa tunggal
Karena motor tak serempak fasa tunggal hanya mempunyai fasa tunggal di kumparan primer (stator), maka medan magnitik putar tidak di bangkitkan, dan bila motor dipasang biasa pada sumber daya, ia tak akan mengasut. Tetapi motor tak serempak tiga fasa, yang mempunyai suatu fasa dari sumber daya terhubung-buka,ketika berjalan menjadi motor tak serempak fasa tunggal,akan terus berputar tanpa berhenti. Ini berarti, bahwa motor tak serempak fasa tunggal,bila diasut dengancara yang sama, akan dapat membentuk medan magnetic putar dan mengakibatkan kopel untuk mempertahankan perputaran.
“cara yang sama” diberikan oleh pengasut, dan menurut struktur pengasut motor tak serempak fasa tunggal dikelompokkan dalam beberapa macam. Macam yang terutama dipergunakan adalah macam fasa belah, asut-kapasitor dan jalan-kapasitor.
1). Macam asut fasa belah
Rotor adalah macam kurungan seperti motor tak serempak tiga fasa, akan tetapi statornya tambahan pada kumparan utama, mempunyai kumparan asut terletak dengan sudut elektrik 90 derajat dari kumparan utama dan dalam hubungan paralel seperti dilihatkan dalam gbr. 2.6(a). karena kumparan asut dibelit dengan menggunakan kawat lebih halus dan jumlah lilitan lebih sedikit daripada kumparan utama, maka perbedaan dalam nisbah hambatan terhadap reaktans akan membuat arus dari fasa berbeda mengalir seperti ditunjukkan gbr. 2.6. (b). karena arus diatas medan magnetic putar terbentuk yang menyebabkan pengasutan. Sekali diasut, sepeti diuraikan terdahulu, motor akan terus bekerja tanpa kumparan asut, dan bila arus terus mengalir melalui kumparan asut, yang terbuat dari kawat halus, ia akan terbakar. Karena itu pada 70% sampai 80% perputaran nominal sakla sentrifugal(governor) atau rele bekerja untuk secara otomatis memutus hubungkan kumparan asut dari rangkaian. Waktu, selama arus dapat dilakukan melalui kumparan asut tanpa membakarnya, adalah sekitar 3 sekon. Karena itu harus diperhatikan hal ini.
Kopel asut (Ts) dapat dihitung dari persamaan berikut:
Ts= 2 α ImR2 sin θ ( watt sinkron)……………………………………(1.1)
α:Jumlah lilitan kumparan asut/jumlah lilitan kumparan utama.
R2: Hambatan sekunder dikonversikan pada hambatan primer.
2). Macam asut kapasitor
Struktur mekanis dari motor sama seperti gambar asut fasa belah akan tetapi kumparan asut menggunakan kawat sekitar lima kali lebih tebal daripada yang dipakai pada kumparan utama. Tambah lagi, kedua kapasitor asut(kapasitor elektrolitik) dipasang seri dengan kumparann asut seperti diperlihatkan dalam gbr. 2.7.(a) arus mendahului mengalir dalam kumparan asut yang memperbesar beda fasa θ,seperti gbr. 2.7(b). karena itu, α dan θ dalam persamaan 1.1 menjadi lebih besar dari pada yang ada pada macam asut fasa-belah, dan kopel asut menjadi sangat besar.
Bila kapasitor-asut melakukan arus untuk waktu yang lama, ia akan jebol, karena itu arus harus dihalangi dengan governor ssetelah pengasutan selesai, dalam waktu kia-kira 3 sekon.
3). Macam jalan-kapasitor
Struktur hampir sama dengan macam arus kapasitor, akan tetapi governor tidak dipakai dan kapasitor ditinggalkan dalam rangkaian selama operasi untuk memperbaiki factor daya. Karena kapasitor yang dipakai dalam macam ini mempunyai arus mengalir normal selama beroperasi, maka kapasitor minyak atau kapasitor kertas metalik yang dipakai. Hubungan dan diagram vector diperlihatkan dalam gambar 2.8.
4). Motor tak serempak fasa tunggal kutub naungan
Ada dua macam struktur yang dipakai dalam motor tak serempak fasa tunggal kutub naungan. Struktur gbr.2.9(b) terutama dipakai untuk motor bipolar, dan umum dipakai karena struktur yang sederhana, mudah dibuat dan harga rendah. Struktur gbr. 2.9(a) dipakai untuk motor berkutub jamak.
Dalam kedua struktur yang digambarkan suatu takik(notch) dibentuk pada tonjolan stator, tempat dimasukkan kumparan hubung-singkat. Kumparan hubung-singkat ini disebut kumparan-naungan. Gbr. 2.9(c) memperlihatkan diagram hubungan.
Medan magnetic utama Ømyang dibentuk oleh kumparan stator dan medan magnetic Øs(terbelakang sekitar 90˚dalam fasa dari Øm) yang dibentuk oleh aus hubungan singkat diimbaskan dalam kumparan naungan oleh medan magnetic utama, maka dalam kombinasi bekerja sebagai medan magnetic berputar menyebabkan pengasutan terjadi.
Macam ini mempunyai keuntungan harga rendah, mudah dirawat dan sedikit gangguan, akan tetapi kerugiannya efisiensi rendah, slip besar, dan kopel asut kecil dari 40% kopel nominal.
Macam motor kecil, terutama dibuat untuk digunakan di fan, alat pemain piringan hitam (record player), perekam pita(tape recorders), proyektor film atau slide, alat fotocopy, alat pengering rambut, pompa sangat kecil dan seterusnya.
5). Karakterisktik perputaran kopel dan penerapannya
Motor tak serempak fasa tunggal mempunyai kopel asut yang berbeda, tergantung pada cara pengasutan. Contoh dari karakteristik perputaran kopel dari bermacam-macam cara pengasutan itu diperlihatkan dalam gbr. 2.10. dalam pemilihan motor, karakteristik pengasutan dari beban harus diperiksa hati-hati, dan motor yang tepat harus dipilh (tbel 2.2).
Pada semua macam, kopel terkunci besarnya sekitar 175 sampai 300 % dari kopel nominal.
1.3 Penyelidikan Macam dan Keistimewaan dari Motor Khusus
1.3.1 Motor berubah kutub
Terdapat banyak kasus dimana perputaran motor dapat mudah diubah, tergantung pada macam beban, seperti ketika mengubah kecepatan mesin perkakas menurut diameter, bahan dan penyelesaian dst. Dari pekerjaan, atau pengendalian volume udaradari penghembus. Diantaranya beberapa cara tersedia, untuk mengubah perputaran secara bertahap. Motor berubah kutub adalah yang sesuai.
Motor tak serempak berputar pada perputaran sedikit dibawah perputaran sinkron (lihat lampiran A.2). Karena perputaran sinkron berbanding kebalikan dari jumlah kutub, maka perputaran dapat diubah dengan mengubah jumlah kutub. Misalnya bila jumlah kutub dikalikan dua (dari empat kutub menjadi 8 kutub), perputarannya dikurangkan menjadi setengahnya. Kombinasi khas dari jumlah kutub, yang dapat diganti-ganti untuk mengubah perputaran adalah sebagai berikut:
2-kecepatan: 4/6 kutub, 6/8 kutub, 8/10 kutub
3-kecepatan: 2/4/6 kutub, 4/6/8 kutub, 2/4/8 kutub
4-kecepatan: 2/4/12 kutub, 4/6/8/12 kutub
Bila memilih, haruslah diambil suatu kombinasi yang sesuai dengan karakteristik yang diperlukan oleh beban. Contoh dari penerapan diperlihatkan dibawah ini(gbr. 2.11)
a. Untuk penerapan yang memerlukan keluaran konstan pada macam-macam perputaran haruslah dipilih motor dengan karakteristik keluaran konstan.
Contoh beban: mesin kerek, fris rol, mesin pemintal benang, dan berbagai perkakas mesin(untuk spindle utama).
b.Untuk penerapan yang memerlukan kopel konstan pada berbagai perputaran, harus dipilih motor dengan karakteristik kopel konstan.
Contoh beban: mesin pekerjaan kayu, pengaduk, konveyor, dan berbagai perkakas mesin (untuk meloloh).
c. Untuk penerapan yang memerlukan kopel berkurang sebanding dengan kecepatan motor, harus dipilih motor dengan karakteristik kopel berkurang.
Contoh beban: kipas, alat peniup, pompa.
1.3.2 Motor roda gigi
Untuk menggunakan motor tak serempak standar perputaran yang dikurangi, maka dipakai suatu sabuk atau rantai dengan puli dari beragam diameter atau roda gigi untuk memperoleh kerja motor pada perputaran yang dikurangi. Akan tetapi susunan ini memerlukan ruangan yang luas, bermacam alat tambahan, perawatan dan pekerjaan yang menyulitkan. Untuk menghilangkan kerepotan ini, dan memperoleh efisiensi daya perputaran rendah, maka dikombinasikan roda gigi reduksi dan motor dalam satu unit tunggal, yang disebut motr roda gigi.
Motor roda gigi standar terdapat dalam keluaran 65 sampai 200 W dalam fasa tunggal dan keluaran 65 W sampai 37 k W dalam fasa tiga dan motor dengan kecepatan dikurangi seperti diperllihatkan dalam table 2.3 diproduksi. Motor-motor itu luas dipakai untuk konveyor, pencampur, kran, kerek, penghancur, peremas, mesin pengecoran, mesin pengering, perkakas mesin, mesin kerek, mesin pekerjaan kayu, ekstraksi air, mesin tenun, mesin kertas, pemrosesan daging, mesin peloloh ternak dan seterusnya
Tambahan pada motor roda gigi standar ada pula motor roda gigi dengan rem.
1.3.3 Motor rem
Suatu motor rem adalah motor dikombinasikan dengan remelektromagnet dalam satu unit, dan mempunyai keuntungan mudah dipakai, ukuran kecil dan ringan jika dibandingkan dengan motor yang diperlengkapi rem terpisah. Pada umumnya, motor dikelompokkan dalam macam kerja tanpa penguatan (rem pengaman) dan macam kerja berpenguatan tergantung pada kerja dan mekanisme rem.
1). Macam kerja tanpa penguatan
Rem digerakkan oleh tekanan pegas, dan dilepaskan dengan memampatkan pegas dengan electromagnet. Karena rem digerakkan ketika daya elekromagnet diputuskan, ia disebut rem penganan.
Motor standar yang mempunyai keluaran dari 0,4 sampai 15 kW diproduksi dan dipakai untuk kerek, wins, balok rantai, konveyor miring, pemintal otomatik, mesin pengepak otomatik, pemisah sentrifugal, pres putar otomatik, dsb.
2). Macam kerja berpenguatan
Rem bekerja bila electromagnet mempunyai gaya tarik dan sebagai standar diproduksi motor dari 0,4 sampai 15 kW. Ia dipergunakan untuk mesin pengepakan, mesin pembotolan otomatik, fris rol, dan peloloh terputus-putus otomatik.
Kedua macam motor re mini masing-masing mempunyai untung ruginya dan harus diseleksi menurut beban mesin dan kemungkinan kegagalan daya.
3). Motor kopling gesek
Pemakaian motor kopling gesek dalam penerapan, termasuk frekuensi mengasut dan berhenti memungkinkan kerja secara efisiensi tanpa khawatir akan panas berlebihan dari motor.
Motor kopling gesek terdiri dari suatu motor dikombinasikan dalam satu unit, dengan mekanisme kopling gesek dan mekanisme rem. Dengan hanya menarik lengan kendali, rem dilepaskan dan pada waktu yang sama, daya ditransmisikan pada beban, dan bila lengan dilepaskan beban diputus hubungkan sedangkan pada saat yang sama rem bekerja, menghentikan beban secepatnya. Dalam hal diatas, motor terus berputar tidak tergantung pada apakah beban dipasang atau tidak. Motor tak serempak standar diproduksi dengan keluaran nominal dari 100W, 200W atau 250 W untuk macam asut fasa-belah satu fasa dan 200W, 250W atau 400W untuk macam tiga fasa. Mesin-mesin itu dipakai untuk mesin jahit industry, perkakas mesin persisi, mesin penggulung kawat, mesin rivet, dsb.
1.3.5 Motor kran
Motor ini dipakai untuk bermacam kran di tempat konstruksi, pelayanan barang, dan sebagainya dan untuk mesin penggulung, mesin transportasi, dan wins di pertambangan, tempat konstruksi, dst. Dan bermacam fris rol dsbnya di pabrik baja mengalami kerja berat dengan banyak berulang kali operasi pengasutan, pengereman dan pemberhentian. Karena itu, motor kran yang dipakai adalah yang secara elektris dan mekanis kuat.
Untuk motor kran pada umumnya, motor tak serempak rotor belitan tiga fasa didinginkan kipas angin tertutup rapat, dipergunakan untuk memenuhi syarat kerja itu. Dan dipakai bersama dengan pengendali mampu dibalikkan, hambatan sekunde, rem elektromagnetik. Motor yang diproduksi mempunyai keluaran dari 1,5 kW sampai 200 kW dan mempunyai 6 sampai 10 kutub.
1.4 Penyelidikan Peranan Pengendali dan Alat Pengaman
Untuk menjalankan motor dengan aman sambil memperlihatkan fungsi penuh dan mencegah gangguan, suatu pengendali dan pengaman yang sesuai untuk motor harus dipakai.
Bab ini menguraikan fungsi dan keistimewaan dari pengendali dan pengaman yang banyak dipakai untuk motor tak serempak.
1.4.1 Prosedur pemilihan pengasut
Lihat chart aliran 37.
1.4.2 Saklar pisau
Saklar ini fungsi umumnya menghubungkan atau memutuskan rangkaian elektrik dalam keadaan beban nol(kosong) dan tidak sesuai untuk pengsaklaran arus beban. Karena itu, lazimnya ia tidak dipergunakan untuk pengasutan atau pengereman motor. Akan tetapi untuk pengsaklaran motor berkapasitas kecil dengan keluaran nominal 3,7 kW atau kurang, beberapa kali dalam sehari, ia dapat dipakai sebagai pengasut tegangan penuh.
1.4.3 Saklar tertutup aman
Ada saklar tertutup dalam peti logam bersama dengan sekring, dan mempunyai aksi cepat pemutusan dan penghubungan rangkaian. Ia dikendalikan dari sisi luar kotak, dan dipergunakan luas sebagai saklar untuk pengasutan dan pengereman motor tak serempak tegangan rendah. Ia dapat dipakai sebagai pengasut tegangan penuh untuk pengsaklaran motor dengan keluaran nominal 3,7 kW atau kurang, beberapa kali sehari, seperti saklar pisau, akan tetapi untuk dipakai dengan motor keluaran 5,5 kW atau lebih, lebih aman ia dipakai bersama pengendali asutan (table 2.4)
1.4.4 Kontaktor Elektromagnetik
Kontaktor elektomagnetik gbr. 2.12 dapat dipergunakan untuk pengasutan, pengereman berulang kali, dan pengendalian motor dan peralatan elektrik, dengan menggunakan saklar tekan tombol untuk kendali. Ia mempunyai kemampuan untuk memutus aus abnormal seperti dalam hal hubung-singkat motor. Karena itu, untuk pemutus arus abnormal, sekring atau pemutus daya juga harus dipergunakan.
1.4.5 Saklar magnetic arus bolak balik
Dalam kombinasi dengan kontaktor elektromagnetik dan rele arus lebih, saklar ini dikerjakan oleh aksi saklar kendali seperti saklar-tekan tombol, -limit, -terapung, atau –tekanan. Ia dapat dipakai untuk pengasutan dan pengereman motor atau pengamanan terhadap beban lebih dan juga mengamankan motor dalam kondisi berikut:
a Bila tegangan sumber menurun besar sekali.
b Bila motor tak serempak tiga fasa jadi bekerja dalam fasa tunggal.
Akan tetapi meskipun rele arus lebih bekerja tepat terhadap arus asut motor, ia tak mempunyai kemampuan untuk memutuskan sumber daya bila terjadi hubung singkat motor. Karena itu, pengaman lain seperti sekring atau pemutus daya harus juga dipergunakan.
Saklar elektromagnetik dikelompokkan seperti diperlihatkan dala table 2.5 menurut frekuensi pengsaklaran, penghubungan rangkaian dan pemutusan arus. Hal ini perlu diingat dalam pemilihan saklar.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar