Aliran Daya Motor Induksi

(1)

Aliran Daya (aktif) pada motor Induksi

Po

(2)

₋ Pin = Daya yang masuk ke stator

₋ Pjs = Rugi-rugi daya pada kumparan stator

₋ Pfe = Rugi-rugi daya pada inti stator

₋ Pr = Daya yang ditransfer ke rotor melalui celah udara

₋ Pjr = Rugi-rugi daya pada rotor

₋ Pm = Daya mekanis

₋ Pv = Rugi-rugi daya karena gesekan dan getaran

₋ Po = Daya mekanis yang dihasilkan pada as (saft)

Po

Aliran Daya Pada Motor

(3)

Manfaat

• Untuk perhitungan-perhitungan

/evaluasi; Efisiensi Motor, Rugi-rugi pada rotor, Daya mekanis, Torsi

luaran motor, dll.

(4)

Aliran Daya Pada Motor

Power Flow of induction Motor (M Sharkawi, 2000)

(5)

Efisiensi Motor

• Perbandingan antara daya output dan daya input.

• Biasanya dinyatakan dalam persen.

η = (Po / Pin ) x 100%

Po = P

_m

– P

_v

atau Po = P

_d

- P

_rotational

Terkadang karena nilai rugi-rugi gesekan dan getaran (friction losses)

desakan udara (windage losses), (rotational losses) cukup kecil, nilai

Pv sering diabaikan, sehingga Po = Pm atau Po = Pd

(6)

Daya input

• Daya input yang diserap oleh motor induksi tiga fase

Dengan

V = tegangan fase netral sumber,

𝝧 = sudut pergeseran fase antara tegangan dan arus yang diserap motor.

(7)

Daya input

• Daya input yang diserap oleh motor induksi satu fase

Dengan

V = tegangan fase netral sumber,

𝝧 = sudut pergeseran fase antara tegangan dan arus yang diserap motor.

𝑃 𝑖𝑛 = 𝑉 𝐼 1 𝐶𝑜𝑠𝜃

(8)

Rugi Daya pada Stator

• Daya yang diserap oleh tahanan belitan stator dan tahanan pemagnet (inti besi) motor.

• Diubah menjadi panas

(9)

Daya Airgap

• Daya listrik yang ditrasfer ke rotor.

• Daya aktif (watt)

• Ketika tidak ada beban impedansi pemagnet sangat besar, daya

input hampir semuanya diubah menjadi rugi-rugi.

(10)

Daya Airgap

• Saat tanpa beban

Arus yang diserap hampir

semuanya diubah menjadi rugi- rugi -> Rugi daya pada stator &

inti besi

(11)

• Rugi-rugi pada rotor P

_jr

-> (I

²

.R

₂

)

Rugi Daya pada rotor

P

_jr

atau P

_cu2

(12)

• Diserap menjadi panas

• Tergantung dengan daya yang masuk ke rotor (P

_r

)

• Proporsional terhadap slip rotor, dan juga daya yang ditransfer ke rotor.

P jr = s.P r

Pjr = Rugi-rugi daya pada rotor / rotor copper losses (P_cu2) s = Slip

Pr = Daya yang ditransfer ke rotor /airgap power (P_g)

• Semakin besar slip rotor, motor semakin cepat panas.

Rugi Daya pada rotor

(13)

• Daya yang ditransfer ke as (shaft)

• Mechanical Power (Pm) atau Developed Power (Pd)

• Daya yang dikirim ke rotor dikurangi rugi-rugi daya pada rotor.

Daya Mekanis

(14)

Pm = Pr – Pjr atau Pm = Pr – s.Pr Sehingga,

Pm = (1 – s) Pr

• Daya mekanis yang digunakan untuk memutar beban sedikit (Po) lebih kecil dari daya mekanis (Pm),

• Rugi-rugi karena desakan angin (windage), gesekan dan getaran atau frictions (Pv) yang nilainya relatif kecil.

Daya Mekanis

(15)

Torsi merupakan kecenderungan atau

kekuatan suatu gaya untuk memutar suatu benda yang bertumpu/mengelilingi suatu sumbu/as (shaft).

T ≈ r . F

Dengan :

r = jari-jari F = Gaya

Torsi Motor

(16)

Chapter 3 — Electric Motor Load and Power Requirements

Torque

• Mirip dengan istilah work pada bidang putar.

• Energi yang diperlukan (kemampuan

mesin/motor) untuk memutar, menarik, atau mendorong.

W = F . d

Ta = F . 2𝜋 r

(17)

Kaitannya dengan motor listrik, gaya pada motor listrik adalah daya mekanis yang dikirim ke sumbu/as rotor (Po,)

Po = Ta . 𝜔

Karena dalam motor listrik berkaitan juga dengan kecepatan putaran motor (n) dengan satuan putaran permenit (rpm) maka torsi mekanis motor listrik (Ta) dapat ditentukan dengan:

Ta = Po / 𝜔

Ta = Po / ( 2 ∏ n / 60) Ta = 9.55 Pm / n

Dengan :

Pm = Daya mekanis

n = Kecepatan putaran motor 9.55 = Konstanta

Torsi Motor

(18)

Contoh soal

• A 3-phase induction motor having a synchronous speed of 1200 r/min draws 80 kW from a 3-phase feeder. The copper losses and iron losses in the stator amount to 5 kW. If the motor runs at 1152 r/min, calculate the following:

a. The active power transmitted to the rotor b. The rotor losses

c. The mechanical power developed d. Torque developed by rotor

e. The mechanical power delivered to the load, knowing

that the windage and friction losses are equal to 2 kW

f. The efficiency of the motor