Motor induksi : Pengertian, Klasifikasi, Konstruksi, Prinsip kerja (lengkap) | Catatan Fiki

Motor Induksi

         Motor induksi merupakan salah satu jenis motor listrik yang bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Motor induksi merupakan jenis motor yang paling sederhana, murah, paling kokoh dan secara umum mempunyai tingkat keandalan yang tinggi pada industri. Motor induksi atau disebut juga dengan asynchronous motor menggunakan sumber listrik AC sebagai sumber energinya. Sumber listrik AC ini akan dialirkan menuju bagian stator pada motor sehingga akan timbul induksi elektromagnet yang akan membuat rotor berputar dan menghasilkan torsi.

         Diantara keuntungan dari motor induksi yang sudah disebutkan diatas, motor induksi mempunyai beberapa kekurangan seperti effisiensi rendah dan faktor daya rendah pada saat pengoperasiannya dibawah 50% kapasitas beban penuh. Motor induksi juga akan mengalami penurunan effisiensi pada saat kecepatannya rotasinya diturunkan menggunakan variable speed drive/variable frequency drive. Dalam pengoperasiannya, motor induksi selalu mempunyai perbedaan antara kecepatan putar medan magnet dengan kecepatan putar rotor yang disebut dengan Slip.

Konstruksi motor induksi

Motor induksi terdiri dari beberapa komponen yang dirangkai menjadi satu yang terdiri dari :

1. Rotor : Rotor merupakan komponen penting pada motor induksi, Rotor terbuat dari inti besi dan kumparan rotor. Inti besi pada rotor dibuat dari rangkaian plat tipis yang diberi laminasi. Semakin tipis plat besi, maka rugi-rugi arus eddy pada rotor juga berkurang. Sedangkan kumparan rotor biasanya dibuat dari tembaga yang dililit. Dalam jenisnya, rotor pada motor induksi dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu Rotor sangkar tupai (Squirrel cage rotor) dan juga rotor belitan (Wound rotor).
2. Stator : Stator merupakan komponen yang sama pentingnya dengan rotor. Stator juga terdiri dari inti besi dan kumparan atau bisa juga terbuatdari permanen magnet. Sama seperti motor, stator juga merupakan komponen utama dari motor induksi karena dapat menimbulkan induksi elektromagnetik agar motor dapat berputar.
3. Frame/Casing : Frame atau casing merupakan komponen yang berguna untuk meletakkan komponen komponen lainnya dalam satu kesatuan. Frame ini mempunyai bentuk dan dimensi yang standart agar dapat disesuaikan pemasangannya.
4. Bearing : Bearing merupakan komponen yang bertujuan untuk mengurangi rugi-rugi akibat gesekan dari putaran rotor. Agar putaran menjadi lebih lancar, maka bearing harus diberi pelumas (greasing).
5. Kipas/Fan : Putaran yang terjadi pada motor induksi memungkinkan adanya rugi-rugi panas (thermal losses) yang akan muncul akibat kondisi operasi dari motor tersebut. Jika motor terlalu panas, hal ini dapat mengakibatkan rusaknya insulasi dari lilitan motor. Untuk mengantisipasi ini, maka dipasang kipas yang akan berputar bersamaan dengan putaran shaft rotor.

Prinsip kerja motor induksi

         Dalam motor induksi maupun motor sinkron, sumber listrik AC yang disuplai ke stator motor akan menciptakan medan magnet yang berputar secara sinkron dengan gelombang listrik AC. Berbeda dengan rotor motor sinkron yang berputar pada kecepatan yang sama dengan medan stator, Rotor motor induksi berputar pada kecepatan yang agak lebih lambat daripada medan statornya. Oleh karena itu medan magnet stator motor berubah atau berputar relatif terhadap rotor. Hal ini akan menginduksi arus berlawanan pada rotor motor induksi, jika dilihat dari lilitan sekunder motor, ketika yang terakhir dihubung pendek atau ditutup melalui impedansi eksternal. Fluks magnetik yang berputar menginduksi arus pada belitan rotor dengan cara yang mirip dengan arus yang diinduksi dalam belitan sekunder transformator.

         Arus yang diinduksikan pada rotor akan menimbulkan medan magnet pada rotor dan akan bereaksi terhadap medan magnet di stator. Arah medan magnet yang ditimbulkan akan melawan perubahan pada arus yang mengalir pada lilitan rotor. Rotor akan mempercepat putaran sampai besarnya arus rotor yang diinduksi dan torsi menyeimbangkan beban mekanik yang menjadi beban rotasi rotor. Jika kecepatan rotasi rotor sama dengan kecepatan sinkron, maka motor tidak akan menghasilkan arus rotor yang diinduksi. Maka dari itu, motor induksi selalu beroperasi sedikit lebih lambat daripada kecepatan sinkron. Ketika kecepatan rotor turun di bawah kecepatan sinkron, laju rotasi medan magnet di rotor akan meningkat dan mendorong lebih banyak arus di belitan sehingga menciptakan lebih banyak torsi. Rasio antara laju rotasi medan magnet yang diinduksi dalam rotor dan laju rotasi medan putar stator disebut "slip". Pada saat dihubungkan dengan beban, kecepatan rotor akan turun dan slip akan meningkat sehingga cukup untuk menghasilkan torsi yang bertujuan memutar beban. Karena alasan ini, motor induksi kadang-kadang disebut sebagai "motor asinkron".

Rumus menghitung kecepatan putar motor induksi

Adapun rumus sederhana yang digunakan untuk menghitung kecepatan rotasi dari suatu motor induksi :