Prinsip Kerja Motor Induksi

Motor yang bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik disebut motor induksi. Induksi elektromagnetik adalah fenomena di mana gaya gerak listrik menginduksi melintasi konduktor listrik ketika ditempatkan dalam medan magnet yang berputar.

Stator dan rotor adalah dua bagian penting dari motor. Stator adalah bagian stasioner, dan membawa gulungan tumpang tindih sementara rotor membawa gulungan utama atau medan. Gulungan stator dipindahkan secara merata satu sama lain dengan sudut 120°.

Motor induksi adalah motor eksitasi tunggal, yaitu suplai diterapkan hanya ke satu bagian, yaitu stator. Istilah eksitasi berarti proses penginduksian medan magnet pada bagian-bagian motor.

Ketika suplai tiga fasa diberikan ke stator, medan magnet berputar dihasilkan di atasnya. Gambar di bawah menunjukkan medan magnet berputar yang dipasang di stator:

Pertimbangkan bahwa medan magnet yang berputar menginduksi dalam arah berlawanan arah jarum jam. Medan magnet yang berputar memiliki polaritas yang bergerak. Polaritas medan magnet bervariasi dengan memperhatikan setengah siklus positif dan negatif dari suplai. Perubahan polaritas membuat medan magnet berputar.

Konduktor rotor tidak bergerak. Konduktor stasioner ini memotong medan magnet berputar stator, dan karena induksi elektromagnetik, GGL menginduksi di rotor. GGL ini dikenal sebagai GGL yang diinduksi rotor, dan itu karena fenomena induksi elektromagnetik.

Konduktor rotor dihubung pendek baik oleh cincin ujung atau dengan bantuan resistansi eksternal. Gerakan relatif antara medan magnet yang berputar dan konduktor rotor menginduksi arus dalam konduktor rotor. Saat arus mengalir melalui konduktor, fluks menginduksi di atasnya. Arah fluks rotor sama dengan arah arus rotor.

Sekarang kita memiliki dua fluks satu karena rotor dan lainnya karena stator. Fluks ini berinteraksi satu sama lain. Di salah satu ujung konduktor, fluks saling meniadakan, dan di ujung lain, kerapatan fluks sangat tinggi. Dengan demikian, fluks densitas tinggi mencoba untuk mendorong konduktor rotor menuju daerah fluks densitas rendah. Fenomena ini menginduksi torsi pada konduktor, dan torsi ini dikenal sebagai torsi elektromagnetik.

Arah torsi elektromagnetik dan medan magnet berputar adalah sama. Dengan demikian, rotor mulai berputar ke arah yang sama dengan medan magnet yang berputar.

Kecepatan rotor selalu kurang dari medan magnet berputar atau kecepatan sinkron. Rotor mencoba berjalan dengan kecepatan rotor, tetapi selalu tergelincir. Dengan demikian, motor tidak pernah berjalan pada kecepatan medan magnet yang berputar, dan inilah alasannya karena motor induksi juga dikenal sebagai motor asinkron.

Mengapa Rotor tidak Pernah Berjalan pada Kecepatan Sinkron?

Jika kecepatan rotor sama dengan kecepatan sinkron, tidak ada gerakan relatif yang terjadi antara medan magnet putar stator dan konduktor rotor. Dengan demikian GGL tidak diinduksi pada konduktor, dan arus nol berkembang di atasnya. Tanpa arus, torsi juga tidak dihasilkan.

Karena alasan yang disebutkan di atas, rotor tidak pernah berputar pada kecepatan sinkron. Kecepatan rotor selalu lebih kecil dari kecepatan medan magnet yang berputar.

Secara alternatif, cara kerja dari Motor Induksi juga dapat dijelaskan sebagai berikut.

Mari kita pahami ini dengan mempertimbangkan konduktor tunggal pada rotor stasioner. Konduktor ini memotong medan magnet stator yang berputar. Pertimbangkan bahwa medan magnet yang berputar berputar searah jarum jam. Menurut Hukum Faraday tentang induksi elektromagnetik, GGL menginduksi dalam konduktor.

Saat rangkaian rotor dilengkapi dengan resistansi eksternal atau oleh cincin ujung, rotor menginduksi GGL yang menyebabkan arus dalam rangkaian. Arah rotor menginduksi arus berlawanan dengan arah medan magnet berputar. Arus rotor menginduksi fluks pada rotor. Arah fluks rotor sama dengan arah arus.

Interaksi fluks rotor dan stator mengembangkan gaya yang bekerja pada konduktor rotor. Gaya bekerja secara tangensial pada rotor dan karenanya menginduksi torsi. Torsi mendorong konduktor rotor, dan dengan demikian rotor mulai bergerak ke arah medan magnet yang berputar. Rotor mulai bergerak tanpa sistem eksitasi tambahan dan karena alasan ini motor disebut motor self-starting.